Гидроудар — резкий скачок давления в трубопроводе, который возникает при внезапном изменении скорости потока. Для трубы он часто проходит бесследно. Для пластинчатого теплообменника с пластинами толщиной в доли миллиметра — не всегда.
Откуда он берётся
Резкое закрытие арматуры. Поток воды обладает инерцией. Если его мгновенно остановить, энергия превращается в волну давления, которая бежит по системе.
Пуск и остановка насосов. Особенно без плавного пуска и при отказе обратного клапана.
Воздух в системе. Воздушные пробки при заполнении и пуске сжимаются и схлопываются, создавая удары.
Пар и конденсат. В паровых контурах схлопывание паровых пузырей в холодной воде даёт особенно сильные удары.
Резкое открытие арматуры после ремонта. Самая обидная ситуация: аппарат только собрали, опрессовали, а при пуске открыли задвижку рывком: как правильно запускать после ремонта.
Что происходит с аппаратом
Деформация пластин. Импульс давления с одной стороны прогибает пластину. Точки контакта гофры сминаются, пластина теряет форму. Это необратимо.
Сдвиг и выдавливание уплотнений. Уплотнение смещается из паза или выходит наружу: почему уплотнение выдавливает из паза.
Трещины в зоне портов. Там концентрируются напряжения, и именно там металл чаще всего не выдерживает: трещины в районе портов.
Повреждения присоединений. Фланцы, прокладки, резьба на патрубках.
У паяных аппаратов — разрушение швов, и ремонта здесь нет: паяный теплообменник потёк.
Фотографии с объектов, которые обслуживали.
Признаки после удара
- внезапная течь, которой до события не было;
- выдавленные уплотнения по торцу пакета;
- переток — изменение давления в контурах, рост подпитки;
- изменение перепада давления — деформированные каналы;
- характерный удар в момент события, который слышали на объекте.
Если гидроудар был, а внешне всё в порядке, это ещё не значит, что аппарат цел. Деформация и трещины могут проявиться позже.
Что делать
- Осмотреть торец пакета — выдавленные уплотнения, подтёки.
- Замерить размер пакета и сравнить с паспортным.
- Проверить параметры — перепады давления и температуры по сравнению с обычными.
- Провести опрессовку по контурам — она покажет сквозные повреждения: опрессовка как метод диагностики.
- При подозрении на повреждения — разборка и дефектовка: дефектовка пластин.
И отдельно — найти причину. Если источник гидроудара не устранён, следующий удар придёт по уже ослабленному аппарату.
Как защитить систему
- плавное открытие и закрытие арматуры — главное и самое дешёвое;
- плавный пуск насосов;
- исправные обратные клапаны;
- удаление воздуха при заполнении — воздушники в верхних точках;
- компенсирующие устройства в системах, где удары возникают регулярно, — решение проектного уровня.
Частые вопросы
Может ли гидроудар повредить теплообменник?
Да. Пластины тонкие, и импульс давления может их деформировать, выдавить уплотнения или вызвать трещины.
Как понять, что аппарат пострадал?
По внезапной течи, выдавленным уплотнениям, перетоку или изменению перепада давления. Окончательно — опрессовкой и дефектовкой.
Можно ли выправить деформированные пластины?
Нет. Деформация необратима, такие пластины меняют.
Почему аппарат потёк сразу после ремонта?
Одна из частых причин — резкое открытие арматуры при пуске.
Как избежать гидроударов?
Плавно работать арматурой, использовать плавный пуск насосов, следить за обратными клапанами и удалять воздух.