Гидравлические удары и меры их предотвращения. Методы предотвращения гидравлического удара

Тепловой удар - это быстро развивающееся патологическое состояние организма, при котором необходима срочная медицинская помощь. Другие проявления перегревания организма не так серьезны, при их развитии не требуется немедленное лечение. К ним относятся тепловые судороги и тепловое перегревание. Необходимо хорошо знать основные проявления гипертермии и иметь навыки предотвратить удар.

Симптомы теплового удара

Удар, вызванный общим перегреванием организма, относится к наиболее опасным для жизни состояниям. Если не произвести немедленное лечение, человек может погибнуть. По сравнению с тепловым переутомлением, конкретные причины возникновения теплового удара неизвестны. Происходит удар внезапно и без предупреждения.

Он развивается в результате неспособности организма обеспечить охлаждение тела. Постепенно начинают происходить сбои в нормальном функционировании организма: прекращается потоотделение из-за низкого содержания жидкости в клетках; нарушается терморегуляция, резко повышается температура тела. При критическом значении температуры мозг и другие органы перестают нормально функционировать и наступает летальный исход.

К симптомам теплового удара относятся:

высокая (выше 40, 5°C) температура тела,

отсутствие пота,

сухая и горячая кожа,

учащенное сердцебиение,

потеря сознания.

Спортсмены испытывают особую разновидность теплового удара, выражающуюся в непрекращающемся потоотделении при высокой (40, 5°C) температуре тела и изменении сознания - потере ориентации, нарушении координации движений, спутанности сознания. Если в таком состоянии не оказать своевременную медицинскую помощь, это может привести к коллапсу и даже коме. Когда замечен любой из перечисленных выше симптомов, необходимо немедленно обратиться за помощью к врачу, и как можно быстрее снизить температуру тела.

Другие проявления гипертермии

Тепловые судороги

Тепловые судороги, как одно из проявлений гипертермии, возникают обычно после интенсивных физических нагрузок в жаркое время - занятий спортом, хозяйственных работ и обильного потения. Очень сильная боль, судороги живота и ног, обильный пот, общая слабость, тошнота, головокружение - вот некоторые симптомы тепловых судорог.

Причиной возникновения этого вида гипертермии может также быть и дефицит натрия в организме. В этом случае необходимо как можно быстрее пополнить запас натрия, и в дальнейшем для профилактики увеличить суточную норму потребления натрия. Необходимый натрий содержится в простой поваренной соли.

Тепловое переутомление

Тепловое переутомление развивается от долговременного воздействия на организм высоких температур. Его, как правило, очень трудно отличить от теплового удара. При тепловом переутомлении в достаточной степени не восполняется потеря жидкости от интенсивного потоотделения. В результате снижается объем циркулирующей крови и жизненно важные органы начинают испытывать недостаток кровоснабжения.

Характерные для теплового переутомления симптомы: слабый пульс, головная боль, тошнота, нарушение координации движений, потеря ориентации, бледная и вспотевшая кожа. Лечение теплового переутомления заключается в обеспечении полного покоя и весьма срочного охлаждения тела.

Некоторые советы для профилактики гипертермии

Необходимо дать организму привыкнуть к жаре - для этого перед тренировками обязательно надо выделить неделю времени на акклиматизацию.

Жажда - симптом обезвоживания организма. Для предотвращения этого необходимо употреблять больше жидкости, даже если не хочется пить.

Если нет такой необходимости, лучше перенести тренировки ближе к утру или вечеру. В это время не так жарко, как днем.

Одежда должна быть свободного покроя, легкая и светлых тонов, желательно из неудерживающего пот материала - льна, хлопка. Очень хорошо в жару пользоваться одеждой Cool-Max из сеточного материала.

Для предотвращения солнечного ожога желательно пользоваться солнцезащитными средствами.

Головной убор должен обеспечивать вентиляцию и защиту головы от жары.

При занятиях спортом с интервалом в 15 минут необходимо пить больше жидкости, к примеру, спортивные коктейли или просто воду.

Если стали наблюдаться упадок сил или общая слабость, необходимо срочно прекратить тренировку, принять меры по охлаждению тела и отдохнуть.

Напитки, содержащие спирт либо кофеин, способствуют ускорению дегидратации. Поэтому нежелательно их употреблять до и после проведения тренировки.

Нельзя забывать о том, что лечить гипертермию гораздо сложнее, чем предотвратить.

Работа компрессора в режиме влажного хода в отдельных случаях может привести к гидравлическому удару .

Могут быть вызваны поступлением в цилиндр компрессора жидкого хладагента, паров повышенного влагосодержания (при их сжатии в цилиндрах влажный пар превращается в жидкость или смеси масла с хладагентом). Чаще всего это происходит из-за несовершенства охлаждающих систем, а также из-за нарушения режимов эксплуатации.

Основной причиной поступления жидкого хладагента в компрессор является неправильное регулирование подачи его в отделитель жидкости . Обычно кратность циркуляции хладагента n>1. Чтобы избежать неправильного регулирования подачи жидкости, необходимо уровень поддерживать постоянным. Для этого на отделителях жидкости устанавливают указатели уровня, а иногда поплавковые регулирующие вентили. При переменном тепловом потоке установка этих приборов не исключает возможности поступления жидкости из отделителя в компрессор. С повышением величины теплового потока в камерах происходит выброс части жидкости из батарей в отделитель жидкости . Уровень ее в отделителе повышается, поплавковый вентиль прекращает подачу жидкости из , а жидкость в отделитель может продолжать поступать из батарей, что и приводит к гидравлическим ударам.

Отделитель жидкости , чтобы избежать его переполнения, соединяют с ресивером трубой перелива, а запорный вентиль на пломбируют в открытом состоянии. Это приводит к необходимости установки ресиверов повышенного объема.

Причиной поступления жидкого хладагента в компрессор может быть и уменьшение плотности парожидкостной смеси в батареях при повышении теплового потока в камерах. Чем больше удельный тепловой поток, тем выше паросодержание в парожидкостной смеси, заполняющей батареи. В камерах с нестационарным тепловым режимом изменение заполнения батарей жидким аммиаком происходит непрерывно. Повышение теплового потока сопровождается интенсивным и приводит к уменьшению плотности парожидкостной смеси в батареях. К таким же последствиям приводит и резкое снижение давления в системе, при котором пар выделяется во всей толще жидкости, вызывая ее взбухание, переполнение батарей и других сосудов . Это наблюдается при включении в систему дополнительных компрессоров, а также при включении части потребителей холода.

Чтобы исключить подобные явления, необходимо осуществлять плавный переход от одного давления к другому, а потребителей холода подключать постепенно или останавливать компрессоры при включении или выключении потребителей холода.

Жидкость в компрессор может поступать также из всасывающих трубопроводов, если в них есть участки, способствующие выделению жидкости из пара, особенно при нижней разводке трубопроводов. Сечение коллекторов бывает обычно больше, чем сечение основного трубопровода. Поэтому в них постепенно собирается жидкость, которая с течением времени уменьшает сечение прохода пара. При этом увеличивается скорость пара в них, что и приводит к уносу жидкости в компрессор и гидравлическому удару. Удалять жидкость из коллекторов трудно, так как они изолированы и происходит медленно.

Cтраница 1

Предотвращение обратных ударов достигается двумя путями: снижением количества первичного воздуха в смеси до размеров, образующих самопроизвольно негорючую смесь (содержание газа в воздухе больше верхнего предела воспламенения), и уменьшением величины огневых отверстий (за счет увеличения их количества) с размерами ниже критических величин. Размеры критических отверстий, через которые не происходит обратных ударов пламен, могут приниматься не более: для природных и сжиженных газов - 2 5 мм, сланцевых - 2 0 мм, коксовых - 1 5 мм, водорода - 0 9 мм.

Предотвращение обратных ударов достигается двумя путями; снижением количества первичного воздуха в смеси до размеров, образующих самопроизвольно негорючую смесь (содержание газа в смеси больше верхнего предела воспламенения), и уменьшением размеров огневых отверстий (за счет увеличения их числа) до 2 5 мм и меньше.

Для предотвращения обратного удара пламени предлагается применять металлокерамические огнепреградители (как описано на стр. Для защиты редукторов и других устройств в трубопроводах обычно устанавливаются огнепреградители.

Схема керосинореза РК-02.

При работе с керосинорезом для предотвращения обратного удара в кислородный шланг давление в бачке горючего должно быть всегда меньше рабочего давления кислорода, что исключает перетекание керосина в кислородный рукав. При перерывах в работе резак нужно располагать головкой вниз для свободного вытекания горючего в случае пропускания его вентилем. Необходимо следить за исправностью обратного клапана, установленного на линии керосина.

Большую опасность при газовой резке представляет обратный удар пламени или взрывной волны. Для предотвращения обратного удара в резаке не следует допускать резкого снижения давления кислорода, чем уменьшается скорость истечения горючей смеси из мундштука резака. В случае воспламенения кислородного рукава необходимо закрыть подачу кислорода из баллона. Перегибать рукав для прекращения подачи кислорода не рекомендуется во избежание ожогов.

Двухщелевая горелка П2Щ2 (рис. 130, б) состоит из корпуса /, к которому винтами крепится вкладыш 7, образующий с корпусом щели размером 0 3 мм. Для предотвращения обратного удара в корпусе горелки установлены ловушки из латунной сетки 3 и предусмотрена циркуляция охлаждающей воды. Горелка применяется на операциях форсированного разогрева стекла, например при калибровке колб пальчиковых приемно-усилительных ламп.

Двухщелевая газокислородная Горелка (рис. 8 - 21), применяемая на операциях, где требуется мощный тепловой поток большой площади (например, операция горячей калибровки колб), состоит из корпуса /, к которому с помощью двух винтов крепится вкладыш 2, образующий с корпусом щели 3 определенного размера. Для предотвращения обратного удара в корпусе горелки установлены ловушки 4 и 5 из латунной сетки и предусмотрена циркуляция охлаждающей воды.

Тепловое напряжение туннеля достигает 40 - н 50 106 ккал / м3 - час. Для предотвращения обратного удара пламени внутрь смесительной камеры размер щели для входа в туннель принят меньше критической величины. Для этой же цели верхняя часть смесительной камеры охлаждается проточной водой.

Тепловое напряжение туннеля достигает 40 - 50 106 ккал / ма-час. Для предотвращения обратного удара пламени внутрь смесительной камеры размер щели для входа в туннель принят меньше критической величины. Для этой же цели верхняя часть смесительной камеры охлаждается проточной водой.

При работе с керосинорезом необходимо соблюдать ряд особых правил. В частности, для предотвращения обратного удара в кислородный шланг давление в бачке горючего должно быть всегда меньше рабочего давления кислорода, что исключает перетекание керосина в кислородный рукав; при перерывах в работе резак нужно располагать головкой вниз для свободного вытекания горючего в случае неплотного закрытия вентиля. Необходимо следить за исправностью обратного клапана, установленного на линии кислорода.

Помимо перегрева горелки причиной обратного удара может быть закупоривание мундштука брызгами расплавленного металла. Ввиду этого мундштук горелки следует периодически прочищать иглой из меди. Для предотвращения обратных ударов необходимо поддерживать правильное давление кислорода.

Страницы: 1

В трубопроводах представляет собой возникающий мгновенно скачок давления. Перепад связан с резким изменением в скорости движения водного потока. Далее подробнее узнаем, как возникает гидравлический удар в трубопроводах.

Основное заблуждение

Ошибочно считается гидравлическим ударом результат заполнения жидкостью надпоршневого пространства в двигателе соответствующей конфигурации (поршневом). Вследствие этого поршень не доходит до мертвой точки и начинает сжатие воды. Это, в свою очередь, приводит к поломке двигателя. В частности, к излому штока либо шатуна, обрыву шпилек в головке цилиндра, разрывам прокладок.

Классификация

В соответствии с направлением скачка давления гидравлический удар может быть:

В соответствии со временем распространения волны и периодом перекрытия задвижки (либо прочей запорной арматуры), в течение которого образовался гидравлический удар в трубах, его разделяют на:

Прямой (полный).
Непрямой (неполный).

В первом случае фронт образовавшейся волны двигается в сторону, обратную первоначальному направлению водяного потока. Дальнейшее движение будет зависеть от элементов трубопровода, которые располагаются до закрытой задвижки. Вполне вероятно, что фронт волны пройдет неоднократно прямое и обратное направление. При неполном гидравлическом ударе поток не только может начать двигаться в другую сторону, но и частично пройти далее через задвижку, если она закрыта не до конца.

Последствия

Самым опасным считается положительный гидравлический удар в системе отопления либо водоснабжения. При слишком высоком скачке давления может повредиться магистраль. В частности, на трубах возникают продольные трещины, что приводит впоследствии к расколу, нарушению герметичности в запорной арматуре. Из-за этих сбоев начинает выходить из строя водопроводное оборудование: теплообменники, насосы. В связи с этим гидравлический удар необходимо предотвращать либо снижать его силу. становится максимальным в процессе торможения потока при переходе всей кинетической энергии в работу по растяжению стенок магистрали и сжатия столба жидкости.

Исследования

Экспериментально и теоретически изучал явление в 1899 г. Исследователем были выявлены причины гидравлического удара. Явление связано с тем, что в процессе закрытия магистрали, по которой идет поток жидкости, либо при ее быстром закрытии (при присоединении тупикового канала с источником гидравлической энергии), формируется резкое изменение давления и скорости воды. Оно не одновременно по всему трубопроводу. Если в данном случае произвести определенные измерения, то можно выявить, что изменение скорости происходит по направлению и величине, а давления - как в сторону снижения, так и увеличения относительно исходного. Все это означает, что в магистрали имеет место колебательный процесс. Он характеризуется периодическим понижением и повышением давления. Весь этот процесс отличается быстротечностью и обуславливается упругими деформациями самой жидкости и стенок трубы. Жуковским было доказано, что скорость, с которой осуществляется распространение волны, находится в прямой пропорциональной зависимости от сжимаемости воды. Также значение имеет величина деформации стенок трубы. Она определяется модулем упругости материала. Скорость волны зависит и от диаметра трубопровода. Резкий скачок давления не может возникнуть в магистрали, наполненной газом, поскольку он достаточно легко сжимается.

Ход процесса

В автономной системе водяного снабжения, например загородного дома, для создания давления в магистрали может использоваться скважинный насос. возникает при внезапном прекращении потребления жидкости - при перекрытии крана. Водяной поток, совершавший движение по магистрали, неспособен останавливаться мгновенно. Столб жидкости по инерции врезается в водопроводный "тупик", который образовался при закрытии крана. От гидравлического удара реле в данном случае не спасает. Оно только лишь реагирует на скачок, отключая насос после того, как будет перекрыт кран, а давление превысит максимальное значение. Выключение, как и остановка водяного потока, не осуществляется мгновенно.

Примеры

Можно рассмотреть трубопровод с постоянным напором и движением жидкости, имеющим постоянный характер, в котором был резко закрыт клапан или внезапно перекрыта задвижка. В скважинной системе водоснабжения, как правило, гидравлический удар возникает в случае, когда обратный затворный элемент располагается выше, чем статический уровень воды (на 9 метров и более), либо имеет утечку, в то время как находящийся выше следующий клапан удерживает давление. И в том, и в другом случае имеет место частичное разряжение. В следующем пуске насоса протекающая с высокой скоростью вода будет заполнять вакуум. Жидкость соударяется с закрытым обратным клапаном и потоком над ним, провоцируя скачок давления. В результате происходит гидроудар. Он способствует не только образованию трещин и разрушению соединений. При возникновении скачка давления повреждается насос или электродвигатель (а иногда и оба элемента сразу). Такое явление может возникнуть в системах объемного гидравлического привода, когда применяется золотниковый распределитель. При перекрытии золотником одного из каналов нагнетания жидкости возникают процессы, описанные выше.

Защита от гидравлических ударов

Сила скачка будет зависеть от скорости потока до и после перекрытия магистрали. Чем интенсивнее движение, тем сильнее удар при внезапной остановке. Скорость самого потока будет зависеть от диаметра магистрали. Чем больше сечение, тем слабее движение жидкости. Из этого можно сделать вывод о том, что использование крупных трубопроводов снижает вероятность гидроудара или ослабляет его. Еще один способ заключается в увеличении продолжительности перекрытия водопровода либо включения насоса. Для осуществления постепенного перекрытия трубы используются запорные элементы вентильного типа. Специально для насосов применяются комплекты по плавному пуску. Они позволяют не только избежать гидроудара в процессе включения, но и существенно увеличивают эксплуатационный срок насоса.

Компенсаторы

Третий вариант защиты предполагает применение демпферного устройства. Оно представляет собой мембранный расширительный бак, который способен "гасить" возникающие скачки давления. Компенсаторы гидравлического удара работают по определенному принципу. Он заключается в том, что в процессе увеличения давления происходит перемещение поршня жидкостью и сжатие упругого элемента (пружины или воздуха). В результате ударный процесс трансформируется в колебательный. Благодаря рассеиванию энергии последний затухает достаточно быстро без существенного повышения давления. Компенсатор применяют в линии наполнения. Его заряжают сжатым воздухом при давлении 0,8-1,0 МПа. Расчет производится приближенно, в соответствии с условиями поглощения энергии движущего столба воды от наполнительного бака или аккумулятора до компенсатора.