Гидроудары: устранять последствия или предупреждать возникновение?

Зачастую, данное явление ошибочно считают неизбежной проблемой пароконденсатных систем, а потому даже не пытаются с ним бороться.

Между тем, закрывать глаза на проблему гидроудара не стоит: кажущиеся безобидными сегодня шумы и вибрации завтра могут обернуться разрушением арматуры, трубопроводов, утечками пара и угрозой безопасности труда. Предотвратить же возникновение гидроудара не так сложно, если разобраться в его причинах и следовать рекомендациям, которые будут приведены в данной статье.

Причины возникновения гидроудара в пароконденсатной системе:
• ошибочные действия эксплуатационного персонала при пусках паропроводов и во время текущей эксплуатации;
• отсутствие правильно спроектированного дренажа паропровода;
• неправильный выбор конденсатоотводчика и условного диаметра конденсатной линии;
• неправильный монтаж фильтров и другой арматуры;
• прогибы паропроводов;
• концентрические сужения паропровода;
• неправильное проектирование уклона паропровода;
• переменные режимы эксплуатации и резкие изменения нагрузок (скорости движения пара) по паропроводу.

Также гидроудары могут возникать в теплообменных аппаратах при наличии «точки застоя», когда давление в теплообменнике меньше противодавления в конденсатной линии.

Рассмотрим типичные процессы возникновения гидроудара:

1. Гидроудар возникает при попадании пара в трубопровод, заполненный охлажденным конденсатом. Пар, отдавая свое тепло конденсату и стенкам труб, мгновенно конденсируется, образуя вакуум (т.к. объем конденсата в несколько раз меньше объема пара). В результате резкого понижения давления в ограниченном объёме конденсат, окружавший паровую пробку, с большой скоростью стремится заполнить образовавшуюся пустоту (схлопывание). За счет повышения скорости и падения давления пара в области А (эффект Бернулли), образуется водяная пробка, которая и приводит к гидроудару.

2. Гидроудар появляется в результате столкновения водяной пробки с препятствием, например, изгибом трубы, Т-образным разветвлением или арматурой. Двигаясь с большой скоростью, конденсат обладает довольно значительной кинетической энергией (которая пропорциональна квадрату скорости). Когда происходит столкновение, кинетическая энергия преобразуется в энергию давления, и препятствие испытывает резкий удар.

Основные методы предотвращения гидроудара:
• установка узлов конденсатоотвода и пусковых дренажей каждые 30-50 м паропровода;
• установка дренажных карманов с узлами отвода конденсата в нижних точках перед подъемами и изгибами паропроводов;
• правильная трассировка паропроводов;
• своевременный ремонт трубопроводов пара и конденсата, включая изоляцию трубопроводов.
• обучение персонала безопасной и эффективной эксплуатации пароконденсатных систем.
Предотвращение гидроударов позволяет обеспечить в первую очередь безопасную эксплуатацию, затем наиболее эффективное функционирование всей тепловой системы, а также повысить надежность и долговечность паропроводов и пароконденсатного оборудования.

© 2013 «Спиракс-Сарко Инжиниринг» http://www.spiraxsarco.com/ru