12.7. Предохранительная арматура

К предохранительной арматуре, устанавливаемой на водоводах и водопроводных сетях, могут быть отнесены различные предохранительные устройства, не допускающие повышения давления в трубах сверх установленных пределов (обратные клапаны), а также устройства для выпуска и впуска воздуха (воздушные вантузы).

Основной причиной случайных повышений давлений в трубах является возникновение в них гидравлического удара.

При эксплуатации современных систем водоснабжения, имеющих насосные станции, оборудованные центробежными насосами, гидравлический удар может возникнуть в результате:

а) внезапной остановки насосов (в случае прекращения подачи электрического тока);

б) быстрого закрытия задвижек или водоразборных кранов на сети.

Первая из указанных причин вызывает возникновение ударов в напорных водоводах. При этом ударная волна может вызвать недопустимое повышение давления и в сети.

Характер явления гидравлического удара существенно различен для указанных двух случаев его возникновения.

При прекращении подачи электрического тока к электродвигателю вода вследствии инерции продолжает некоторое время, пока не закрыта задвижка на напорной линии, двигаться по водоводу. В результате давление в водоводе за насосом падает; при определенных условиях в водоводе может произойти разрыв сплошности потока, например в месте резкого изменения уклона водовода. После того как движение воды, происходящее по инерции, прекратится, вода начнет двигаться в обратном направлении – в сторону насоса – и произойдет удар ее о закрывшийся автоматически обратный клапан, устанавливаемый на водоводе за насосной станцией, или удар о закрытую задвижку. В результате давление в водоводе повышается. Волна этого повышения распространяется по водоводу и может захватить некоторый район сети.

К мероприятиям по борьбе с гидравлическими ударами указанного происхождения относятся:

• установка специальных противоударных клапанов в начале водовода – за обратным клапаном;

• установка воздушных вантузов в местах вероятных разрывов сплошности потока для впуска воздуха и создания в водоводе воздушной подушки, смягчающей силу удара при соударении «колонн» воды.

Наконец, в качестве средства борьбы с гидравлическими ударами может быть использован обратный сброс воды через центробежные наносы – свободный в том случае, если конструкция насосного агрегата это позволяет, или с торможением насоса.

Гидравлические удары из-за недопустимо быстрого закрытия водоразборной или запорной арматуры возникают реже, так как все конструкции современных задвижек и водоразборных приспособлений предусматривают их относительно медленное и плавное закрытие. Удары такого рода обычно происходят лишь при неисправностях и повреждениях арматуры.

Воздушные вантузы устанавливают для удаления воздуха, скапливающегося в повышенных точках водоводов и магистральной сети, в особенности при пересечении ими водораздела, т.е. при переходе восходящего уклона в нисходящий. Конструкции и принцип действия изучить самостоятельно.

Подобные же вантузы могут использоваться и для впуска воздуха в водовод при образовании в нем пониженных давлений или разрыва сплошности потока при гидравлических ударах.