Fiecare defecțiune înseamnă întreruperi în funcționarea corectă a sistemului și costuri asociate cu achiziționarea pieselor necesare și efectuarea reparațiilor. Desigur, în majoritatea situațiilor, eșecul este o chestiune de întâmplare. Cu toate acestea, există multe riscuri care pot fi evitate cu îngrijire și planificare adecvată. În cazul instalațiilor de alimentare cu apă și al tuturor sistemelor de apă, una dintre amenințările de bază este apariția așa-numitului ciocan de berbec. După cum arată cercetările, acest fenomen este responsabil pentru aproape 80% din toate defecțiunile care apar pe cablurile rețelei de alimentare cu apă neechipate cu dispozitive de siguranță. Dar ce este ciocanul de apă? Care este cauza? Și ce să faci pentru a o preveni? Răspundem la acestea și la alte întrebări în articolul nostru.
Ciocanul de berbec - baza teoretică a fenomenului
Lovitura de berbec este un termen folosit pentru a descrie o creștere bruscă a presiunii cauzată de o modificare neplanificată, rapidă și forțată a debitului într-o conductă într-o perioadă scurtă de timp. Numele fenomenului în sine provine de la sunetul caracteristic care apare în timpul procesului și care seamănă cu lovirea cu un ciocan. Potrivit unei definiții specializate, ciocanul de berbec este „provocat de inerția unei mase de lichid care se mișcă într-o conductă, a cărei viteză de curgere se modifică brusc”. În plus, „o schimbare bruscă a vitezei și a debitului volumic al lichidului care curge determină o modificare locală a ponderii energiei cinetice și potențiale în energia totală a secțiunii transversale, exprimată printr-o creștere sau scădere a presiunii în flux. În condițiile unei decelerații foarte rapide a vitezei fluxului, există o scădere bruscă a energiei cinetice, ceea ce determină o creștere a energiei potențiale exprimate, care este o creștere mare a presiunii.”
În funcție de natura fenomenului, s-ar putea să avem de-a face cu ciocănirea pozitivă (creșterea presiunii) sau cu ciocănirea negativă (cădere bruscă de presiune). Indiferent de tip, ciocanul de berbec poate cauza multe probleme, printre care: precum:
- distrugerea conductei,
- daune pompe,
- deteriorarea motorului,
- deteriorarea supapelor de reținere,
- întreruperea fluxului de apă curgătoare.
Care sunt cauzele problemei?
Ceea ce face ca acesta să devină fenomenul negativ care este ciocan de apă? Pot fi multe motive, dar practica arată că două aspecte principale sunt:
- o situație în care supapa de reținere de pe conducta de la pompă este instalată la mai mult de nouă metri deasupra pânzei freatice,
- o situație în care o supapă de reținere instalată pe conducta de la pompă are scurgeri, iar o altă supapă de reținere instalată deasupra nivelului anterior rămâne etanș.
Alte cauze care pot duce la probleme includ:
- defecțiuni precum ruperea conductei, blocarea bruscă a pompei, răsucirea axului sau ruperea filetului supapei, vibrația elementelor deformate,
- fenomenul de cavitație, care este cauzat de viteza excesivă a curgerii apei, diferența mare a nivelului de presiune față de valoarea presiunii de evaporare a lichidului la o anumită temperatură, închiderea robinetului sau amplasarea înaltă a punctului de rețea,
- evenimente accidentale, inclusiv întreruperea bruscă a alimentării cu energie electrică, modificarea condițiilor inițiale de debit, modificarea debitelor de joncțiune, modificarea nivelului apei în rezervoarele inițiale sau intermediare ale rețelei;
- funcționarea necorespunzătoare a sistemului, manifestată prin oprirea bruscă a tuturor pompelor care alimentează conducta, închiderea sau deschiderea incorectă a robinetelor, întreținere și reparații necorespunzătoare,
- vibrații legate de funcționarea neuniformă a pompelor sau funcționarea supapelor cu flotor.
Dar asta nu este sfârșitul. O altă cauză a problemei poate fi utilizarea unor soluții incompatibile, cum ar fi introducerea uneia noi cu un diametru mai mic în conducta veche (acest lucru are ca rezultat o creștere a vitezei lichidului care curge). Merită să ne amintim că orice modificare poate duce la pagube neplanificate, așa că trebuie selectate soluții noi în funcție de caracteristicile sistemului analizat.
Cum să previi?
Important, ciocanul de berbec și problemele aferente pot fi prevenite. Unele dintre modalități sunt:
- selectarea secțiunilor transversale și a dispozitivelor de siguranță corecte, selectarea supapelor și robinetelor corespunzătoare, precum și contracararea fenomenului de rezonanță,
- o încercare de a elimina fenomenul loviturii de berbec prin modificarea directă a configurației sistemului, inclusiv modificarea traseului, lungimii conductelor, diametrelor, materialului conductei, conexiunilor sau ocolirilor;
- introducerea în sistem a diverselor dispozitive și mecanisme care fac ca lichidul să fie scăpat din conductă sau păstrat într-un anumit spațiu din exteriorul sistemului; aceasta înseamnă utilizarea de rezervoare apă-aer, rezervoare apă-aer cu orificiu diferenţial instalat pe scurgere, supape de aerisire sau supape de siguranţă.
