Взгляд изнутри: что такое гидравлический удар

15 February

Что же такое гидравлический удар или сокращенно гидроудар? Гидравлический удар – комплекс явлений, которые происходят с жидкостью при резком уменьшении скорости ее течения, что влечет за собой резкие повышения и понижения давлений. Кавитация – микроскопический гидравлический удар, возникающий в результате лопающихся пузырьков воздуха, образуя мельчайшие кратеры на внутренней поверхности насоса, именно в них чаще всего она и возникает.

Для понимания процесса гидроудара представьте, что если по трубопроводу течет жидкость и в какой-то момент происходит перекрытие ее краном, задвижкой или другой запорной арматурой, то жидкость в трубе не сразу остановится. Сначала остановятся передние ее слой у самого крана (задвижки), следующие слои жидкости не имея возможности продолжать движение будут давить на передний слой сжимая его и постепенно останавливаясь. В таких нагнетаемых слоях, следующих друг за другом и будет образовываться повышенное давление, которое в виде ударной волны отразиться от крана (задвижки) с направлением обратном движении жидкости.

Возникновение гидроудара
Возникновение гидроудара

Процесс гидроудара приводит к авариям, поэтому чтобы его избегать необходимо еще на стадии проектирования и в процессе эксплуатации просчитывать систему и возможность трубопроводов противостоять этому процессу. Для защиты от гидроудара используются различные противоударные мероприятия и устройства, которые делятся на две группы:

1) которые создают эффект отражения изменений напора с противоположным знаком;

2) которые изменяют характеристику источника возникновения гидроудара за счет снижения вибраций и устранения колебаний давления.

К устройствам, защищающим от гидроудара относят предохранительные клапана или разрывные мембраны, которые способны в случае повышения давления производить сброс жидкости в специальные резервуары. Также эффективно используют специальные впускные клапана, которые впускают и защемляют воздух в местах образования разрыва сплошности потока жидкости. Воздух не позволяет разошедшимся волнам жидкости в трубе при их обратном движении соударяться, чтобы не вызывать повышение давления. Впущенный воздух затем удаляется. Еще одним способом по борьбе с гидроударом считается впуск воды в трубопровод из бассейнов, которые отделяются обратными клапанами от защищаемых трубопроводов. Процесс впуска воды из бассейна осуществляется при остановке насоса и понижении давления.

Иногда перед задвижками устанавливают пружинные компенсаторы, которые принимают на себя возникающее повышенное давление при гидравлическом ударе.