Wasserschlag im Wasserversorgungs- und Heizungssystem: Ursachen + vorbeugende Maßnahmen

Eines der Hauptprobleme beim Betrieb autonomer Heizungs- und Wasserversorgungssysteme ist der Druckabfall.Wasserschläge im Wasserversorgungs- und Warmwasserbereitungssystem, die aus dieser plötzlichen Änderung resultieren, können schwere Schäden verursachen. Er muss gewarnt werden, finden Sie nicht auch?

Wir erklären Ihnen, wie Sie das Phänomen verhindern und seine negativen Folgen neutralisieren und so einen unterbrechungsfreien Betrieb der Stromkreise gewährleisten können. Hier erfahren Sie, mit welchen Methoden Wasserschläge in Systemen vermieden werden, die Wasser zu Wasserhähnen und Heizgeräten transportieren.

Der zur Rezension vorgelegte Artikel untersucht im Detail die Natur von Wasserschlägen. Es werden vorbeugende Maßnahmen aufgeführt, um das Eintreten einer gefährlichen Situation zu verhindern. Zum visuellen Verständnis dieses schwierigen Themas sind Diagramme, Fotoabbildungen und Videos beigefügt.

Was ist ein Wasserschlag?

Ein Wasserschlag ist ein kurzfristiger, aber erheblicher Druckanstieg in einem mit Flüssigkeit gefüllten System. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein Flüssigkeitsstrom mit einem Hindernis kollidiert, das ihm im Weg steht. Typische Beispiele für das Auftreten solcher Hindernisse sind das plötzliche Schließen von Absperrventilen, das plötzliche Anhalten der Pumpe, Lufteinschlüsse usw.

Beim Auftreffen auf ein Hindernis fließt der Wasserstrom aufgrund der Trägheit mit der Geschwindigkeit weiter, mit der er sich vor dem Erscheinen des Hindernisses bewegt hat.Die ersten Schichten, die das Hindernis berühren, werden durch das Eintreffen nachfolgender Schichten mit der gleichen Geschwindigkeit verdichtet.

Durch das ständige Einspritzen neuer Strömungsschichten steigt der Druck schnell an und die Flüssigkeit „sucht“ nach einer Möglichkeit, ihren Teil abzulassen, um ihn auszustoßen.

Eine ähnliche Situation tritt fast immer auf, wenn die Strömung unterbrochen wird Kugelhahn oder ein Ventil. Auf den ersten Blick mag das Phänomen harmlos erscheinen. Deshalb schenken ihm viele Besitzer nicht viel Aufmerksamkeit.

Doch wenn die Voraussetzungen für einen drohenden Defekt an Rohren und Formstücken erkannt werden, lohnt es sich, diesen schnellstmöglich zu beseitigen. Denn durch Wasserschläge entstehen Risse und Risse im Heizsystem sowie Geräteschäden.

Diesem schwerwiegenden Problem können Klick- und Klopfgeräusche sowie Fremdgeräusche in den Wasserversorgungsleitungen vorausgehen, begleitet von einem charakteristischen „Knurren“.

Das Knacken tritt vor allem dort auf, wo größere Rohre mit kleineren Rohren verbunden werden. Das Wasser, das entlang ihrer Innenwände fließt, stößt auf ein Hindernis, wenn auch unvollständig, aber immer noch ein Hindernis.

Möglichkeit struktureller Schäden
Das regelmäßige Auftreten von Wasserschlägen wirkt sich negativ auf den Betrieb des Systems aus und verkürzt dessen Lebensdauer erheblich

Im Notfall können folgende Personen unter dem Wasserschlageffekt leiden:

  • Ausrüstung (Die Dichtheit von Rohrleitungen wird gebrochen und Heizgeräte werden zerstört);
  • Eigentum (Wasser, das aus einem beschädigten Netz fließt, überschwemmt das Haus und führt zu Schäden an den Möbeln);
  • Haushalt (Bei einem Verstoß in der Heizungsanlage besteht die Gefahr schwerer thermischer Verbrennungen).

Laut Statistik ist der „Löwenanteil“ der Rohrleitungsausfälle, nämlich etwa 60 %, auf Wasserschläge zurückzuführen. Negative Folgen dieses Effekts sind häufiger bei abgenutzten, mit Korrosion bedeckten Rohren zu beobachten.

Die katastrophalen Folgen des Phänomens
Die Folgen regelmäßiger hydrodynamischer Stöße können unvorhersehbar sein, am häufigsten kommt es zu einem Durchbruch

Am meisten Ärger bereitet es beispielsweise bei der Installation langer Rohrleitungen „warmer Boden“, entlang derer Konturen eine auf eine bestimmte Temperatur erhitzte Flüssigkeit zirkuliert.

Das Ausmaß des Schadens hängt weitgehend von der Lage des Hindernisses ab: Befindet es sich am Anfang einer langen Rohrleitung, ist der erhöhte Druck unbedeutend, am Ende ist er jedoch viel höher.

Am häufigsten tritt der Effekt auf, wenn bei der Verlegung der Heizungsanlage Rohre unterschiedlichen Durchmessers verwendet wurden. Wenn „verschieden große“ Rohre nicht über Adapter auf einen gemeinsamen „Nenner“ gebracht werden, ist ein Druckanstieg im Heizungssystem unvermeidlich. In dieser Situation ist der Kreislauf zum Schutz des Systems mit einem speziellen Ventil ausgestattet – einem Thermostat.

Ursachen für Wasserschläge

Die physikalische Natur dieses Phänomens liegt im vollständigen Verlust oder einer erheblichen Verringerung des Durchsatzes von Wasserleitungen, wodurch der Flüssigkeitsdruck im System ansteigt.

In Häusern, in denen die technische Kommunikation schlecht konzipiert und ausgestattet ist, ist oft ein charakteristisches Klopfen und Klicken in der Leitung zu hören.

Sie sind eine äußere Erscheinungsform eines Wasserschlags und treten auf, wenn die Flüssigkeitszirkulation in einem geschlossenen System plötzlich stoppt und die Bewegung dann ebenfalls plötzlich wieder aufgenommen wird.

Natürliche Hindernisse für die Kühlmittelbewegung
Natürliche Rohrleitungshindernisse sind oft Lufteinschlüsse, Adapter von einem größeren auf einen kleineren Durchmesser oder eingebaute Absperrventile

Wenn einem Wasserstrom, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, ein Hindernis im Weg steht, verlangsamt sich seine Bewegungsgeschwindigkeit und das Volumen nimmt weiter zu. Da es keinen Ausweg findet, bildet es eine umgekehrte Welle, die beim Zusammenstoß mit dem Hauptwasserkörper erhöht den Druck im System. Manchmal kann es einen Schwellenwert von 20 Atm erreichen.

Aufgrund der Enge der Autobahn kann das angesammelte Volumen nirgendwo hin entweichen, dennoch strebt die kraftvolle Energie danach, einen Abfluss in die äußere Umgebung zu finden. Die aus einer solchen Kollision resultierende Aufprallkraft birgt die Gefahr eines Rohrbruchs, der keinen ausreichenden Sicherheitsspielraum bietet.

Aus diesem Grund ist es für die Ausstattung des Systems erforderlich, nahtlose Wasser- und Gasrohre zu verwenden, die für Wassernetze gemäß GOST 3262-75 geeignet sind, oder Druckmetall-Kunststoff-Gegenstücke, die gemäß GOST 18599 hergestellt wurden.

Zerstörung der Schaltkreiswände
Durch die permanente Einwirkung der Wasserenergie beginnen sowohl die Rohrleitung selbst als auch die starren Elemente des Systems allmählich oder schnell zu kollabieren

Die Hauptfaktoren, die das Auftreten von Wasserschlägen in Rohren hervorrufen, sind:

  • Betriebsunterbrechungen oder Ausfall der Umwälzpumpe;
  • Vorhandensein von Luft in einem geschlossenen Kreislauf des Systems;
  • Stromausfälle;
  • bei plötzlichem Schließen von Absperrventilen.

Ein kurzfristiger Druckanstieg in einem geschlossenen Kreislauf aufgrund der Flüssigkeitseinspritzung über die vorgeschriebene Norm hinaus kann auftreten, wenn sich das Laufrad beim Einschalten der Pumpe mit hohen Geschwindigkeiten zu bewegen beginnt.

Kürzlich, während der Vereinbarung autonomes Heizsystem Anstelle alter Ventile und Absperrschieber kommen zunehmend Kugelhähne zum Einsatz, deren Konstruktion keinen reibungslosen Betrieb gewährleistet.

Ihre Fähigkeit, schnell zu wirken, hat einen Nachteil: Sie ist eine der häufigsten Ursachen für Wasserschläge.

Wirkungsschema eines natürlichen Hindernisses
Wenn beim Starten des Systems keine Luft aus dem System abgelassen wird, kommt es beim Öffnen des Kugelhahns zu einer Kollision von Luft mit einer praktisch inkompressiblen Flüssigkeit

Aus Sicherheitsgründen sind Schraubventile vorzuziehen, da sie durch das allmähliche Abwickeln der Achslager ein reibungsloses Öffnen/Schließen der Absperrventile gewährleisten.

Eine ähnliche Situation tritt auf, wenn vor dem Starten des Systems keine Luft aus dem Kreislauf abgelassen wird. Beim Öffnen des Wasserhahns trifft das Wasser auf einen Luftstopfen, der in einem geschlossenen System als eine Art pneumatischer Stoßdämpfer fungiert.

Wie vermeide ich das Problem?

Ein ordnungsgemäßer Schutz des Wasserversorgungsleitungssystems trägt dazu bei, die Intensität zu verringern und den Einfluss von Überdruck zu neutralisieren.

Abwehrmechanismen autonomer Systeme
Schutzmechanismen für autonome Systeme gegen Wasserschläge zielen in den meisten Fällen darauf ab, die Strömungskraft der Wassermasse zu glätten

Um die Entstehung eines einmaligen und dauerhaften Überdrucks sowohl in einem einzelnen Abschnitt des Kreislaufs als auch im gesamten System zu verhindern, werden eine Reihe grundlegender Maßnahmen eingesetzt.

Variante 1. Reibungsloses Herunterfahren des Systems

Dies ist eine der Hauptanforderungen bei der Inbetriebnahme und Stilllegung von Rohrleitungssystemen, die in den Regulierungsdokumenten klar festgelegt ist.

Tatsache ist, dass die Energie des hydraulischen Stoßes aufgrund der Elastizität der Rohrwände nicht mit ihrer gesamten Kraft gleichzeitig wirkt. Aufgrund der Kompensation elastischer Verformungen wird es in mehrere Zeitintervalle unterteilt.

Daher wird bei gleicher Gesamtaufprallkraft die Aufprallkraft zu einem bestimmten Zeitpunkt deutlich reduziert. Durch sanftes Einschalten kann der Prozess des Druckaufbaus über die Zeit verlängert werden, wodurch erhebliche Schäden am System minimiert werden.

Auswahl an Absperrventilen
Bei der Auswahl von Absperrventilen sollten Produkte bevorzugt werden, die über eine relativ lange Wasserabsperrdauer verfügen

Bei der Installation der Geräte werden Wasserhähne installiert, deren Konstruktion einen großen Spalt bis zum Abstellen des Wassers vorsieht.

Option 2. Anwendung automatischer Geräte

Die Automatisierung muss so konfiguriert sein, dass sie den statischen Druck im System reibungslos anpasst. Der Einbau von Pumpen mit automatischer Drehzahlregelung oder elektronisch gesteuerten Einheiten, die mit eingebauten Frequenzumrichtern ausgestattet sind, hilft, den gewünschten Effekt zu erzielen.

Automatische Geräte zur Vermeidung von Problemen
Durch den Einsatz automatischer Systeme können Sie den Flüssigkeitsfluss steuern und den Druck in der Rohrleitung ablesen

Pumpen, die mit einer automatischen Motordrehzahlregelung ausgestattet sind, können den Druck im System stufenlos erhöhen/verringern. In diesem Fall übernimmt die Software gleichzeitig zwei Aufgaben: Sie überwacht Druckänderungen in der Wasserversorgung und passt den Druck automatisch an.

Methoden zur umfassenden Systemmodernisierung

Eine umfassende Modernisierung des Systems beinhaltet den Einbau von Geräten zur Neutralisierung der Auswirkungen von Überdruck.

Methode 1. Einsatz von Kompensatoren und Stoßdämpfern

Dämpfer und Hydrospeicher erfüllen gleichzeitig drei Funktionen: Flüssigkeit sammeln, überschüssiges Volumen aus dem System entfernen und unerwünschte Phänomene verhindern.

Eine Ausgleichsvorrichtung, deren Rolle ein Hydrospeicher übernimmt, wird in Richtung der Wasserbewegung an den Stellen des Heizkreises installiert, an denen eine hohe Wahrscheinlichkeit von Druckschwankungen im System besteht.

Ein Hydrospeicher oder Dämpfer ist ein Stahlkolben mit einem Volumen von bis zu 30 Litern, der aus zwei durch eine Gummi- oder Gummimembran getrennten Abschnitten besteht.

Hydrospeicher - Ausgleichsgerät
Wenn im System ein Überdruck auftritt, beginnt die Wassersäule des ersten Abschnitts Druck auf die Trennmembran auszuüben, wodurch diese sich in Richtung Luftkammer biegt

Wenn der Druck steigt, werden hydraulische Stöße in den Behälter „abgelassen“. Durch das Biegen der Gummimembran in Richtung der Luftkammer im Moment des Anstiegs der Wassersäule wird der Effekt einer künstlichen Vergrößerung des Volumens des Kreislaufs erreicht.

Als stoßdämpfende Vorrichtungen werden Rohre aus hitzebeständigem verstärktem Gummi oder elastischem Kunststoff verwendet.

Stoßdämpfende Elemente auf der Rennstrecke
Das elastische Material der Stoßdämpfungsvorrichtungen nimmt die Energie des hydraulischen Stoßes spontan auf, sobald der Druck einen kritischen Wert erreicht hat

Um den gewünschten Effekt zu erzielen, reicht es aus, ein 20-30 cm langes Produkt zu verwenden. Bei einer langen Rohrleitung wird der Stoßdämpferabschnitt um weitere 10 cm vergrößert.

Methode Nr. 2.Einbau eines Membransicherheitsventils

An einem Rohrauslass in der Nähe der Pumpe ist ein Membran-Sicherheitsventil angebracht, das bei Überdruck eine vorgegebene Wassermenge abgibt.

Druckentlastungssicherheitsventil
Das Sicherheitsventil, ausgestattet mit einer starren Dichtung, die eine schnelle Druckentlastungsfunktion übernimmt, ist eine zuverlässige Sicherung für das autonome System

Je nach Hersteller und Modelltyp wird das Sicherheitsventil entweder durch einen elektrischen Befehl vom Steuergerät oder durch ein schnell wirkendes Pilotgerät betätigt.

Das Gerät wird ausgelöst, wenn der Druck einen sicheren Wert überschreitet, und schützt so Pumpstation wenn das Gerät plötzlich stoppt. Im Moment eines gefährlichen Druckanstiegs öffnet er vollständig, und wenn er auf ein normales Niveau absinkt, schließt der Regler langsam.

Methode Nr. 3. Ausstattung eines Thermostatventils mit einem Shunt

Der Shunt ist ein schmales Rohr mit einem Spiel von 0,2–0,4 mm, das in Richtung der Kühlmittelzirkulation eingebaut wird. Die Hauptaufgabe des Elements besteht darin, schrittweise zu arbeiten niedrigerer Druck.

Ventil zur Vermeidung von Wasserschlägen
An der Seite, an der die Flüssigkeit in den Thermostat eintritt, wird ein schmales Rohr angebracht, dessen Querschnittsbereich 0,2–0,4 mm nicht überschreitet

Die Bypass-Methode wird verwendet, wenn Anordnung autonomer Systeme, dessen Pipeline nur aus neuen Rohren besteht. Dies liegt daran, dass das Vorhandensein von Rost und Sedimenten in alten Rohren die Wirksamkeit der Rangierung auf „Nein“ reduzieren kann. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, bei Verwendung eines Shunts am Eingang des Heizkreises effiziente Wasserfilter zu installieren.

Methode Nr. 4. Verwendung eines Super-Sicherheitsthermostats

Hierbei handelt es sich um eine Art Sicherung, die den Druck im System überwacht und verhindert, dass es funktioniert, nachdem der Indikator einen kritischen Wert erreicht hat. Das Gerät ist mit einem Federmechanismus ausgestattet, der sich zwischen dem Thermokopf und dem Ventil befindet. Durch Überdruck wird der Federmechanismus ausgelöst, der ein vollständiges Schließen des Ventils verhindert.

Solche Thermostate werden streng in der auf dem Gehäuse angegebenen Richtung installiert.

Durchführung präventiver Arbeiten

Neben der strikten Einhaltung der Regeln für den Betrieb von Pipelines trägt die rechtzeitige Umsetzung vorbeugender Maßnahmen dazu bei, Unfälle zu verhindern. Schließlich sind alle Prozesse im Wasserversorgungssystem oder Heizkreislauf miteinander verbunden. Und der Wasserschlag ist nur der letzte zerstörerische „Tropfen“, der vor dem Hintergrund des unbefriedigenden technischen Zustands des Wasserversorgungssystems zu negativen Folgen führen kann.

Rohrleitungsvibrationen und Druckänderungen tragen zur Bildung von Mikrorissen in der Metallstruktur bei. Defekte, die sich im Laufe der Zeit beim Einsetzen eines Wasserschlags gebildet haben, treten sofort in Bereichen mit erhöhter innerer Spannung auf: mechanische Verbindungen, Biegungen und Schweißnähte.

Das System ausbalancieren
Zur Vorbeugung gehört der Ausgleich des Heizsystems, der nach Abschluss der Installation oder Reparatur der Heizung in einem Privathaus durchgeführt wird.

Die wichtigsten Arbeiten zur Prävention:

  • Gesundheitsprüfung der Sicherheitsgruppe: Sicherheitsventil, Entlüftung und Manometer;
  • Überprüfen Sie regelmäßig den Druck hinter der Membran des Ausgleichsbehälters, und wenn unbefriedigende Ergebnisse festgestellt werden, deren Anpassung;
  • Testen des Systems auf Undichtigkeiten und Überprüfen des Rohrverschleißgrades;
  • VentilstellungsüberwachungAbsperr- und Kontrollventile für Leckagen;
  • Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand der Filterdie Kalk-, Sand- und Rostpartikel zurückhalten; bei Bedarf die Elemente reinigen und abspülen;

Prävention mit dem Ziel, den guten Zustand der Sanitäranlagen aufrechtzuerhalten Heizsystem, umfasst einfache Arten von Arbeiten. Aber Sie sollten sie nicht ignorieren. Dies kann schließlich zu einer erheblichen Geld- und Zeitverschwendung für umfassende Reparaturarbeiten führen.

Die aufgeführten Schutzmaßnahmen sind am wirksamsten, wenn sie umfassend angewendet werden. Dank eines integrierten Lösungsansatzes können Sie jedoch die negativen Folgen neutralisieren und so die Lebensdauer des Systems verlängern.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Video Nr. 1. Wasserschlag, wie es passiert:

Video Nr. 2. Prüfung der Wirksamkeit des Dämpfers:

Wasserschläge in einem Wasserversorgungssystem kommen häufig vor und können schwere Schäden verursachen. Und Ihre Aufgabe ist es, das Problem so schnell wie möglich zu beheben. Denn wenn sich die Situation wiederholt, werden die Elemente des Systems bald versagen. Und Reparaturen danach werden viel mehr kosten.

Bitte stellen Sie Fragen und schreiben Sie Kommentare in den Block unten. Wir warten auf Ihre Geschichten darüber, wie Sie einen Wasserschlag im System registriert oder dessen Folgen bemerkt haben. Mich interessiert Ihre Meinung zu den präsentierten Informationen.

Besucherkommentare
  1. Igor

    Fast jeder ist auf ein ähnliches Phänomen gestoßen. Übrigens kann es auch in einer Wohnung beim Auswechseln der Wasserhahndichtungen und beim Schließen des Hauptventils zu einem Wasserschlag kommen. Es ist klar, dass seine Stärke nicht sehr groß sein wird, aber mit der Zeit wird es das Wasserversorgungssystem lahmlegen.Deshalb wird empfohlen, in Wohnungen und Häusern nach Reparaturarbeiten vor dem Öffnen des Zentralventils die Wasserhähne leicht zu öffnen, damit der Druckstoß abgemildert wird.

  2. Alexander

    Ich habe noch nie einen Wasserschlag im Wasserversorgungssystem erlebt. Vielleicht, weil ich in einer Wohnung wohne – einmal „brummten“ nur die Rohre und sie zitterten direkt, aber es gab keinen Wasserschlag. Es gibt irgendwo in der Wasserversorgung, wo das Wasser hinfließt. Aber im Kühlsystem eines Automotors musste der Effekt eines Wasserschlags ein paar Mal beobachtet werden – der Effekt ist natürlich erstaunlich. Schon eine kleine Menge Wasser hat eine große Energiemenge.

    • Oksana

      Das Leben in einer Wohnung ist keine Garantie dafür, dass Sie keinen Wasserschlag erleben. Im Wohnhaus unseres Nachbarn ist durch Verschulden des Klempners der Verwaltungsgesellschaft ein beheizter Handtuchhalter geplatzt.

  3. Paul

    Die Waschmaschine öffnet und schließt das Wasser über Magnetventile. Nach dem Kauf eines neuen Autos bemerkte ich beim Betätigen des Waschmaschinenventils ein Klopfen in allen Leitungen. Man hört es im ganzen Haus und dort, wo die Trinkwasserfilteranlage steht, hüpfen und wackeln in diesem Moment die flexiblen Kunststoffschläuche, mit denen sie verbunden ist.

    Eigentlich bin ich deshalb hierher gekommen – ich suche nach einer Art Dämpfer, einem einfachen Stoßdämpfer, den ich vor die Waschmaschine stellen kann.

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