Какое давление должно быть в мембранном баке системы отопления: Расширительные баки для отопления — выбор, настройка, монтаж

Расширительный бак отопления. Принцип работы. Давление мембранного бака.

Главная \ Полезное \ Мембранный бак « Назад

28.10.2014 06:58

Расширительный бак (гидроаккумулятор) предназначен для компенсации увеличении объема воды при нагреве в системе отопления. Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, а «излишек» воды уходит в расширительный бачок, тем самым не допуская срабатывания сбросного клапана, который обычно рассчитан на давление 3 бара. При остывании и уменьшении объема воды в системе, мембрана расширительного бака выталкивает воду обратно, не допуская критического падения давления в системе отопления при котором не включится котел.

Настенные котлы производители, как правило, комплектуют расширительными баками от 6 до 8 литров (зависит от модели) – на отопление, и от 2 до 3 литров – на санитарную воду (если есть встроенный бойлер). Баки объемом 6-8 литров рассчитаны на систему отопления вместимостью от 100 до 140 литров. Поэтому, если ваша система вмещает больше теплоносителя, необходимо устанавливать дополнительный расширительный бак.

Каковы же признаки неисправности или недостаточного/избыточного давления расширительного бака?

1. Во время работы котла давление «скачет». То есть, при включении отопления, давление растет. При переключении котла на режим производства ГВС, начинает падать. При выключении и охлаждении котла давление падает меньше 1 или даже до 0 (бак совсем пустой)
2. Вы подпитываете систему отопления регулярно, видимых утечек нет (часто бывают в «теплых полах»), теплообменник исправен.

Как нужно подкачивать давление в расширительном баке: 

1. Перекрыть отсечные краны на расширительный бак, слить воду с него. Если отсечных кранов нет, то открыть сливной кран на котле, слить воду с котла, давление должно быть на «0».
2. Замерить давление в расширительном баке манометром, сливной штуцер при этом должен быть открыт.  
3. Насосом( к золотнику расширительного бака) качать воздух, пока не перестанет течь вода из сливного штуцера.
4. Спустить воздух с расширительного бака.
5. Накачать заново, проверяя давление манометром. Давление в расширительном баке должно быть 80% от рабочего давления  системы (нагретой).
6. Закрыть сливной штуцер расширительного бака.
7. Запитать котёл, если сливали, давление в холодной системе должно быть примерно 1-1.2бара.

Какое давление должно быть в расширительном бачке системы отопления

Стабильная работа отопительной системы в частных домах жизненно важна, вопрос какое давление должно быть в расширительном бачке нужно изучить досконально. Ведь такие показатели напрямую влияют на функциональность и износ всего оборудования.

При низких значениях котел не запустится, а высокие цифры приведут через некоторое время к неприятным последствиям. Чтобы разобраться во всех мелких подробностях, необходимо подходить к теме максимально серьезно, я считаю устройство расширительного бака несложным, постараюсь максимально понятно объяснить все подробно и последовательно.

СодержаниеПоказать

Для чего нужен расширительный бак

Назначение такого неотъемлемого элемента напрямую связано с теплоносителем в системе отопления, который при нагревании способен расширятся. Это приводит к увеличению и уменьшению давления, оборудование предназначено для нивелирования излишков жидкости в трубах.

Вода или другой наполнитель попросту вытесняется в емкость при увеличении объема, что помогает сохранить радиаторы, разводку в целости и обеспечить сбалансированную работу двухконтурного котла.  После остывания жидкости, ее недостаток пополняется без участия человека, компенсация изменений происходит за счет специально продуманного устройства аппарата.

Какое давление должно быть в расширительном баке отопления

Для создания идеального показателя я советую руководствоваться паспортом устройства, выставив приведенные цифры, можно рассчитывать на продуктивную работу системы. Если разбираться в этом вопросе подробней, то на каждые 10 метров напора потребуется создать давление в 1 атм.

Образцы закрытого типа имеют специальную мембрану, которая позволяет работать аппарату при показателях 0,9 атм. Средние цифры у такого оборудования для частного дома, по мнению большинства специалистов, составляют 1,2 атм. Поскольку многие производители газовых котлов оснащают свои изделия защитой, то при значении ниже, чем 0,7 бар оборудование просто не запустится.

Схема отопления с мембранным баком

Я часто замечал, что максимальное отклонение от этих значений не превышает 0,1 единицу измерения, особенно если отопление создается по классической схеме. В других ситуациях все просчеты потребуется производить отдельно, алгоритм действий такой:

1. Определить фактический объем жидкости.
2. Вместительность емкости.
3. Пользу в коэффициентах.
4. Начальное давление в расширительном бачке отопления.

Не менее важно обращать внимание на все мелкие факторы, большинство хозяев частных домов не производят такие манипуляции самостоятельно, а обращаются к специалистам.

Почему давление в системе отопления падает

Я всегда выделяю 5 причин, из-за которых может произойти подобный эксцесс, хочу поделиться ими с вами, эти советы обязательно сократят время на устранение проблемы:

1. В радиаторе или трубах образовался воздушный пузырь.
2. Произошла разгерметизация системы.
3. Поломка в циркуляционном насосе или котле.
4. Окисление алюминиевых радиаторов.
5. Выход из строя расширительного бака, который напрямую отвечает за компенсирующие и регулирующие функции в отоплении.

Это основные причины падения показаний, в некоторых ситуациях можно без особого труда исправить случившееся, стравить воздух через специальный кран «Маевского». А при обнаружении сложной проблемы понадобятся серьезные конструктивные вмешательства, на такую работу зачастую уходит много времени.

Как проверить давление

Для произведения манипуляции я применяю автомобильный манометр, полученные данные на таком приборе исчисляются в Мпа, их нужно перевести по принципу: 0,1 Мпа равен 1 Бару.

Прежде чем приступать к измерению, нужно отключить оборудование и дождаться момента, когда циркуляция в системе прекратится.

Если бак, встроенный в котел, то перекрыть нужно обратку и подачу, когда элемент выступает отдельной единицей, на его участке коммуникации закрываются запорные вентили, а жидкость сливается.

1. К ниппелю расширителя закрытого типа подсоединяется насос, накачивать необходимо до 1,5 атм. После чего потребуется выждать, пока остатки теплоносителя полностью не выйдут из емкости.
2. Затем вентили запорной арматуры перекрываются, и давление в мембранном баке подгоняется под показатели, которые приведены в паспорте на устройство или значение должно быть ниже на 0,2 атм. чем данные системы.
3. Лишний воздух можно стравить. Перекачку лучше сразу устранять, после чего извлекается насос и закручивается специальный колпак, система заполняется водой. Узнать правильно ли была произведена регулировка, можно после того, как котел выйдет на свои рабочие параметры, я не советую доверять первым цифрам, после запуска они обязательно поменяются.

Как отрегулировать оптимальное давление

Если расширительный бак будет накачан правильно, то стрелка манометра отобразит плавный набор, при появлении скачков или рывков у меня возникают подозрения, которые приводят к дополнительной регулировке. Без максимально внимательного отношения к манипуляциям не получится добиться продуктивной работы системы отопления.

Если экспонзомат будет перекачан, то компенсирующие функции попросту не сработают, а целостность всех составляющих окажется под угрозой.

Лишний воздух выталкивает жидкость из накопителя, тем самым создавая большое давление в трубах и радиаторах.

Низкие показатели также не принесут пользу, оборудование совсем не будет работать, мембрану вытолкнет вода и вся емкость заполнится теплоносителем.

При расширении жидкости сработает предохранительный клапан, и система ГВС перестанет работать, от аппарата не будет пользы. Именно поэтому я советую придавать особое значение правильной регулировке, чтобы не сталкиваться с неожиданностями и проблемами.

Оптимальное значение достаточно просто вычислить и довести до идеального состояния путем стравливания излишков воздуха. Все манипуляции производятся с холодной системой, к начальному показателю необходимо прибавить 0,2 атм.

Вычисление статистического напора получится произвести по примеру с делением на 10, допустим, у меня дом высотой 8 метров, тогда формула выглядит так: 8/10+0,2 атм. Для выравнивания этого показателя в бак постепенно добавляется либо стравливается воздух через специальный золотник.

Правила обслуживания мембранного бачка

При обслуживании проверяйте все элементы системы отопления

Чтобы быть максимально уверенным в отопительной системе своего дома, я советую каждому хозяину, не дожидаясь зимы проверять состояние оборудования. Предварительный осмотр показателей поможет избежать неловких ситуаций в самый неподходящий для этого момент, если уверенности в собственных силах нет, то стоит обратиться к профессионалам.

Пытаться обнаружить всевозможные неисправности необходимо два раза в год, перед и после окончания отопительного сезона.

Если взять эту привычку за правило, можно быть уверенным в правильном функционировании оборудования и существенно продлить ему срок службы, обеспечив беспрерывное и продуктивное водоснабжение на радиаторы.

При сливе теплоносителя пустое оборудование необходимо держать в сухом месте, не будет лишним раз в 6 месяцев проверять мембрану и не забывать, какое давление должно быть в расширительном бачке на момент запуска системы. Если мягкая составляющая будет нарушена или образуются дефекты, ее можно запросто поменять, такая возможность была предусмотрена заводом изготовителем.

База знаний ➔ Статьи и полезная информация

Для правильного функционирования отопительной системы крайне важно поддерживать необходимое давление в системе отопления. В случае если этот параметр изменяется в какую-либо сторону, возможны значительные сбои в работе, в зависимости от того, какое давление в системе отопления, они вполне могут привести к серьезной поломке. В частности, значительное повышение давления (до предельного уровня) может стать причиной разрушения отдельных элементов или даже полной остановки системы. А вот снижение давление в системах, где задействован циркуляционный насос, нередко вызывает кавитацию – вскипание теплоносителя. Поэтому обеспечить нормальное давление в системе отопления – это важное условие эффективной работы отопительной системы вашего жилища.

По сути, это воздействие жидкости на внутренние стенки элементов системы. При этом рабочее давление в системе отопления – является давлением, которое допускает работу системы при включенном нагревательном приборе и насосе. Следует отметить, что данная величина есть сумма: статическое давление в системе отопления, оказываемое столпом теплоносителя и динамическое давление, которое возникает при работе циркуляционного насоса.

В таком случае рабочее давление – величина, которая обеспечивает нормальную работу всех компонентов системы (насос, нагревательный прибор, расширительный бак), то есть, оптимальное давление в системе отопления.

Давление в автономно работающей системе отопления частного дома должно составлять 1,5-2 атмосферы. В домах, подключенных к централизованной теплосети, это значение зависит от этажности объекта. В малоэтажных зданиях величина давления в отопительной системе находится в диапазоне 2-4 атмосферы. В домах-девятиэтажках данный показатель равен 5-7 атмосферам. Для систем отопления высотных сооружений оптимальным значением давления считается 7-10 атмосфер. В теплотрассе, идущей под землей от ТЭЦ до точек теплопотребления, теплоноситель подается под давлением в 12 атм. Для снижения напора горячей воды на нижних этажах многоквартирных домов используют регуляторы давления. Повысить напор теплоносителя на верхних этажах позволяет насосное оборудование

При пробном запуске отопительной системы следует проводить испытание таким образом, как давление воды в системе отопления. То есть – система запускается с давлением, которое превышает нормальное рабочее примерно в 1,5 раз. Это позволяет не только проверить качество радиаторов, но и обнаружить незначительные протечки и дефекты системы (если они присутствуют). Такой простой метод позволяет исправить некоторые неполадки до начала отопительного сезона, определив минимальное давление в системе отопления.

Давление в расширительном бачке закрытого типа

Насколько важным является такой элемент в системе отопления, как расширительный бачок? Для того, чтобы это понять, необходимо знать его назначение. Все дело в законах физики. При нагревании вода изменяет свою плотность, а если быть точнее, плотность уменьшается. Соответственно объем воды увеличивается, что приводит к повышению давления в трубах и радиаторах системы отопления, вплоть до запредельных величин. Отсюда и появляется дополнительный элемент в виде расширительного бачка для сброса излишков воды. Затем вода в емкости остывает и возвращается в систему обратно.

Виды и устройство

Существуют два вида отопительных систем закрытого и открытого типа. В открытой системе циркуляция воды происходит естественным образом. Это значит, что дополнительных устройств для создания давления воды не предусмотрено. Расширительные бачки для данной системы отопления используются без верхней крышки. Контур крепления у таких емкостей сверху. Для того, чтобы в системе трубопровода не скапливался воздух, мешающий нормальному функционированию теплоносителя, необходимо постоянно следить за уровнем воды в расширительном бачке.

Еще один вид отопительной системы – система закрытого типа. Еще ее называют автономной отопительной системой. Главное отличие в том, что давление в расширительном бачке отопления закрытого типа создается за счет насоса. Поэтому в качестве теплоносителя иногда используют антифриз для исключения перемерзания труб в зимнее время в случае, например, отключения электричества или газа. Данная система полностью герметична, поэтому в контуре устанавливается полностью закрытый расширительный бачок.

Особенности конструкции

Особенность конструкции расширительного бака закрытого типа зависит от вида установленной мембраны. Всего существуют два основных вида мембраны – в виде диафрагмы и баллонного типа.
Расширитель с мембраной в виде диафрагмы имеет форму бочки или прямоугольного бака. Резиновая перегородка внутри делит бак на две камеры. В верхнюю камеру закачивается воздух, в нижнюю теплоноситель.

При подключении расширительного бака приводится в движение гибкая мембрана. Система готова к пуску, когда мембрана опускается на поверхность теплоносителя. При нагреве воды или антифриза в системе, за счет образования давления в нижней камере мембрана смещается вверх. Образуется дополнительное место в расширителе для сброса излишков теплоносителя. Соответственно при остывании запускается обратный процесс. Мембрана опускается вниз за счет снижения плотности воды (антифриза).

Еще один вид мембраны – баллонного типа. Внутрь расширителя устанавливается резиновая емкость. Когда происходит наполнение бака нагретой жидкостью, емкость растягивается по принципу воздушного шарика.При остывании принимает прежнюю форму. Главным преимуществом над мембраной в виде диафрагмы является его ремонтопригодность. Резиновая емкость легко заменяется при износе.

Знаете ли вы, что расцветка бачка расширителя имеет не только эстетический смысл. Как правило существует два цвета. Красная емкость расширителя предназначена только для системы отопления. Бак синего цвета подходит и для отопления и для водоснабжения. Все дело в используемой мембране. Она изготавливается из пищевой резины»

Какое давление должно быть  в расширительном бачке газового котла системы отопления закрытого типа

Как правило необходимая величина настраиваемого давления воздуха в расширительном бачке указывается в паспорте на газовый или электрический котел, однако этой записи может и не быть. Тогда принято использовать величину давления на 0,2 – 0,3 атмосферы ниже рабочего. Все зависит от размера частного дома и площади отопления. Обычно диапазон давления в мембранном баке составляет от 1,5 до 2,5 атмосфер. Например, для малоэтажного загородного дома нормальное функционирование системы отопления происходит при 1,5 — 1,8 атм, поэтому давление в расширительном баке настраивается в пределах 1,2 – 1,6 атм.

Как проверить давление в расширительном бачке

Чтобы измерить величину давления в расширительном бачке системы водоснабжения или отопления для газовых котлов различных видов, необходимо подсоединить обыкновенный автомобильный манометр к ниппелю. Для того, чтобы добраться до ниппеля, необходимо снять верхнюю пластиковую крышку. Там же находится золотник, с помощью которого можно стравить излишки давления воздуха. Для увеличения давления можно воспользоваться автомобильным насосом, подсоединяя его к ниппелю.

Корректировка давления в расширителе лучше проводить на снятом с системы отопления бачке. Без отсоединения корректировку выполнять можно, но тогда необходимо полностью убедиться в отсутствии теплоносителя в котле.

Расчет объема

Для того, чтобы система отопления функционировала без перебоев и поломок необходимо правильно выбрать расширительную емкость нужного объема. Для вычисления следует использовать такие показатели, как объем системы теплоносителя V_t, коэффициент теплового расширения применяемого теплоносителя K_t. Он зависит от применяемого антифриза в системе. И показатель эффективности работы мембраны F. Формула ниже:

V_b = V_t * K_t / F

коэффициент теплового расширения берется из специальной таблицы. Все зависит от процентного содержания водогликолевой смеси в антифризе.

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси

Показатель эффективности работы мембраны рассчитывается следующим образом:

F = (P_max -P_b)/ (P_max + 1),

где:

P_max – максимальное давление в отопительной системе. Этот показатель можно найти в паспорте на котел;
P_b – давление воздуха в расширительном бачке.

Данную величину можно взять из паспорта расширителя или определить самостоятельно через подсоединение к ниппелю бачка автомобильного манометра.

Читайте также по теме: Как посчитать расход газа на отопление дома

К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

При покупке расширительного бачка нужно убедиться в наличии сбрасывающего клапана. При его отсутствии клапан следует докупить. В том случае, если сбрасывающий клапан начнет постоянно сбрасывать теплоноситель. Это значит, что выбранного объема расширителя недостаточно.

Почему падает давление

Причиной падения давления в расширительном бачке двухконтурного котла или в системе отопления чаще всего является отсутствие электричества. Ведь от источника энергии работает насос, который обеспечивает нужное давление. Еще одна причина — это протечки в системе отопления и водоснабжения. И последняя причина, которую бы хотелось озвучить — это неправильные или сбитые настройки давления воздуха бачка расширителя. Как регулировать давление в бачке читать выше. Конечно нельзя исключать факт поломки расширителя. Для ремонта расширительного бачка газового котла стоит обратиться в специализированную сервисную службу.

Где поставить в системе

Для систем открытого типа бачок расширителя устанавливается в самой верхней точки контура отопления.

Рекомендуем: Подключение газа к частному дому

Для отопительных систем закрытого типа таких жестких условий нет. Бачок монтируется рядом с источником тепла в котельной.

Если, например, котел стоит в кухне, то бачок может устанавливаться в кухонном помещении. Если в доме 3, 4 этажа, да еще и контур водяного напольного отопления, то одного расширительного бачка может не хватить. Тогда в контур приспосабливают второй бак.

Выводы можно сделать следующие. Расширительный бачок является неотъемлемой частью отопительной системы. Обойтись без него в современном мире пока не получится. Однако и обслуживание данного оборудования не требует высококвалифицированной помощи. Следить за давлением, регулировать его, производить замену самого бачка можно вполне самостоятельно.

Мне нравитсяНе нравится

Бак расширительный мембранный. Устройство, монтаж, нормы

    Расширительный бак  предназначен для компенсации колебаний объёма воды образующихся при изменении её температуры в замкнутом контуре системы отопления. Вода — несжимаемая жидкость и при нагреве увеличивает свой удельный объём. В замкнутом контуре системы отопления нагрев воды и последующий за ним прирост объёма, повлечёт за собой существенное повышение давления способное разрушить элементы системы отопления. При разогреве системы отопления избыточный объём воды поступает в расширительный бак растягивая мембрану и сжимая воздух, а в момент охлаждения дефицитный объём вытесняется из бака сжатым воздухом. Незначительные утечки теплоносителя в системе отопления, также компенсируются водой вытесняемой из расширительного бака, если резервный объём предусмотрен при его расчёте.

Сфера применения:
Расширительные баки устанавливают в системах отопления и водоснабжения, на котельных и просто в замкнутых контурах с подводом тепла к воде.В системах отопления мембранные расширительные баки устанавливают при тепловой мощности менее 6МВт, так как в системах большей мощности, как правило, постоянные утечки воды требуют круглосуточной работы подпиточных насосов.

Достоинства :
 — Возможность установки в любой точке системы отопления.
 — Вода не контактирует с воздухом и не насыщается кислородом способствующим коррозии элементов системы отопления.

Недостатки:
 — Высокая цена по сравнению с баками открытого типа.
 — Больший объём по сравнению с открытыми расширительными баками.
 — Давление в системе отопления колеблется в зависимости от температуры теплоносителя (при максимальной температуре — максимальное давление).

Устройство и конструкция расширительного бака

   Устройство расширительного бака — герметичный стальной сосуд, разделённый эластичной водонепроницаемой мембраной на две части. В одной части предусмотрен патрубок для подключения к системе отопления, а вторая часть заполнена газом (обычно азотом). В газовой части предусмотрен ниппель необходимый для создания начального давления. В мембранных расширительных баках вода не контактирует с воздухом, что существенно снижает её коррозионную активность, а давление в баке и в системе отопления может колебаться в широком диапазоне. Закрытые баки неприхотливы к монтажу, они могут устанавливаться горизонтально или вертикально, иметь плоский или цилиндрический корпус, стоять на ножках или крепиться на стене. Мембрана может быть сменной или не сменной. Цена расширительных баков со сменной мембраной, выше цены бака такого же объёма но с несъёмной мембраной, за то в случае разрыва мембраны не потребуется замена всего бака. Кроме того, в расширительных баках со сменной мембраной вода не контактирует с внутренней поверхностью бака, что является дополнительной защитой от коррозии. Бутиловая мембрана применяется в расширительных баках для воды с температурой от -10°C до +100°C и отличается меньшей эластичностью, чем у каучуковой, но большей долговечностью. EPDM мембрана из этилен пропилена устанавливается при температуре воды от -10°C до +100°C и также, как каучуковая — не исключает диффузию воды.Каучуковая мембрана применяется как правило в гидроаккумуляторах для воды с температурой от -10°C до +50°C, она эластична и недолговечна, а со временем возможна диффузия воды. Расширительные баки каучуковой мембраной, как правило не комплектуются. Мембранные расширительные баки широко применяются в современных системах отопления и практически вытеснили открытые расширительные сосуды.

Достоинства мембранных расширительных баков:
 — Исключает поглощение водой воздуха
 — Устанавливается в любом месте системы отопления
 — Неприхотлив к монтажу и имеет массу различных конструкций
 — Широкий диапазон допустимых давлений в системе отопления

Недостатки мембранных расширительных баков:
 — Возможен разрыв мембраны
 — Необходим предохранительный клапан
 — Давление в системе отопления изменяется в зависимости от температуры воды
 — Цена мембранных расширительных баков больше чем у открытых емкостей

   Конструкция расширительного бака открытого типа — стальная ёмкость с люком в верхней части, двумя патрубками в нижней и одним в средней части бака. Две трубки в нижней части необходимы для создания циркуляции воды через бак, а трубка в средней части необходима для контроля уровня воды и выводится через кран в дренаж. Безнапорные расширительные баки применялись в системах водяного отопления с самого начала их существования, устанавливались они на чердаках или лестничных клетках зданий.

Достоинства безнапорных расширительных баков
 — Простая конструкция
 — Выполняет функцию воздухосборника и воздухоотводчика
 — Низкая цена — по сравнению с мембранным расширительным баком

Недостатки открытых расширительных баков
 — Обязательная тепловая изоляция
 — Монтаж в верхней точке системы отопления
 — Соединение тремя трубами с тепловым пунктом
 — Насыщение воды кислородом и как следствие высокая коррозионная активность

Принцип работы расширительного бака

   Принцип работы расширительного бака — рассмотрен на примере напорного мембранного бака подключённого к замкнутому контуру системы отопления. Вода при нагреве увеличивает свой удельный объём. Так, например, при температуре в 20°C один килограмм воды занимает объём в 1,002 дм3 (литра), а при температуре в 90°C увеличивается в объёме до 1,036 дм? (литра). То есть, каждый килограмм воды при нагреве от комнатной температуры 20°C, до максимальной для системы отопления температуры 90°C, увеличил свой объём на 3,4%. Вода — несжимаемая жидкость, поэтому даже незначительный прирост объёма в замкнутом контуре системы отопления станет причиной существенного роста давления способного разрушить её элементы. Функция расширительного бака в системе отопления заключается в поглощении избыточного объёма воды в момент разогрева и вытеснении дефицитного объёма в момент охлаждения.
   Давление в холодной системе отопления, равно давлению в расширительном баке и равно начальному эксплуатационному давлению. В этот момент, большая часть бака заполнена газом. При нагреве в замкнутом контуре вода расширяется и давление в системе отопления увеличивается, прирост объёма попадает в бак, мембрана растягивается и уменьшает долю воздушного пространства подобно поршню (воздух сжимается). В это время давление в расширительном баке, а соответственно и в системе отопления — увеличивается. При достижении температурой воды максимального значения, давление в системе отопления и в расширительном баке поднимается до максимального допустимого значения.
   С понижением температуры объём воды в системе отопления уменьшается, а давление снижается и ранее принятая вода выталкивается из бака сжатым воздухом. Доля воздушного пространства в объёме расширительного бака увеличивается — воздух выталкивает воду. В случае незначительных утечек воды — давление в системе, а соответственно и в расширительном баке — снижается и сжатый воздух выталкивает резервный объём воды, тем самым осуществляя подпитку системы отопления. Следует отметить, что эффективная работа расширительного бака в системе отопления, может быть обеспечена лишь при правильном его расчёте и квалифицированной настройке.

Технические характеристики расширительных баков

Начальное давление газового пространства — избыточное давление в газовой полости расширительного бака в момент его поставки. В зависимости от условий эксплуатации давление газового пространства может быть увеличено с помощью автомобильного компрессора или уменьшено спуском газа через ниппель.

Максимальное давление — максимальное избыточное давление в расширительном баке, при котором гарантирована длительная безаварийная работа. Давление срабатывания предохранительного клапана установленного возле расширительного бака должно быть меньше, либо равно максимальному давлению.

Объём расширительного бака — объём внутренней полости разделённый герметичной эластичной мембраной на две части. Объём воды запасённой в баке всегда меньше объёма бака, так как, одна полость всегда заполнена газом.

DN — номинальный диаметр присоединительного патрубка.

Расчёт расширительного бака

  Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления. Методика расчёта расширительных баков непроста, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:
 — Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
 — Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
 — Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
 — Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.
Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.

Подбор расширительных баков

   Подбор расширительного бака следует выполнять с учётом его температурныx и прочностных характеристик. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.
   Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма, сверх расчётного — нет.
   Если установка расширительных баков предусматривается в помещении, то следует учесть что сосуды диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким мембранным бакам меньшей ёмкости.
При использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей рекомендуется подобрать расширительный бак с объёмом на 50% превышающим расчётный.
Первый признак неправильно рассчитанного расширительного бака или невыполненной его настройки — это частое срабатывание предохранительного клапана.

Схема подключения расширительного бака

Схема подключения расширительного бака в систему отопления должна включать:
— Отключающий запорный кран — для дренажа бака и проверки начального давления газового пространства.
— Дренажный кран — для спуска воды из бака.
— Манометр для контроля давления в месте подключения расширительного бака
— Предохранительный клапан — для защиты системы отопления и от аварийного превышения давления.

  Расширительные баки для системы отопления применяют в зданиях с автономными источниками тепла и зданиях подключённых к тепловой сети по независимой схеме.
  Подключают расширительный бак, перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса, при этом на участке между местом подключения бака и насосом не должно быть элементов вносящих существенное гидравлическое сопротивление. Такая схема подключения обеспечивает стабильное избыточное давление в системе отопления независимо от теплового и гидравлическогое режима. Подключение выполняют с использованием разборных свинчиваемых соединений, так как в процессе эксплуатации может потребоваться отключение бака для проведения ремонта.
  Ещё одна особенность мембранных расширительных баков это рост давления в системе отопления с ростом температуры воды. Поэтому бак должен быть рассчитан таким образом, чтобы при максимальной температуре воды давление не превысило максимально допустимого, а при минимальной — не стало меньше давления необходимого для заполнения системы отопления. Исключить колебания давления в системе отопления с изменением температуры, можно установив расширительный бак, давление в газовой полости которого поддерживается компрессором.
   Расширительный бак для котла необходим только в том случае, если котёл присоединён к замкнутому контуру, не сообщающемуся с атмосферой, он защищает котёл и подключённую к нему систему отопления или горячего водоснабжения от превышения давления выше максимально допустимого значения. Котлы малой мощности (до 30 кВт), как правило, серийно комплектуются расширительными баками, а вот для котлов большей мощности их необходимо подбирать отдельно.

Настройка давления в расширительном баке

Настройку давления в расширительном баке следует выполнять в такой последовательности.
1. Заполните форму приведенную в разделе Расчёт расширительного бака и в результате расчёта вы получите все параметры необходимые для настройки бака с перечнем емкостей удовлетворяющих заданным условиям.
2. Расширительные баки поставляются предварительно заполненные газом. Перед подключением бака к системе отопления установите в нём начальное давление газового пространства в соответствии со значением приведенным в результатах расчёта. Для этого может понадобиться либо сбросить давление, спустив газ через ниппель, либо с помощью компрессора, через тот же ниппель накачать его.
3. Подключите бак к системе отопления и медленно заполните её водой, до тех пор пока давление в системе не сравняется с давлением газового пространства расширительного бака.
4. Включите циркуляционный насос и продолжайте заполнять систему водой до тех пор, пока в месте подключения расширительного бака не установится — начальное эксплуатационное давление. В это время в бак попадёт резервный эксплуатационный объём воды.
5. После включения источника тепла и выхода в режим работы с максимальной температурой, каждый килограмм теплоносителя увеличится в объёме на величину удельного приращения объёма, приведенную в результатах расчёта, а в расширительный бак попадёт теплоноситель в объёме равном полезной ёмкости бака. В это время, давление в баке повысится до максимального рабочего давления приятого при его расчёте.

Установка и монтаж расширительного бака

   Установка расширительного бака должна выполняться квалифицированными специалистами в соответствии с проектом и инструкцией производителя. Ниже приведены общие рекомендации касающиеся монтажа расширительных баков закрытого типа (мембранных).
Требования к монтажу:
 — Для проведения технического обслуживания на подводящем трубопроводе должна быть установлена запорная арматура защищённая от случайного закрытия.
 — На участке между запорной арматурой и присоединительным патрубком расширительного бака следует установить дренажный кран, для спуска воды из бака и проверки начального давления газового пространства.
 — Подключение бака к трубопроводу рекомендуется выполнять через свинчиваемое или фланцевое соединение, так как в процессе эксплуатации может потребоваться отключение бака от системы для проведения ремонта.
 — Вблизи места подключения расширительного бака должен быть установлен манометр и предохранительный клапан.
 — На ответвлении, которое соединяет расширительный бак с системой отопления, не допускается установка фильтров и обратных клапанов.
 — Элементы бака не должны испытывать статической нагрузки от подводящих трубопроводов или другого оборудования.
 — Параметры рабочей среды в месте установки бака не должны выходить за пределы параметров установленных изготовителем.
 — Перед подключением к системе отопления, в расширительном баке следует создать начальное давление газового пространства в соответствии со значением полученным расчётом. Расчёт всех необходимых параметров вы найдёте в разделе сайта, <Расчёт расширительного бака>.

Требования к установке:

 — Не допускаются изменения в конструкции бака.
 — Не допускается монтаж расширительного бака с внешними повреждениями.
 — Площадка предусмотренная для установки расширительного бака должна выдерживать вес бака заполненного на 100% водой.
 — В помещении следует предусмотреть возможность слива воды из бака, при необходимости.
 — Помещение в котором предусматривается установка расширительного бака должно быть отапливаемым. Замерзание воды недопустимо.
 — Масса и габариты расширительных баков объёмом более 750 литров могут затруднить монтаж, обязательно проверьте, пройдёт ли ёмкость в дверные проёмы и учтите, что его масса будет исчисляться сотнями килограмм.
 — Предусмотреть защиту ёмкости от воздействия влаги и механических повреждений.

Обслуживание расширительного бака

 — Раз в пол года проверка внешних повреждений, на наличие коррозии, вмятин и подтеканий. В случае выявления внешних повреждений необходимо установить и устранить причину их возникновения.
 — Раз в пол года проверка начального давления газового пространства Pг, на соответсвие расчётному значению. Рассчитать начальное давление газового пространства можно в разделе сайта Расчёты.
 — Раз в пол года проверка целостности мембраны и при выявлении её нарушения произвести замену (если она заменяемая).
 — При длительном бездействии расширительного бака, его необходимо хранить в сухом помещении, предварительно слив из него всю воду.
   Проверка начального давления газового пространства в расширительном баке. Чтобы проверить начальное давление газового пространства необходимо отключить бак от системы отопления, дренировать из него воду и к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже установленного при настройке — через тот же ниппель бак следует накачать компрессором (возможно автомобильным).
   Проверка целостности мембраны. Если во время проверки давления газового пространства после дренирования воды через дренажный кран пошёл воздух, а давление в газовой полости упало до атмосферного — пробита мембрана.

Ремонт расширительного бака

   Если в результате диагностики было обнаружено повреждение мембраны, её необходимо заменить. Клеить мембрану не рекомендуется, так как циклическое растяжение-сжатие, разрушающе для клееных соединений.
Порядок замены мембраны :
 — Отсоедините расширительный бак от системы отопления и дренируйте его.
 — Сбросьте давление газовой полости через ниппель в верхней части бака.
 — Демонтируйте фланец мембраны, который находится в области патрубка для присоединения трубопровода. Отвинчивая гайку в верхней части корпуса (при её наличии) освободите держатель мембраны.
 — Извлеките мембрану из отверстия в нижней части корпуса.
 — Проверьте внутреннюю поверхность корпуса на предмет загрязнений и коррозии, при наличии удалите их и промойте поверхность водой. После высушите корпус расширительного бака.
 — Помните, мембрана не маслостойкая, поэтому маслосодержащие вещества не должны использоваться для антикоррозионной защиты внутренней поверхности корпуса.
 — Вставьте держатель мембраны в отверстие в верхней части устанавливаемой мембраны, (если крепление предусмотрено конструкцией бака).  — Вверните болт в держатель мембраны, вставьте мембрану в корпус и введите держатель в отверстие в днище корпуса. Зафиксируйте держатель мембраны гайкой.
 — Смонтируйте на корпус фланец мембраны.
 — Установите предварительное давление воздуха в расширительном баке. Проверьте на утечки и присоедините бак к системе отопления.

Замена частей допускается лишь оригинальными запчастями от производителя бака.
Заполнять воздушную камеру лучше всего инертным газом, например азотом.
Прежде чем удалить газ из воздушной камеры следует слить из бака воду.
Ресурс службы расширительного бака снижается при максимальных значениях и перегрузках, а так же вне диапазона указанных температур.

Требования норм, касающиеся расширительных баков

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации расширительных баков. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к Расширительным бакам применяемым в промышленности и технологических установках.

Правила технической эксплуатации тепловых установок и сетей

Пункт 6.3.77 — Раздел 6.3 Тепловые сети — Глава 6 Распределение и преобразование тепловой энергии

Заполнение и подпитка тепловых сетей, систем теплоснабжения осуществляется деаэрированой, химически очищенной водой.
Качество воды в тепловой сети и воды для подпитки должно соответствовать требованиям пункта 6.8.
Подпитка должна быть автоматизирована, а для контроля на подпиточном трубопроводе устанавливают расходомер-регистратор или счётчик воды. Подпитку водой систем отопления и вентиляции, подключённых по независимой схеме, следует осуществлять из обратного трубопровода тепловой сети. Расширительный бак оборудуют системой автоматизированного контроля уровня воды со звуковой и световой сигнализацией в тепловом пункте.

СНиП 2.04.05 Отопление вентиляция и кондиционирование

Пункт 3.36 — Глава 3 Отопление

Прокладка транзитных трубопроводов систем отопления не допускается через помещения убежищ, электротехнические помещения и пешеходные тоннели.
На чердаках допускается установка расширительных баков систем отопления с тепловой изоляцией из негорючих материалов.

Пункт 3.43 — Глава 3 Отопление

   Удаление воздуха из систем отопления при теплоносителе воде и из конденсатопроводов, заполненных водой, следует предусматривать в верхних точках, при теплоносителе паре — в нижних точках конденсационного самотечного трубопровода.
В системах водяного отопления следует предусматривать, как правило, проточные воздухосборники или краны. Непроточные воздухосборники допускается предусматривать при скорости движения воды в трубопроводе меньше 0,1 м/с.
Воздух следует удалять, как правило, через автоматические воздухоотводчики.
Системы водяного отопления с автономными теплогенераторами и системы, присоединенные к тепловой сети по независимой схеме, должны быть оборудованы устройствами для компенсации температурного расширения воды открытого или закрытого типа. При оборудовании системы компенсирующей емкостью закрытого типа необходимо утанавливать на трубопроводе системы предохранительный клапан.

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua

Давление в системе отопления многоэтажного дома: разновидности и нормы

Система отопления в многоэтажном доме является очень сложной. Её нормальная работа может быть обеспечена только при соответствующем напоре. От этого зависит скорость движения теплоносителя по трубам и радиаторам, а соответственно, и теплоотдача. Кроме этого, нормальное давление многоэтажного дома в системе отопления позволяет эксплуатировать оборудование долгое время, а вероятность возникновения аварий значительно снижается.

Разновидности давления в системе отопления и его нормы

Очень часто жители многоэтажек интересуются, как проверить давление в системе, каким нормам оно должно соответствовать. Причиной возникновения таких вопросов в основном является неудовлетворённость уровнем обогрева жилья. Для решения проблемы применяется ремонт как внутриквартирного, так и общего контура отопления.

Напор теплоносителя может быть опрессовочным и рабочим:

1. Опрессовочный. Он создаётся в системе после выполнения её испытаний или любых других монтажных работ. Опрессовка в основном проводится перед началом отопительного сезона. Сама процедура характеризуется повышением на определённое время давления. Делается это для проверки работоспособности системы, надёжности всех соединений и устройств, поскольку в процессе работы могут создаваться перепады напора воды.
2. Рабочий. Это постоянное давление, которое должно быть в системе на протяжении всего отопительного сезона.

Кроме этого, рабочий напор может быть статическим и динамическим. Статический зависит от естественного влияния всех элементов системы, силы тяжести самой воды. Другими словами, чем многоэтажный дом выше, тем и статическое давление будет больше.

Динамический напор характеризуется искусственно созданным напором с помощью циркуляционных насосов. В многоэтажках зачастую теплоноситель подаётся сначала на верхние этажи. Для этого необходимо немаленькое давление, а скорость теплоносителя должна быть довольно большой. К примеру, для стандартных девятиэтажек нормальным будет считаться напор приблизительно около 6 Бар (атмосфер).

Если дом повыше, то и напор пропорционально будет возрастать. Приблизительно нужно до 10 Бар. Стоит отметить и то, что рабочее давление на верхних и нижних этажах не должно отличаться более чем на 10%, а опрессовочное — на 20%.

Рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома составляет около 6 Бар, а на обратной трубе до 4,5 Бар. Хотя нужно отметить, что на показатели напора могут влиять различные факторы. К примеру, существенно изменить давление — нечистые трубы с большим слоем налёта и ржавчины. В частном доме с автономным отоплением необходимо самостоятельно следить за работой системы, давлением в ней и чистотой всего контура. Для контроля за температурой и давлением возле котла устанавливаются специальные приборы — тахометр и манометр.

На сегодня более популярны системы с установкой циркуляционного насоса для принудительной циркуляции теплоносителя, то есть давление будет создаваться динамическое. Но системы с естественной циркуляцией применяются тоже нередко, поскольку они ещё не были демонтированы владельцами после волны популярности такого оборудования. Они работают благодаря разнице давления холодной и горячей воды. Как известно, горячая вода имеет свойство расширяться. Это и является ключевым фактором работы такой системы.

Возникновения перепадов в системе отопления

Кроме того, что давление в трубах отопления многоэтажки может зависеть от количества этажей, на это значение влияет ряд других не менее важных факторов:

1. Одной из самых частых причин уменьшения давления в системе является засорённость труб и радиаторов известняковыми отложениями и мусором.
2. Давление в системе может резко уменьшиться из-за отключения циркуляционных насосов. Они могут просто выйти из строя или в котельне может не быть электричества. Кроме этого, стоит отметить, что старое оборудование существенно снижает КПД системы в целом. Его нужно вовремя менять или хотя бы ремонтировать.
3. Если контур разгерметизируется, часть теплоносителя вытечет, давление уменьшится.
4. Важно поддерживать соответствующую температуру в котельной, где находится элеваторный узел, который выполняет функцию раздачи теплоносителя по стоякам. Если значения температуры в комнате отрицательные, то давление увеличивается.
5. Иногда причиной может быть непрофессиональная установка оборудования или же монтаж некоторых опций самостоятельно хозяином. К примеру, давление изменится, если часть трубы заменить на элемент с уменьшённым диаметром или, наоборот, увеличенным. Также к этому можно отнести установку кранов на байпасах, дополнительных секций батарей с повышенной тепловой мощностью и другие несоответствующие определённой системе устройства.
6. Существенно изменить давление может и образование воздушных пробок. Это случается, если хозяева не следят за работой системы и своевременным выводом воздуха из неё.
7. Опрессовка системы всегда сопровождается большими перепадами давления. Такая ситуация может возникнуть и при различных электромонтажных работах, замене батарей отопления или других контуров. Давление может повышаться в 2 раза. Это нужно для предотвращения появления различных поломок и трещин уже в отопительном периоде. Подобная ситуация в январе при сильных морозах приведёт к отключению одного или нескольких домов.
8. Гидроудары. Их появление невозможно определить заранее. Они характеризуются резким коротким увеличением давления. В связи с этим радиаторы нужно подбирать с соответствующим запасом прочности. Если при опрессовке давление увеличивается до 10 Бар, то батареи должны быть рассчитаны на 13−15 Бар. Это обезопасит систему от образования трещин и других поломок.

Осуществлять контроль за тем, какое давление в трубах отопления многоквартирного дома будет, можно с помощью контрольно-измерительных приборов. Они устанавливаются в теплопункте. Если есть желание контролировать давление отдельно в квартире, то такой прибор можно установить и там. Их, как правило, делают на входе в радиатор.

Особенности централизованного отопления в многоквартирном доме

Нужно понимать, что в централизованных системах отопления характеристики теплоносителя, включая его температуру на магистральных трубах от котельни в многоэтажку, значительно отличаются от тех, которые попадают в квартиры. Разумеется, что они уже в жилых помещениях должны отвечать общепринятым стандартам.

Регулировка температуры и напора воды (или другого теплоносителя) происходит с помощью элеваторного узла, который размещается, как правило, в подвальном помещении многоэтажки. В таком узле происходит смешивание тёплой воды с магистрали и остывшей из трубы-обратки.

Конструктивно камера состоит из смешивающего узла, имеющего сопло. От размеров и диаметра последнего будет зависеть и количество подаваемой воды в систему. Перед соплом теплоноситель имеет высокую температуру. После входа через сопло в камеру смешивания с обраткой в домовую систему вода поступает уже соответствующей температуры.

Автономное оборудование систем отопления в многоэтажном доме

На сегодня всё больше популяризируется установка автономной системы отопления в многоэтажных и частных домах. Хотя цена на оборудование достаточно велика, так же как и узаконивание такой постройки, но целесообразность установки от этого не уменьшается, поскольку окупаются расходы за относительно короткое время.

Главной особенностью автономного отопления является плата за используемые энергоресурсы только по факту потребления, то есть в летний период оплачивать за отопление квартиры не нужно. Также если холода настанут внезапно, а централизованное отопление ещё и не собираются включать, то автономную систему можно использовать в любое время, когда это нужно хозяевам квартиры.

Но с другой стороны, нужно помнить также о том, что регулировать температуру и напор теплоносителя необходимо самостоятельно владельцам квартиры. В центральном отоплении это делают в котельной специалисты. Поэтому для самостоятельной регулировки нужно хотя бы изучить основные правила и нормы характеристик теплоносителя.

Первый запуск и регулировку напора воды следует осуществлять специалисту с соответствующим допуском к газовому, электрическому или твердотопливному оборудованию. Оно, как правило, устанавливается в помещении возле кухни или непосредственно в углу кухни, поскольку именно к ней подведены все необходимые коммуникации для её работы — газ и вода. Но всё же идеальным вариантом для установки будет отдельно отведённое помещение под котельную.

Причиной нестабильности напора воды в системе отопления автономного типа могут быть:

1. Утечка теплоносителя. Местом такой поломки часто являются различные соединения на радиаторах, воздухоотводчиках. В связи с этим при возникновении подобной ситуации (когда манометр показал уменьшение напора воды) необходимо тщательно проверить все соединительные узлы и особенно воздухоотводчики. Для ремонта повреждённого места очень часто требуется слить полностью теплоноситель, осуществить ремонтные работы и только тогда залить воду снова.
2. Повреждённая мембрана расширительного бака. Зачастую это происходит из-за неправильных расчётов ёмкости устройства относительно системы отопления изначально, ещё на момент обустройства отопления. Она может растянуться, порваться или потрескаться. Поэтому выбирая расширительный бак, следует устанавливать устройство, которое в действительности отвечает параметрам системы. Понятно, что каждый владелец экономит место в квартире, но пренебрежение такими правилами зачастую приводит к выходу из строя всего оборудования.
3. Независимо от того, какое давление в системе отопления многоэтажного дома, в автономном контуре оно будет в несколько раз меньше, но от возникновения воздушных пробок всё равно не застрахует. Они могут возникать в первые несколько дней после заливки нового теплоносителя. Для быстрого отвода воздуха из системы рекомендуется на каждом радиаторе устанавливать кран Маевского. Он и предназначен для выполнения таких функций.
4. Напор воды может уменьшиться из-за поломки теплообменника-котла. Здесь самостоятельно починить систему не получится, а придётся вызывать специалиста.
5. Закипание воды при очень больших настройках мощности котла. Таким образом, количество теплоносителя уменьшится, уровень напора тоже.

Принцип работы мембранного бака в системе отопления

1. Утечка теплоносителя. Местом такой поломки часто являются различные соединения на радиаторах, воздухоотводчиках. В связи с этим при возникновении подобной ситуации (когда манометр показал уменьшение напора воды) необходимо тщательно проверить все соединительные узлы и особенно воздухоотводчики. Для ремонта повреждённого места очень часто требуется слить полностью теплоноситель, осуществить ремонтные работы и только тогда залить воду снова.
2. Повреждённая мембрана расширительного бака. Зачастую это происходит из-за неправильных расчётов ёмкости устройства относительно системы отопления изначально, ещё на момент обустройства отопления. Она может растянуться, порваться или потрескаться. Поэтому выбирая расширительный бак, следует устанавливать устройство, которое в действительности отвечает параметрам системы. Понятно, что каждый владелец экономит место в квартире, но пренебрежение такими правилами зачастую приводит к выходу из строя всего оборудования.
3. Независимо от того, какое давление в системе отопления многоэтажного дома, в автономном контуре оно будет в несколько раз меньше, но от возникновения воздушных пробок всё равно не застрахует. Они могут возникать в первые несколько дней после заливки нового теплоносителя. Для быстрого отвода воздуха из системы рекомендуется на каждом радиаторе устанавливать кран Маевского. Он и предназначен для выполнения таких функций.
4. Напор воды может уменьшиться из-за поломки теплообменника-котла. Здесь самостоятельно починить систему не получится, а придётся вызывать специалиста.
5. Закипание воды при очень больших настройках мощности котла. Таким образом, количество теплоносителя уменьшится, уровень напора тоже.

От давления в отопительной системе многоэтажного дома зависит количество теплоотдачи в каждом помещении. Если оно недостаточное, то в последних квартирах может быть очень холодно. Другое дело — автономная схема закрытого типа с мембранным баком. Необходимый уровень напора воды в нём поддерживается за счёт мембраны, разделённой на две части: одна для теплоносителя, а вторая — для воздуха, находящегося под давлением.

Работает система просто. При расширении воды от её нагрева теплоноситель увеличивается в количестве, и мембрана выгибается в сторону воздушной камеры. Тем самым происходит компенсация уровня напора воды, поскольку давление в воздушной камере увеличивается. При этом качественно установленное оборудование будет отвечать нормативному напору согласно правилам ГОСТа.

Занятное видео как подают отопление в многоквартирном доме

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Монтаж и обслуживание расширительных баков отопления и водоснабжения/ КИТ г. Домодедово

Мембранные баки (расширительные баки, гидробаки). Что это? Для чего они необходимы?

Назначение

Прежде всего, необходимо разобраться в назначении мембранных баков, по сути у гидробаков две основные задачи:

• регулирование давления;
• компенсации объема в закрытых системах отопления, солнечных батарей и охлаждения воды.
• компенсации объема и гидравлических ударов для систем водоснабжения;
• для  накопления воды или использования в качестве регулирующей ёмкости систем водоснабжения.

Устройство расширительных баков

Мембрана разделяет бак на камеру для воды и камеру для газа с воздушной подушкой.

Виды мембранных баков

Мембранные расширительные баки доступны в различных диапазонах рабочего давления и номинального объема, плоские или цилиндрические, напольного и подвесного исполнения в зависимости от назначения, а также могут быть снабжены не заменяемой мембраной или заменяемой грушей (незаменяемые мембраны предусмотрены для систем отопления).

Основное деление мембранных баков по их назначению:

— Мембранные расширительные баки – для систем теплоснабжения (отопления) и холодоснабжения.

— Мембранные расширительные баки — для систем питьевого и технического водоснабжения (все водоносные части защищены от коррозии, а вода хранится в резиновых грушах). 

При этом производители допускают применение мембранных баков систем отопления только в системах с закрытой атмосферой и с некоррозионной и химически не агрессивной, а также не содержащей ядовитые вещества водой. При это в технической документации рекомендуется свести к минимуму доступ кислорода из воздуха, обусловленный пермеацией (взаимной проницаемостью), добавлением воды и т. д. При этом при использовании в качестве теплоносителей гликолей рекомендуется использовать ёмкости с полной мембраной.

Производители

Основными производителями мембранных баков представленных на российском рынке являются компании Reflex (Германия), Cimm (Италия), Flamco (Голландия). Данные компании предлагают широкую номенклатуру высококачественных мембранных баков и по праву считаются лидерами рынка.

Монтаж

Основные правила интуитивно понятные большинству:

• установка должна производиться в отапливаемом помещении;
• должна быть возможность осмотра со всех сторон, газовый зарядный клапан, запорная и сливная арматура с защитой со стороны подачи воды оставались в свободном доступе, а заводская табличка была хорошо видна;
• безмоментный, безвибрационный монтаж (без напряжения), недопустимо воздействие дополнительной нагрузки, идущей от трубопроводов или оборудования;
• для ряда моделей баков необходимо настенное крепление (в основном это баки 8-25 л).

Также настоятельно рекомендуется при монтажа бака установить защищённую запорной арматуры со сливной арматурой (DIN EN 12828) для возможности проведения работ по техническому обслуживанию. В случае использования установок большого размера возможна установка сливной и запорной арматуры по отдельности. Подключение сервисного крана позволяет владельцу самостоятельно, либо силами сервисной компании осуществлять регулярное плановое обслуживание мембранного бака.

Рекомендуется подключение мембранного бака на стороне всасывания циркуляционного насоса в обратном трубопроводе к отопительному котлу, солнечному коллектору или к холодильной машине.

Давление в мембранном баке

Давление в мембранном баке определяется в упрощенном варианте для:

• мембранного бака системы отопления, как статическое давление системы + 0,2бар;
• для расширительного бака системы ГВС, как выходное давление редуктора — 0,3бар;
• для расширительного бака системы ХВС, как 0,9 от давления включения реле давления скважинного (колодезного) насоса.

Соответственно требуется произвести либо подкачку давления, либо спустить излишнее давление в баке.

Техническое обслуживание расширительного бака

Для правильной работы систем отопления, ГВС, ХВС и продолжительного срока службы расширительного бака требуется ежегодное техническое обслуживание мембранных баков включающее в себя проверку герметичности бака, проверку мембраны, проверку давления в пустом баке и подкачка требуемого давления (в случае необходимости).

При наличии сервисного крана выполнение данной процедуры требует мало времени, при отсутствии сервисного крана требуется разбор места подключения бака, слив с бака, слив всего участка трубопровода до ближайшего места перекрытия системы.

В случае если мембрана пропускает воду (не держит давления) требуется замена расширительного бака.

Выход расширительного бака из строя является аварийной ситуацией требующей срочного устранения.

Опыт обслуживания котельных и систем водоснабжения показал, что большинство мембранных баков установленных в частных домах либо являются не рабочими, либо давление в них не соответствует необходимому. В конечном счете это приводит к выходу из строя скважинных (колодезных) насосов, не корректной и не эффективной работе систем отопления и ГВС, разрушению трубопроводов и элементов котельных в следствии гидравлических ударов.

Специалисты нашей компании в обязательном порядке осуществляют проверку состояния расширительных баков в рамках обслуживания системы водоснабжения и обслуживания котельного оборудования.

На все работы предоставляется гарантия.

С компанией КИТ надежно и удобно!

советов по обращению с расширительным баком водонагревателя…

Примечание редактора: старший сантехник Энтони Пачилла иногда пишет: «Что теперь?» функций, где он создает сценарий и использует свой реальный жизненный опыт, чтобы дать совет по решению проблем.

Вы приходите в дом миссис Джонс и обнаруживаете, что из клапана T&P (температуры и давления) на водонагревателе капает вода.Вы знаете по опыту и обучению, чтобы проверить ее расширительный бачок. У нее его нет. Легкий день! Вы устанавливаете новый расширительный бачок на холодной стороне системы и восстанавливаете давление воды. Течи нет, клапан ТиП перестал капать. Отличная работа, вы все сделали правильно!

Через две недели вам перезвонят в тот же дом по той же проблеме. Вы подходите к расширительному бачку, а он полностью заполнен водой. Возможно дефект производителя? Миссис Джонс и раньше была счастлива, но теперь она сомневается, действительно ли она нуждалась в проделанной работе, и ставит под сомнение ваш опыт.

Что теперь?

Давайте упростим и демистифицируем расширительный бак закрытого типа водонагревателя для новых сантехников и, возможно, освежим некоторые детали для старых ветеранов.

Что это такое и зачем он мне нужен?

Расширительный бак (компрессионного / закрытого типа) — это бак, который используется для защиты водораспределительной системы от повреждений и избыточного давления.

Это работает так: внутри резервуара есть резиновая мембрана, которая разделяет внутреннюю часть на две камеры.В одной из камер находится сжатый воздух, а другая половина камеры открыта для подачи воды. Причина, по которой он вам нужен в системе водонагревателя, заключается в том, что когда вода нагревается, она расширяется.

Сценарий миссис Джонс без расширительного бака

Вы проверяете ее давление воды с помощью водяного манометра. У нее давление воды 100 фунтов на квадратный дюйм, поступающей в ее водонагреватель. Вода нагревается и расширяется. Когда вода нагревается и начинает расширяться, куда она уходит? Правильно, ему некуда деваться.Он просто нажимает на каждую арматуру и каждую трубу во всем доме. Проблема в том, что входящее давление холодной воды составляло 100 фунтов на квадратный дюйм и выросло до более чем 150 фунтов на квадратный дюйм. Сейчас могут случиться самые разные безумства.

Это может привести к поломке счетчика воды, поскольку большинство новых счетчиков воды плохо справляются с противодавлением. Он может пробить шайбы в кранах, унитазах, уплотнениях клапанов и т. Д. — все, что сдерживает воду. У большинства светильников есть шайбы, которые могут выдерживать давление только около 70 фунтов на квадратный дюйм.Вы увеличили вдвое эту крошечную шайбу. Люди начнут жаловаться, что в доме все начинает протекать, по одному предмету за раз. Самое опасное, что может случиться, — это толкнуть предохранительный клапан на водонагревателе. Это клапан с настройкой температуры и давления (так называемый клапан T&P). Например, он может иметь номинальное значение 150 фунтов на квадратный дюйм и 210 градусов по Фаренгейту. Это означает, что клапан предназначен для самопроизвольного открытия и сброса давления, если температура воды поднимется выше 210 градусов или если давление превысит 150 фунтов на квадратный дюйм.Ну, угадайте, что? В этом сценарии давление составляет 150 фунтов на квадратный дюйм. Предохранительный клапан откроется, если он работает. Если это не сработает, теперь у вас в подвале есть очень опасная бомба, которая ждет взрыва.

Всего этого можно избежать, установив расширительный бачок.

Как это решает проблему

Поскольку расширительный бак имеет одну сторону, открытую для подачи воды, а другая сторона имеет камеру сжатого воздуха, когда вода нагревается и начинает расширяться, она толкает камеру сжатого воздуха, чтобы выровнять давление в системе.Это дает дополнительное давление, куда нужно идти. Теперь давление будет оставаться постоянным, и ваш дом будет вам за это благодарен.

Где установить резервуар

Расширительный бак (питьевой воды) должен быть установлен на входном трубопроводе холодной воды. Его можно установить в любом месте дома на водопроводе (после регулятора). Обычно его устанавливают сантехники на входе холодной воды в водонагреватель.

Установка

Расширительные баки ограничены рабочим давлением 150 фунтов на квадратный дюйм и до 200 градусов по Фаренгейту.Поэтому из-за колебания давления воды в городе следует установить редукционный клапан в том месте, где вода поступает в дом. Это обеспечит стабильное управляемое давление во всей системе распределения воды. Рекомендуемое давление воды на входе составляет 60 фунтов на квадратный дюйм или меньше.

Все расширительные бачки (даже небольшие баки емкостью 2 галлона) должны иметь какую-либо опору. Есть несколько вариантов, которые постоянно используют сантехники. Первый — это монтажный кронштейн, который можно разместить поблизости, который использует ленты из нержавеющей стали для фиксации и поддержки резервуара.Вторая распространенная опорная система — это крепление ленточного железа к потолку и «ремешок живота» резервуара к потолку.

Вам нужно будет отрегулировать заряд воздуха. Да, на заводе производится предварительная зарядка резервуара, но обычно только до 40 фунтов на квадратный дюйм. Вы хотите, чтобы давление в расширительном баке было как можно ближе к давлению воды в доме. Убедитесь, что вы получаете показания давления воды с помощью манометра на кране холодной воды, когда линия еще не горячая, иначе вы получите ложные показания.Вы хотите заправить бак с помощью ручного насоса для шин.

Удалить воздух

После того, как вы правильно настроили и установили расширительный бак, пора снова включить воду и выпустить воздух из водонагревателя. Включите подачу воды к водонагревателю и дайте воде вытечь из горячего крана — желательно из бака для стирки, поскольку в нем обычно нет аэратора; Аэраторы часто забиваются при повторном включении воды в здании, потому что гидравлический удар вызывает накопление минералов и разбрасывает их по водораспределительной системе.Включите горячую воду примерно на 15 минут, пока она не станет чистой.

Техническое обслуживание

Расширительный бачок следует проверять каждый раз, когда вы выполняете сантехнические работы в доме клиента, причина в диффузии. Мембрана, отделяющая воду от сжатого воздуха, является полупроницаемой и позволяет небольшому количеству воздуха проходить через мембрану со скоростью около 1 фунта на квадратный дюйм в год. Если резервуар установлен неправильно, мембрана может разорваться.Вы можете определить, чувствуется ли вода в резервуаре, или вы можете нажать на сердечник Шредера и посмотреть, выходит ли вода вместо воздуха. Если бак потерял достаточное количество заряда воздуха в течение определенного периода времени, он может лопнуть и быть настигнутым давлением воды.

Устранение неисправностей

Если бак залит водой, его необходимо заменить. Если резервуар заряжен меньше или больше, отрегулируйте заряд резервуара с помощью сердечника Шредера. Если клапан T&P сливается, проверьте давление воды в доме и давление в расширительном баке.Проверить размер расширительного бачка. Если давление в доме ниже 60 фунтов на квадратный дюйм, а расширительный бак настроен правильно и имеет правильный размер, замените клапан T&P. В случае сомнений замените клапан T&P и расширительный бак. Береженого Бог бережет. Иногда разряженные клапаны T&P имеют плохую привычку не закрываться полностью, что приводит к обратным вызовам.

Об авторе
Энтони Пачилла — зарегистрированный сантехник компании McVehil Plumbing в Вашингтоне, штат Пенсильвания.Он имеет 22-летний опыт работы в сфере сантехники и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также имеет степень бакалавра экономики и бизнеса в колледже Тиль.

Тепловые расширительные баки

В рамках своего консалтингового бизнеса я часто провожу проверки систем горячего водоснабжения, связанных с различными травмами или повреждениями имущества, связанными с ожогами, вспышками болезней легионеров и повреждением имущества в результате наводнений. Я обнаружил, что на значительном количестве более новых водонагревателей нет расширительного бака или других средств для снятия повышения давления из-за теплового расширения, как того требует модельный сантехнический кодекс.Международные правила по сантехническому оборудованию и Единые правила по сантехническому оборудованию регулируют требования к тепловому расширению.

При отсутствии расширительного бака и значительном использовании горячей воды в периоды пиковой нагрузки колебания температуры могут быть резкими. Во время цикла нагрева, если вода не используется, должен быть способ сбросить повышение давления из-за теплового расширения.

Я часто замечаю, что клапан сброса температуры и давления выбрасывает небольшое количество воды, когда давление поднимается выше 150 фунтов на квадратный дюйм, чтобы сбросить давление.Постоянные или прерывистые выбросы предохранительного клапана могут привести к кальцификации или образованию накипи на седле клапана, и в будущем клапан не будет работать при расчетном давлении, если он вообще будет работать.

Должна быть проблема с водонагревателем; протекает!

Много лет назад торгового представителя водонагревателя в районе Мичигана вызвали на автомобильный завод, где операторы завода сказали ему, что на новом водонагревателе, который он продал, неисправен предохранительный клапан.Водонагреватель служил уборной на заводе, которая интенсивно использовалась несколько раз в день, когда сборочная линия простаивала, чтобы рабочие могли сделать 15-минутный перерыв. Во время перерыва сотни рабочих направились в туалет, чтобы вымыть руки. Когда перерыв закончился, им всем пришлось вернуться на свои места. Во время цикла нагрева, когда горелка водонагревателя была включена, уборная практически не использовалась.

Не было установлено расширительных баков, но на трубопроводе рядом с водонагревателем был установлен четырехдюймовый манометр с циферблатом, который позволял нам видеть давление в системе.Торговый представитель пришел посмотреть на установку, и пока он был там, он стал свидетелем того, как манометр на водонагревателе двигался, как спидометр гоночного автомобиля, когда автомобиль выезжал за пределы стартовой линии. Давление началось примерно с 60 фунтов на квадратный дюйм и постепенно увеличивалось примерно до 150 фунтов на квадратный дюйм, когда предохранительный клапан выплевывал около чашки воды на пол, а стрелка манометра опускалась до более низкого давления.

Техник сказал: «Видите, что-то не так! Это не должно так протекать.«Торговый представитель заметил, что на отводе холодной воды к водонагревателю есть поворотный обратный клапан, а также небольшой циркуляционный насос, и они установили обратный клапан между подачей холодной воды и патрубком возврата горячей воды к холодной воде. труба, входящая в водонагреватель. Это обычное дело, но расширительного бака не было. Давление, показываемое манометром, возрастет до 150 фунтов на квадратный дюйм, нагнетание, а затем давление упадет обратно примерно до 60-80 фунтов на квадратный дюйм. Это повышение давления и сброс воды продолжались, пока горелка была включена.Это длилось от 20 до 30 минут и повторялось каждые несколько минут.

Это ясно иллюстрирует, почему был необходим резервуар теплового расширения надлежащего размера, чтобы воздушная подушка в резервуаре теплового расширения (резервуар-дозатор) могла поглощать тепловое расширение. Торговый представитель записал, что происходило, с целью обучения.

Большинство производителей расширительных баков имеют руководства по выбору размеров для выбора бака, учитывающего тепловое расширение в зависимости от перепада температур системы и ее объема.Выберите объем, при котором давление в системе будет ниже 80 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление в системе приближается к 80 фунтам на квадратный дюйм, потребуется резервуар большего размера, чтобы поддерживать повышение давления ниже 80 фунтов на квадратный дюйм.

Решением было добавить расширительный бак и заменить предохранительный клапан температуры и давления, который так часто работал в течение нескольких месяцев.

Проблема с давлением теплового расширения

Несколько лет назад производитель продукта попросил меня помочь с исследованием водопроводной системы в здании, где, по всей видимости, возникла проблема с давлением, которая привела к разрыву некоторых пластиковых компонентов в произведенном им продукте.Когда компонент сломался во время праздничных выходных, это привело к значительному наводнению и повреждению зданий и продукции на несколько миллионов долларов. Страховая компания оплатила ущерб, а затем подала в суд на производителя компонента с требованием вернуть деньги по делу о суброгации.

Тайна заключалась в том, почему и как произошло повышение давления, достаточное для разрушения компонента. Я посетил здание для осмотра и обнаружил, что на подаче технической воды в ту часть здания, где произошло наводнение, был установлен предохранитель противотока.В системе технологической воды также было пять электрических водонагревателей емкостью 250 галлонов и не было баков теплового расширения. Я заметил много других нарушений кода и других проблем в системе, которые не были напрямую связаны с инцидентом с наводнением, но было много признаков неправильной установки и обслуживания.

Одним из признаков долговременной проблемы были белые кальцинированные пятна на полу под каждым клапаном сброса температуры и давления и сталактиты, свисающие с трубы клапана сброса.Также были сняты трубные соединения для смягчителя воды.

В какой-то момент появился смягчитель воды. Жесткая вода в этом районе и постоянная работа водонагревателей вызвали давление в системе, и предохранительные клапаны постоянно сбрасывались. В конце концов, каждый из предохранительных клапанов увеличился до такой степени, что они прекратили работу, пока все пять не перестали работать. Событие вызвало значительное повышение давления.

Отказ трубопровода произошел, когда ураган обрушился на этот район и вызвал серьезную потерю мощности всех пяти электрических водонагревателей на несколько дней.Когда электричество было восстановлено, водонагреватели испытали холодный запуск, а тепловое расширение было настолько большим из-за заклинивания предохранительных клапанов, давление выросло до такой степени, что отказало самое слабое место в системе. Бака теплового расширения не было, а предохранительные клапаны не могли сбрасывать давление. Создаваемое давление в несколько сотен фунтов превышало номинальные параметры системы трубопроводов и пластмассового компонента в системе трубопроводов.

Был нанят эксперт по материалам для дачи показаний для страховой компании, которая предъявляла иск производителю компонентов по делу о суброгации.Эксперт провел испытания аналогичного компонента и обнаружил, что он не работает при давлении 1100 фунтов на квадратный дюйм. Позже он смог заставить компонент выйти из строя при давлении 440 фунтов на квадратный дюйм, с одновременным введением шипов горячей воды на 180 градусов и гидроудара. Производитель опубликовал в каталоге номинальное давление 320 фунтов на квадратный дюйм, так что он все еще был хорош.

В зале суда эксперт показал, что деталь должна была быть из металла, а не из пластика, потому что металл прочнее. Эксперт по материалам, доктор философии с несколькими степенями, преподавал материаловедение в крупном университете.Судья прочитал мой отчет, в котором указано, что код имеет максимально допустимое давление в водопроводной системе 80 фунтов на квадратный дюйм; что код требует баков теплового расширения для сброса давления, а их не было. В системе также не было никаких предохранительных устройств, которые могли бы поддерживать давление ниже 80 фунтов на квадратный дюйм. Все предохранительные клапаны на пяти водонагревателях, рассчитанные на 150 фунтов на квадратный дюйм, были заблокированы, потому что они сняли устройство для смягчения воды, чтобы сэкономить на затратах на техническое обслуживание, а предохранительные клапаны не проверялись и не обслуживались должным образом.

Судья спросил эксперта, есть ли у него опыт работы с сантехникой. Он сказал, что много лет назад установил в своем доме водопровод. Затем судья спросил его о технической причине, почему, по его мнению, компонент должен быть пластиковым, а не металлическим. Он сказал, потому что, по его мнению, металл прочнее и выдерживал бы более высокое давление. Затем судья спросил, знает ли он, какое максимальное давление должно быть в водопроводной системе. Эксперт сказал о 100 фунтах на квадратный дюйм; он не знал максимально допустимого давления в сантехническом кодексе.

В этот момент судья попросил адвокатов прийти к нему на совещание. Он уже знал ответ, потому что прочитал мой отчет. Во время боковой панели он спросил поверенного страховой компании, есть ли у него еще свидетели. Адвокат сказал нет. Судья сказал, что собирается дать своему эксперту еще один шанс дать ответ.

Судья приказал судебному приставу вызвать эксперта обратно в зал суда без присяжных. В очередной раз эксперт не смог дать максимально допустимое давление в водопроводной системе и не смог указать техническую причину, по которой металл прочнее пластика.Судья отстранил эксперта и поблагодарил его за показания.

Затем он попросил поверенного страховой компании (истца) вызвать его следующего эксперта. Другого эксперта у него не было, поэтому судья прекратил дело. Из этого можно извлечь много уроков, но самый важный из них заключается в том, что баки теплового расширения очень важны для предотвращения повышения давления и повреждения водой.

Терморегулирующие баки и бактерии легионеллы

Установлены расширительные баки с возможностью дренажа вниз и добавления заряда воздуха в верхнюю половину бака.В прошлом гидропневматические баки использовались только в системах нагрева горячей воды, которые были замкнутыми контурами, когда система нагревается от холодного пуска. Тепловое расширение может увеличить давление и вызвать проблемы с приспособлениями, уплотнениями насоса, фланцами и соединениями. Много лет назад в системах горячего водоснабжения не было баков теплового расширения, потому что не было устройств предотвращения обратного течения на входах в зданиях водоснабжения для создания замкнутой системы. В то время вода нагревалась и возвращалась обратно в городскую водопроводную сеть через соединительный трубопровод здания.

С введением предохранителей обратного потока системы горячего водоснабжения стали закрытыми. Никто не использовал воду, поэтому потребность в резервуарах теплового расширения росла. Изначально расширительные баки представляли собой стальные или облицованные стеклом баки с заправкой воздуха сверху и водой снизу, а также смотровым окном для контроля уровня воды. С этими типами резервуаров было много проблем, потому что не было разделения воздуха и воды. Воздух часто со временем растворялся в воде, и тогда не было возможности теплового расширения, поскольку вода не сжимается, как воздух.

В конце концов кто-то разработал резервуар с резиновой диафрагмой, и с тех пор во многих конструкциях использовались новые материалы баллона из синтетической резины. Старые резервуары не были предназначены для использования в системах питьевой воды; они были адаптированы от водяных систем водяного отопления. Теперь у резервуаров есть поверхности, одобренные NSF, и материалы баллонов, подходящие для систем питьевой воды.

Проблемы с материалом и мембранами мочевого пузыря были хорошим усовершенствованием конструкции гидропневматических резервуаров, используемых для теплового расширения, но они не касались конструкции тупиковых резервуаров, что стало очевидным в последние годы в ходе многих расследований вспышек легионеллы.Вода находится в расширительном баке. Через несколько дней химические вещества для обработки воды, такие как хлор, монохлор или диоксид хлора, рассеиваются до уровней, неэффективных для контроля роста бактерий Legionella. Когда происходит внезапное падение давления в системе, утечка воды из тупикового теплового расширения или гидропневматического резервуара, используемого для системы повышения давления воды для дома, может привести к выбросу очень высокой концентрации или дозы бактерий Legionella в систему водоснабжения дома. , что может значительно увеличить вероятность возникновения эпидемии.

Некоторые производители решили эту проблему с помощью конструкции проточного расширительного бака и гидропневматического бака, которые должны стать новым стандартом проектирования безопасной чистой питьевой воды в системах горячего водоснабжения. Проточные баки теплового расширения обеспечивают постоянную подачу пресной воды с химикатами для очистки воды из водоочистных сооружений, которые могут помочь контролировать рост бактерий Legionella.

Многие из баков теплового расширения, которые я проверял, были расположены рядом с водонагревателями, но трубопроводные соединения необходимо было подсоединить к магистрали холодной воды перед соединением трубопровода возврата горячей воды, что в некоторых случаях создает длинный трубопровод. подключение к резервуару, который представляет собой мертвую ногу, полную застоявшейся воды.Я часто нахожу, что бак теплового расширения подключается после соединения рециркуляции горячей воды, позволяя горячей или теплой воде циркулировать через трубопроводное соединение бака теплового расширения. Это создает длинную мертвую полосу в системе трубопроводов с теплой застойной водой, которая является идеальным местом для образования легионеллы в резервуаре теплового расширения. Мертвые ноги являются частым источником роста легионелл и других органических патогенов в водопроводной системе из-за застоя воды.

Специалисты по проектированию должны знать схему расположения трубопроводов и трассировку трубопроводов, чтобы свести к минимуму мертвые зоны.Я стараюсь держать мертвые ноги не более пяти диаметров труб от протекающего основных для запорного клапана. И я пытаюсь найти водостоки в длинных мертвых ногах или ветвях после запорного клапана. Если есть приспособления, которые используются редко, следует рассмотреть возможность программы промывки или рассмотреть возможность использования клапана с электроприводом для автоматической промывки по мере необходимости.

Убедитесь, что баки теплового расширения подключены к линии холодной воды к водонагревателю перед соединением для трубопровода рециркуляции горячей воды, что может привести к тому, что теплая вода с температурным диапазоном, идеальным для роста бактерий Legionella, будет проходить мимо тройника для соединение расширительного бака.Теплопроводность вдоль стенок трубы и через жидкость создает область рядом с тройником, в которой находится стоячая вода с температурой в диапазоне роста Legionella. Поэтому я предлагаю сделать врезку расширительного бака в магистрали холодной воды, обслуживающей водонагреватель, перед тройником обратной циркуляции горячей воды и после обратного клапана системы холодной воды.

Я также предлагаю рассмотреть вопрос о замене любых баков теплового расширения тупикового типа баллонного типа и установить емкость теплового расширения проточного типа подходящего размера.Это улучшит качество воды в большинстве зданий и минимизирует ответственность, связанную со вспышками легионеллы. На рисунке 1 показано, что слишком низкое давление предварительной зарядки позволяет застойной воде оставаться в баке. Если предварительная зарядка слишком высока, вода не будет расширяться в бак до тех пор, пока давление теплового расширения не превысит давление предварительной зарядки. Проконсультируйтесь с изготовителем резервуара относительно резервуара подходящего размера на основе давления в системе и коэффициента приемки.

Если давление воздуха предварительной зарядки в расширительном баке ниже рабочего давления в системе, в расширительном баке всегда будет оставаться застоявшаяся вода.Я проверил давление воздуха в баллоне в день осмотра и обнаружил, что заряд воздуха был примерно таким же или в пределах фунта давления в системе. В идеале заряд воздуха должен быть примерно на два или три фунта выше, чем давление в системе, чтобы быть уверенным, что в расширительном баке никогда не будет застоя воды, за исключением периода запуска или цикла нагрева после большого расхода воздуха, за которым следует период отсутствия потока и возможного значительного теплового расширения.

Вскоре появятся многие проточные конструкции для расширительных баков.Я знаю несколько. Рассмотрите возможность обращения к одному из этих производителей по поводу проточного бака теплового расширения. См. Www.calefactio.com/literature/ или www.wessels.com для получения дополнительной информации о проточных расширительных баках.

Техническая поддержка Мембрана VS Мембрана | Расширительные сосуды | Резервуары высокого давления | Теплообменники

Роль в Pressure Tank В вашей системе Well

Напорный бак является одним из основных компонентов скважинной системы, наряду с насосом, реле давления и самой скважиной. Он накапливает воду из колодца и подает ее в дом при соответствующем давлении.

Как работает напорный бак?
Ваш напорный бак содержит две вещи: воду (внизу) и сжатый воздух (вверху).Когда вы открываете кран, сжатый воздух оказывает давление на воду, в результате чего она равномерно течет из резервуара в водопровод вашего дома. Происходит это следующим образом.

Вода из колодца поступает на дно емкости под действием насоса. По мере повышения уровня воды воздух в верхней части резервуара все больше сжимается. При достижении максимального давления (обычно от 50 до 60 фунтов на кв. Дюйм) насос отключается. Когда вы включаете воду в доме, сжатый воздух вытесняет воду из резервуара.Как только уровень воды падает до определенного уровня и давление воздуха в резервуаре достигает предварительно установленного минимума (обычно от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм), насос снова включается и наполняет резервуар.

Каковы преимущества?
Помимо регулирования давления воды, напорный бак дает вам мгновенный доступ к колодезной воде без необходимости вручную включать насос. Кроме того, он позволяет набирать воду из скважины без того, чтобы насос каждый раз включался и выключался. Это снижает нагрузку на насос и продлевает срок его службы.

Какие бывают типы резервуаров под давлением?
Баки высокого давления бывают трех типов:

• Резервуары «воздух над водой». В этих резервуарах нет физического барьера между водой и воздухом. Недостаток этого типа бака под давлением является то, что с течением времени воздух растворяется в воде, поэтому необходимо контролировать и регулярно меняться.

• Мембранные баки. Эти баки содержат резиновую или виниловую диафрагму, разделяющую воду и воздух.Когда вода попадает в резервуар, диафрагма тянется вверх, сжимая воздух.

• Баки-дозаторы. В этих резервуарах вода содержится в баллонном пузыре, который расширяется, когда вода закачивается в резервуар, сжимая воздух.

Техническое обслуживание и ремонт скважин в Центральном Онтарио
Если вам необходимо обслуживание скважинной системы, рассчитывайте на команду компании Plumbing Medic Ltd. Мы проверяем и ремонтируем напорные резервуары, насосы и другие компоненты скважинных систем.Чтобы опытный сантехник в Ориллии или окрестностях провел оценку вашей системы колодцев, свяжитесь с нами сегодня и запросите ценовое предложение.

Расширительные баки для систем холодного и горячего водоснабжения

Расширение — резервуары HVAC

Wessels производит расширительные баки трех конструкций: компрессионные, баллонные и диафрагменные. У каждого стиля резервуара есть модели, которые имеют кодировку ASME или Non-ASME. Размеры резервуаров варьируются от 2 до 10 000 галлонов. Большинство сосудов под давлением Wessels спроектированы с использованием сосуда с предварительным давлением с внутренним баллоном или диафрагмой для управления жидкостями под давлением.Большинство продуктов Wessels представляют собой стандартные модели по каталогу с более чем 6000 резервуаров на складе для быстрой отгрузки. Резервуары по индивидуальному заказу производятся в соответствии со спецификациями заказчика для высокого давления и / или из специальных материалов для тяжелых условий эксплуатации.

Что такое расширительные баки?

Расширительные баки требуются в замкнутой системе отопления или вентиляции и кондиционирования с охлажденной водой для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Бак надлежащего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления.В расширительном баке сжатый воздух используется для поддержания давления в системе, принимая и удаляя изменяющийся объем воды по мере ее нагрева и охлаждения.

Некоторые конструкции резервуаров включают диафрагму или баллон для изоляции расширенной воды от воздушной подушки, регулирующей давление. Когда вода расширяется, она содержится в баллоне, чтобы предотвратить коррозию резервуара и потенциал заболачивания. Воздушная подушка для регулирования давления предварительно заряжается на заводе и может быть отрегулирована в полевых условиях для соответствия критическим требованиям системы.Такая конструкция и принцип действия расширительного бака этого типа позволяет проектировщику или инженеру уменьшить размер бака до 80%.

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления / охлаждения. Этот бак является самым старым типом, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и хранится в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Съемные расширительные баки с баллонами предназначены для использования в системах водяного отопления / охлаждения для поглощения силы расширения, возникающей в результате изменений температуры нагревающей / охлаждающей жидкости.

Узнать больше

Разделитель

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от системной воды. Переувлажнение резервуара не может произойти, поскольку воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной баллона, помещенного внутри резервуара, в то время как системная вода содержится внутри баллона.

Узнать больше

Почему мой резервуар обратного осмоса не заполняется?

Ваш резервуар обратного осмоса не заполняется? Если да, то велики шансы, что в краны недостаточно воды.Итак, как вы устраняете неполадки в системе обратного осмоса? Это то, что мы собираемся узнать в этом руководстве. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Вот некоторые из вопросов, на которые мы сегодня ответим, о системах обратного осмоса.

• Как работают системы обратного осмоса
• Что такое резервуар обратного осмоса и как он работает
• Почему резервуар обратного осмоса не заполняется

Как работают системы обратного осмоса?

При хорошем техническом обслуживании высококачественная система обратного осмоса удалит любые загрязнения из водопроводной воды, включая хлор и отложения.Это достигается за счет предварительной фильтрации воды для удаления крупных частиц. Затем предварительно профильтрованная вода проходит через полупроницаемую мембрану для удаления растворенных твердых частиц.

После фильтрации очищенная вода поступает в резервуар для хранения, где она хранится до тех пор, пока она не понадобится. В то же время все сточные воды перенаправляются из тонкой мембраны в канализацию. Система обратного осмоса будет продолжать фильтровать воду до тех пор, пока резервуар для хранения не заполнится.

Хорошая новость в том, что большинство систем обратного осмоса имеют постфильтры, которые очищают накопленную воду до того, как она выйдет из крана для питьевой воды.Угольные фильтры системы полируют, чтобы удалить оставшиеся привкусы и запахи. В конце концов, вы получите воду с самым лучшим запахом и вкусом.

Некоторые примеси, которые может удалить обратный осмос, включают:

• Мышьяк
• Хлор
• Пестициды
• Гербициды
• Осадки
• Растворенные минералы
• Летучие органические соединения (ЛОС)

Что такое резервуар обратного осмоса и как он работает?

Система обратного осмоса фильтрует воду медленно, со скоростью примерно 2–3 унции в минуту.Если из крана течет вода с такой скоростью, то на наполнение стакана питьевой воды уйдет не менее пяти минут. С резервуаром для хранения вы можете мгновенно наполнить стакан.

Что такое резервуар обратного осмоса?

Резервуар обратного осмоса — это резервуар высокого давления, в котором собирается вода, очищаемая мембраной обратного осмоса. Поскольку обратная фильтрация — медленный процесс, требуется больше времени, чтобы протолкнуть молекулы воды через полупроницаемую мембрану. Таким образом, резервуар для хранения накапливает очищенную воду для немедленного доступа.

Резервуар обратного осмоса имеет внутреннюю облицовку из материала, называемого бутил. Этот материал предотвращает попадание хранящейся очищенной воды на стальной корпус резервуара. Внутри резервуара находится сжатый воздух, чтобы перекачивать воду в ваши краны. Резервуары обратного осмоса подходят для установки в шкаф под вашей раковиной.

Резервуары обратного осмоса бывают различной вместимости, в зависимости от максимального объема воды, который они могут вместить. Однако емкость, указанная производителем, обычно превышает фактическую емкость резервуара.

Например, резервуар с надписью 4 галлона не означает, что он вмещает такой же объем воды. Он вмещает около 3 галлонов воды, а оставшийся объем занимает воздух и металлический баллон.

Как работает резервуар обратного осмоса

Как уже упоминалось, резервуары обратного осмоса используют сжатый воздух для подачи очищенной воды в краны вашего дома по запросу. Вам не нужно устанавливать подкачивающий насос, чтобы облегчить вытекание воды из системы.

В каждом резервуаре обратного осмоса вы найдете две камеры; водяная камера и воздушная камера, разделенные мочевым пузырем.Однако положение двух камер обычно меняется в зависимости от размера резервуара для хранения обратного осмоса.

Для небольших резервуаров емкостью 1–10 галлонов водяная камера находится над воздушной камерой. По мере того, как резервуары обратного осмоса становятся все больше и больше, камера со сжатым воздухом располагается поверх водяной камеры. Это помогает увеличить давление внутри резервуара за счет силы тяжести.

Итак, как работает резервуар обратного осмоса? Когда вода из системы обратного осмоса попадает в резервуар для хранения, она начинает сжимать воздух в воздушной камере.В результате давление внутри камеры увеличится, и вода будет поступать из резервуара в ваши краны.

Для работы резервуара обратного осмоса не требуется электрический насос. Однако, если бы в резервуаре не было камеры сжатого воздуха, вода заполняла бы резервуар, но не попадала бы в краны. В этом случае вам придется установить нагнетательный насос для откачки воды из бака.

Почему резервуар обратного осмоса не заполняется?

Если резервуар для хранения обратного осмоса не заполняется, всегда есть основная проблема с давлением в системе.Вот возможные причины, по которым ваш резервуар обратного осмоса не заполняется.

1. Низкое давление воды и подача

Для эффективной работы системы обратного осмоса требуется давление не менее 40 фунтов на квадратный дюйм. Если давление воды внутри системы обратного осмоса слишком низкое, полупроницаемая мембрана не будет фильтровать много воды. В этом случае вам, возможно, придется установить нагнетательный или подкачивающий насос, чтобы повысить эффективность системы.

Также необходимо проверить, полностью ли открыт кран подачи воды.При засорении или частичном открытии система обратного осмоса не может создать достаточное давление для эффективной работы.

В конце концов, проверьте линии водоснабжения системы, чтобы убедиться, что они в надлежащем состоянии. В случае перегиба или перегиба шланги будут препятствовать попаданию воды в резервуар.

2. Дисбаланс давления в резервуаре обратного осмоса

Пустые резервуары обратного осмоса должны иметь давление 8 фунтов на квадратный дюйм. Если давление внутри резервуара слишком низкое, вода, хранящаяся в резервуаре обратного осмоса, не будет вытекать в краны.И наоборот, если давление в резервуаре слишком высокое, вода, текущая из фильтров, не попадет в резервуар обратного осмоса.

Для проверки давления в резервуаре необходимо отключить подачу питательной воды в систему и слить всю воду из резервуара. Измерьте давление воздуха в баллоне с помощью манометра.

Если давление внутри бака слишком низкое, вы можете повторно накачать его с помощью велосипедного насоса. Это потому, что воздушный клапан на резервуаре обратного осмоса такой же, как и на шине велосипеда, известный как клапан Шредера.Однако перед повторным повышением давления в резервуаре необходимо слить всю воду.

После опорожнения резервуара закачивайте воздух в резервуар для хранения до 8 фунтов на квадратный дюйм, что является рекомендуемым давлением предварительной зарядки для большинства резервуаров обратного осмоса. Когда вы закачиваете воздух, используйте манометр для контроля давления. В противном случае вы можете создать избыточное давление в резервуаре.

3. Засоренные фильтры

Засоренные фильтры также могут уменьшить поток воды в систему обратного осмоса.Чтобы решить эту проблему, нужно заменить фильтры. Закройте кран подачи воды, чтобы в систему не попало больше воды. Также откройте кран обратного осмоса, чтобы слить всю воду. Отвинтите корпуса фильтров и замените старые фильтры новыми. Теперь вы можете открутить корпуса фильтров.

После замены предварительного и последующего фильтров закройте кран и включите кран подачи воды. Подождите около трех часов и проверьте, достаточно ли воды выходит из ваших кранов.В противном случае вам придется заменить хрупкую мембрану системы. Регулярно заменяйте фильтры, чтобы не повредить мембрану.

4. Засорение мембраны обратного осмоса

При засорении или повреждении мембраны обратного осмоса в резервуар для хранения воды будет поступать мало или совсем не поступать воды. Вам придется заменить мембрану, чтобы быстро наполнить бак. Для этого закройте кран подачи воды и откройте кран системы, чтобы слить всю воду.

После опорожнения резервуара обратного осмоса отвинтите корпус мембраны обратного осмоса и осторожно снимите мембрану обратного осмоса.Вымойте корпус изнутри теплой водой с мылом. Не забудьте тщательно промыть теплой чистой водой. Вставьте новую мембрану обратного осмоса в промытый корпус и снова установите ее на фильтрующую установку.

Pro Tip: Надевайте чистые резиновые перчатки при работе с новой мембраной обратного осмоса, чтобы избежать загрязнения. На ваших руках могут быть бактерии, которые могут загрязнить хрупкую мембрану фильтра.

После замены мембраны обратного осмоса и изменения ее положения в системе обратного осмоса откройте кран подачи воды.Дайте резервуару наполниться и отдохните около восьми часов. Откройте кран, чтобы слить всю воду из резервуара для хранения. Примечательно, что это помогает смыть все загрязнения, использованные для сохранения новой мембраны.

После слива воды из бака закройте кран и дождитесь наполнения бака. Очищенная вода теперь будет доступна для питья.

5. Высокое потребление воды

Если уровень потребления воды выше, чем скорость производства воды системой обратного осмоса, ваш резервуар обратного осмоса всегда будет пустым.Кроме того, давление воды внутри бака имеет тенденцию уменьшаться по мере опорожнения бака. Таким образом, вам нужно подождать несколько часов, пока резервуар наполнится, и экономно расходовать воду. Большинству моделей обратного осмоса требуется около четырех часов, чтобы отфильтровать два галлона воды.

Заключительные слова

Ваш резервуар обратного осмоса не заполняется? Просто следуйте всем инструкциям, упомянутым в этом руководстве, чтобы восстановить водоснабжение вашей системы обратного осмоса. Убедитесь, что давление воды достаточно для перекачивания воды через фильтрующую установку.Кроме того, следите за давлением внутри резервуара обратного осмоса, чтобы убедиться, что оно не слишком высокое и не слишком низкое. Наконец, регулярно заменяйте фильтры системы, чтобы не повредить хрупкую мембрану обратного осмоса.

Защитите резервуары от избыточного давления и вакуума

Эта статья основана на презентации на весеннем собрании AIChE 2019 и 15-м Глобальном конгрессе по технологической безопасности в Новом Орлеане, штат Луизиана.

Низкое давление не означает низкий риск. Если резервуары низкого давления повреждены, они могут выбрасывать большие объемы материала в окружающую среду.Разработайте стратегию защиты для каждого резервуара на вашем участке.

Резервуары для хранения низкого давления имеются в большом количестве в химической обрабатывающей промышленности (CPI) и необходимы для поддержания стабильных мировых поставок жидкого сырья, промежуточных и конечных продуктов. Эти резервуары позволяют хранить большие количества материала при низком давлении, часто в удаленных местах, вдали от жилых зданий и населенных пунктов. Однако безответственно полагать, что низкое давление подразумевает низкий риск.

Хотя эти резервуары для хранения работают при низком давлении, их большие объемы представляют больший риск, чем резервуары высокого давления меньшего объема. Максимальный запас материала, который может быть выпущен в случае выхода из строя первичной защитной оболочки, может привести к ужасным последствиям. Кроме того, сброс опасных материалов в атмосферу является обычным компонентом их конструкции, поскольку противодавление, которое может возникнуть в закрытом коллекторе сброса давления, часто делает сброс давления через закрытую систему непрактичным.По сути, более безопасная конструкция в отношении номинальных значений давления и вакуума оборудования также обычно невозможна для резервуаров для хранения, поскольку для этого потребуется резервуар высокого давления, что приведет к увеличению стоимости изготовления. Последний риск — это чувство самоуспокоенности, которое может развиваться вокруг резервуаров низкого давления, особенно если они расположены в относительно удаленных местах.

В таблице 1 приведены примеры инцидентов, связанных с безопасностью технологического процесса, в резервуарах низкого давления в США за последние 20 лет. Многие из инцидентов связаны с возгоранием легковоспламеняющихся материалов внутри резервуаров, вызванным огневыми работами в зонах, прилегающих к этим резервуарам, что подчеркивает риск выброса из резервуара низкого давления в атмосферу.

Эффективная конструкция резервуаров низкого давления требует учета требований к вентиляции резервуаров для всех вероятных причин избыточного давления и вакуума и реализации соответствующих мер безопасности для этих сценариев.Возможно, а иногда и вероятно, что для резервуара низкого давления могут потребоваться различные типы мер безопасности для каждого отдельного вероятного сценария избыточного давления или вакуума. При проектировании этих систем сброса давления и вакуума важно понимать сильные и слабые стороны каждой меры безопасности и применять эти меры стратегически, чтобы извлечь выгоду из их сильных сторон и смягчить их слабые стороны.

Сценарии избыточного давления и вакуума в резервуаре

Стандарт API 2000 определяет требования к вентиляции для резервуаров-хранилищ атмосферного и низкого давления как для избыточного давления, так и для вакуума.Стандарт охватывает причины избыточного давления и вакуума, включая дополнительные сценарии, которые необходимо учитывать для охлаждающих резервуаров (Таблица 2) (2) . Обратите внимание, что причины вакуума часто противоположны аналогичным причинам избыточного давления.

Падение избыточного давления пять общих категорий:

• приток жидкости , вызванный нормальным потоком жидкости в резервуар или неожиданным перенаправлением жидкости в резервуар ( e.g., попадание жидкого теплоносителя из утечки), которые могут вытеснить паровое пространство резервуара (, т.е. выдыхание) или переполнить резервуар
• приток пара , вызванный неисправностью регулирующего клапана или регулятор на системе покрытия резервуара в открытое положение, прорыв находящегося под давлением рабочего газа, используемого для переноса жидкости, или механический отказ внутреннего парового нагревательного змеевика или паровой рубашки
• изменение теплопередачи , вызванное высокими температурами окружающей среды или повышенным солнечным излучением , изменения технологических условий на входе ( e.g., более горячее питание), внешний пожар, неисправность нагревательного змеевика или системы контроля температуры рубашки, или потеря работоспособности системы охлаждения или охлаждения
• потеря производительности вентиляции , вызванная неисправностью системы непрерывной вентиляции резервуара до закрытого положение или закупорка, или периодически возникающая система вентиляции резервуара, которая не открывается по требованию
• смешивание несовместимых материалов вызвано ошибкой человека, которая вызывает экзотермические реакции, дефлаграции или детонации.

Аналогичным образом, сценарии вакуума делятся на четыре категории:

• утечка жидкости , вызванная нормальным потоком жидкости или неожиданным отклонением потока жидкости из резервуара ( например, непреднамеренное открытие нормально закрытого дренажного клапана), который создает разрежение в паровом пространстве резервуара (, т. е. на вдохе)
• потеря притока пара , вызванная неисправностью регулирующего клапана в закрытое положение или регулятора в системе подушек резервуара
• изменение тепла передача , вызванная низкими температурами окружающей среды или пониженным солнечным излучением, изменением технологических условий на входе ( e.g., более холодное сырье), неисправность нагревательного змеевика или системы контроля температуры рубашки, увеличение нагрузки системы охлаждения или охлаждения или введение охлаждающей среды непосредственно в резервуар в случае механического отказа охлаждающего змеевика или куртка
• смешивание несовместимых материалов вызвано ошибкой человека, которое вызывает эндотермические реакции.

В то время как API 2000 представляет достаточно полный список причин избыточного давления и вакуума, ни один кодекс или стандарт не может адекватно охватить все мыслимые процессы.Следовательно, разработчики систем сброса давления и вакуума в резервуарах обязаны искать и применять знания и опыт инженерного и эксплуатационного персонала, знакомого с процессом.

Например, один из сценариев, явно не описанных в API 2000, — это вакуум из-за поломки форсунки резервуара, возможно, вызванной ударом транспортного средства (хотя эта причина, скорее всего, подпадет под категорию утечки жидкости). Пропускная способность гравитационного потока через сломанное сопло на дне резервуара может превышать производительность насоса, используемого для перекачивания жидкости из резервуара.Системы защиты резервуара от вакуума могут быть рассчитаны только на скорость откачки, а не на поток под действием силы тяжести из-за сломанной форсунки, и это может вызвать вакуум, превышающий номинальный вакуум резервуара, для развития (3) . Персонал, знакомый с местностью, должен определить вероятность такого сценария, учитывая расположение цистерны относительно движения транспортных средств и другие потенциальные причины повреждения форсунки.

Системы сброса давления и вакуума в резервуаре

После того, как были установлены достоверные причины избыточного давления и вакуума в резервуаре, следует рассмотреть лучшую стратегию защиты от каждого из выявленных сценариев.Для этого доступны различные меры безопасности, которые могут быть включены в конструкцию резервуара или окружающего процесса, включены в базовую систему управления технологическим процессом (BPCS) или добавлены в качестве специальных устройств для сброса давления и / или вакуума. У каждого из этих типов гарантий есть свои сильные и слабые стороны (Таблица 3).

Система предотвращения перелива резервуара может быть установлена ​​на резервуаре с отверстиями для перелива, чтобы направлять поток жидкости через закрытый желоб во вторичную защитную оболочку.Такое расположение предотвращает возникновение каскадов жидкости (, т. Е. Эффекта водопада ), что может увеличить размер потенциальных паровых облаков. Эффект водопада, например, произошедший во время инцидента в Баямоне, Пуэрто-Рико, 23 октября 2009 г., может вызвать образование аэрозолей, которые могут воспламениться от внешнего источника воспламенения или статического разряда от падающей жидкости. Эффект водопада может создать значительную опасность вспышки пожара и взрыва облака пара (VCE).

▲ Рис. 1. Цистерны низкого давления и связанные с ними процессы должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвращать избыточное давление или вакуум, когда это практически возможно.Помимо проектирования, базовая система управления технологическим процессом (BPCS) может гарантировать стабильную работу. Сигнализация и вмешательство человека могут быть уместными, если ОСУП не может поддерживать безопасную работу, что может быть дополнительно поддержано системами безопасности, системами сброса давления, вторичной защитной оболочкой, аварийным реагированием на станции и аварийным реагированием населения.

Помимо сильных и слабых сторон мер защиты, перечисленных в таблице 3, важно учитывать иерархию средств контроля (рисунок 1).Защита резервуара от избыточного давления и вакуума с помощью конструкции системы является наиболее желательным решением, когда это возможно.

Системное проектирование. Меры предосторожности следует рассматривать для каждого уровня иерархии контроля. Начиная с проектирования системы, изменение номинального давления или вакуума в резервуаре для достижения более безопасной конструкции часто нецелесообразно; по своей природе более безопасная конструкция по отношению к номинальному давлению может потребовать резервуара высокого давления, а не резервуара. Открытые атмосферные вентили, вентили пламени и детонации, а также линии перелива жидкости могут рассматриваться как часть конструкции системы, и их механическая целостность должна быть обеспечена соответствующей программой проверки, испытаний и профилактического обслуживания (ITPM).Даже при наличии и функционировании этих мер безопасности не упускайте из виду последствия сброса опасного содержимого резервуара в атмосферу.

BPCS. Затем рассмотрим меры безопасности, связанные с ОСУП. Покрытие резервуара инертным газом с помощью BPCS и / или механических регуляторов давления может быть эффективным средством сброса давления и устранения вакуума, вызванного движением жидкости в резервуар или из резервуара. Такие защитные системы могут устранить необходимость выпускать опасные пары резервуара в атмосферу или втягивать воздух в резервуар и потенциально создавать воспламеняющуюся внутреннюю атмосферу.Однако системы защитного покрытия могут быть причиной избыточного давления и должны быть включены в программу ITPM, чтобы обеспечить их непрерывную работу.

Сигнализация и вмешательство человека. Меры предосторожности, относящиеся к сигналам тревоги и вмешательству человека, могут включать сигнализацию уровня для предотвращения переполнения, для чего требуется достаточное время реакции с момента первоначальной активации сигнала тревоги. Аварийная сигнализация давления, как правило, не дает достаточного времени срабатывания до превышения номинального давления или вакуума в баллоне.

Приборные системы безопасности. Инструментальная система безопасности (SIS) может предотвращать избыточное давление или вакуум, но для этих систем требуется надежная блокировка безопасности, независимая от BPCS, что требует значительных инвестиций в проектирование, установку, обслуживание и испытания. Проконсультируйтесь с инженерным и эксплуатационным персоналом, осведомленным о процессе, связанном с резервуаром, и экспертом в предметной области SIS, чтобы проверить эффективность предлагаемой системы для приложения.

Системы сброса давления. Системы сброса давления в резервуаре, такие как вентиляционные отверстия для сохранения атмосферного давления / вакуума и аварийные вентиляционные люки, могут использоваться в качестве защитных устройств. Однако, если резервуар содержит опасный материал, эти типы мер защиты следует рассматривать только как последнюю линию защиты от сбоев в работе других мер безопасности в иерархии.

Вторичная защитная оболочка и аварийное реагирование. Вторичная защитная оболочка и аварийное реагирование на площадке или в окружающем населенном пункте предназначены только для уменьшения воздействия опасности, создаваемой потерей основной защитной оболочки.Эти типы контроля не следует рассматривать как превентивные меры безопасности.

Моделирование последствий рассеивания

После определения вероятных сценариев избыточного давления и вакуума и разработки стратегии защиты следующим шагом будет оценка последствий атмосферного рассеивания выбросов опасных материалов из разгрузочных устройств резервуара.

Программное обеспечение для оценки опасностей может использоваться для моделирования последствий. Чтобы лучше понять этот процесс, рассмотрим гипотетический резервуар для хранения гексана в Wilfred E.Испытательный центр Baker в Ла-Вернии, штат Техас, со следующими характеристиками:

• длина: 16 футов
• диаметр: 4 фута
• ориентация: горизонтальная
• тип головки: плоский
• высота над уровнем земли: 1 фут
• расчетное давление: 10 дюймов H ₂ O (изб.)

Для резервуара были определены три сценария избыточного давления:

(a) переполнение жидкостью перекачивающим насосом производительностью 100 галлонов в минуту

(b) неисправность регулирующего клапана азотной подушки до открытое положение основано на подаче азота под давлением 50 фунтов на кв. дюйм через стандартный 1-дюйм.запорный клапан

(c) внешний пожар при уровне жидкости 75% диаметра резервуара.

Каждому сценарию избыточного давления соответствует соответствующая мера безопасности:

(a) 2 дюйма. Линия перелива до уровня для сценария перелива

(b) a 3 дюйма. вентиляция на гибкой стойке (для которой потребуется пламегаситель) при неисправности клапана регулирования азота

(c) 8-дюйм. люк аварийной вентиляции для наружного пожара.

(Обратите внимание, что давление и вакуум из-за движения жидкости в резервуар и из резервуара также сбрасываются через 3-дюйм.«гусиная шея», но в данном примере количественная оценка этих случаев не проводилась.)

Каждый сценарий рассеивания в таблице 4 был смоделирован при двух различных погодных условиях, F2.3 и D7.2. Буква в названии погодных условий (, т.е. F или D) представляет атмосферную стабильность Паскуилла, где A представляет наиболее нестабильные условия, а G — чрезвычайно стабильные условия; число (, т.е. 2,3 или 7,2) — это скорость ветра в метрах в секунду. Эти погодные условия были выбраны на основе статистических метеорологических данных для международного аэропорта Сан-Антонио (SAT) рядом с объектом.Погодные условия F2.3 привели к более значительным последствиям, поэтому обсуждение и цифры представляют результаты для этих условий.

Программное обеспечение, используемое для создания этих изображений, использует модель дисперсии свободного поля, которая была разработана на основе теории одномерной турбулентности (4) .Эта модель не учитывает конкретные препятствия, такие как здания; следовательно, легковоспламеняющиеся облака составляют до 50% нижнего предела воспламеняемости (НПВ). Это дает консервативную иллюстрацию областей, где препятствия могут создавать локальные горючие смеси в воздухе.

(a) Сценарий переполнения. На рис. 2 показаны контуры облака легковоспламеняющихся паров для разгрузки гексана через 2-дюйм. линия перелива, оканчивающаяся на 1 фут над уровнем земли. В этом сценарии облако воспламеняющегося пара может простираться на сотни футов с подветренной стороны от точки выброса и может повлиять на жилое здание, но облако останется в пределах 1.Высота 5 футов над уровнем земли. На основе этой модели может оказаться целесообразным добавить к системе превентивные меры, такие как блокировка для отключения перекачивающего насоса, если уровень в резервуаре высокий, и / или добавить средства для уменьшения опасности, такие как вторичная защитная дамба надлежащего размера с соответствующей классификацией опасной зоны. Модель показывает стационарную дисперсию и не учитывает исчерпание подачи гексана, что может иметь значение в зависимости от количества гексана, доступного перед перекачивающим насосом (который не был определен для целей этого примера).

▲ Рис. 2. Эти графики иллюстрируют дисперсию облака воспламеняющихся паров, образующегося при переполнении резервуара с гексаном и сбрасываемого через 2-дюйм. линия перелива, оканчивающаяся на 1 фут над уровнем земли.

(b) Сценарий неисправности управления. Последствия сброса в случае неисправности регулирующего клапана азотной подушки в открытом положении отличаются от последствий, вызванных сбросом гексана. Азот не огнеопасен и не токсичен, но может представлять опасность удушья для персонала, создавая локализованную атмосферу с дефицитом кислорода.Концентрация кислорода в атмосфере 20,9% является нормальной; уровни 19% могут вызвать некоторые неблагоприятные физиологические эффекты, а уровни ниже 10% могут вызвать неспособность двигаться, потерю сознания, судороги и смерть (5) .

На рис. 3 показаны высота и расстояние до облака, опасного удушья, связанного с устранением неисправности клапана управления азотом через 3 дюйма. вентиляция на гусиной шее. Концентрации кислорода в воздухе показаны как 10%, 12,5% и 14%. Максимальное расстояние до атмосферы с дефицитом кислорода составляет менее 1 фута, поэтому опасность на открытом воздухе минимальна.Однако, если точка выпуска находится в помещении, а циркуляция воздуха ограничивается системой отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) здания, концентрация кислорода может упасть до опасного уровня, если неисправность регулирующего клапана останется незамеченной.

▲ Рис. 3. На этом графике показаны высота и расстояние опасности удушья, вызванной выбросом через 3-дюймовую трубку. вентиляция «гусиная шея» при неисправности регулирующего клапана азотной подушки в открытом положении.

▲ Рис. 4. На этом графике показаны высота и расстояние до облака легковоспламеняющихся паров, образовавшегося в результате выброса через 8-дюймовую трубку. люк аварийной вентиляции в верхней части резервуара на случай внешнего пожара.

(c) Сценарий внешнего пожара. На рис. 4 показано облако легковоспламеняющихся паров для разгрузки гексана через 8-дюйм. люк аварийной вентиляции в верхней части резервуара на случай внешнего пожара. Легковоспламеняющееся облако испаренного гексана быстро поднимается в пределах первых 5 футов горизонтального расстояния от точки выброса; после этого он остается на высоте не менее 20 футов над уровнем земли, прежде чем рассеется, и его концентрация упадет ниже диапазона воспламеняемости.Это облегчение не представляет опасности, кроме потенциальной эскалации пожара из-за облака паров гексана. Хотя это нежелательно, это все же было бы предпочтительнее полного разрушения резервуара из-за избыточного давления.

Если бы эти три примера были частью фактического исследования рассеивания сброса давления на химическом заводе, персонал завода имел бы возможность провести дальнейший анализ рисков с использованием более всеобъемлющих методов, таких как исследование размещения предприятия в масштабах всего объекта и / или количественное определение риска. оценка (QRA).

Заключительные мысли

При оценке потенциальных рисков, связанных с избыточным давлением и вакуумом в резервуарах-хранилищах низкого давления, потенциальные причины должны быть оценены в соответствии с API 2000. Однако также следует учитывать сценарии, явно не описанные в этом стандарте. Проконсультируйтесь с инженерным и эксплуатационным персоналом, осведомленным о расположении резервуаров относительно другого оборудования и видов деятельности, а также о технологических системах, связанных с резервуарами. Оцените сильные и слабые стороны потенциальных мер защиты и определите, где каждая мера защиты вписывается в иерархию средств контроля.Даже если соответствующие меры безопасности приняты, рассмотрите возможные последствия отказа этих мер безопасности в аварийной ситуации и внедрите любые дополнительные превентивные меры безопасности и / или меры по смягчению последствий, если будут выявлены дополнительные риски. В этих случаях персонал завода может также проводить более всестороннюю оценку рисков в масштабах всего объекта, например, определение местоположения объекта и исследования QRA.

Цитированная литература

1. Совет США по химической безопасности и расследованию опасностей, «Завершенные исследования», www.csb.gov/investigations/completed-investigations/?Type=2, CSB, Washington, DC (по состоянию на 24 октября 2019 г.).
2. Американский институт нефти, «Стандарт API 2000: вентиляция резервуаров для хранения атмосферного и низкого давления, 7-е изд.» Службы публикации API, Вашингтон, округ Колумбия (март 2014 г.).
3. Технический отдел Crane Co., «Технический документ № 410: Поток текучей среды через клапаны, фитинги и трубы», Crane Co., Джолиет, Иллинойс (1991).
4. Rowley, J., «Новая интегральная модель дисперсии, основанная на теории одномерной турбулентности», представленная на 24-м симпозиуме Института инженеров-химиков по опасностям, Эдинбург, США.К. (7–9 мая 2014 г.).
5. Ассоциация сжатого газа, «Бюллетень безопасности SB2-2007: атмосферы с дефицитом кислорода», Ассоциация сжатого газа, Inc.