Was ist ein Wasserschlag?

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Das Wasserhammer-Phänomen verstehen

Das Wasserhammer-Phänomen, auch als hydraulischer Schlag bezeichnet, ist eine sogenannte Stoßbelastung – also die Kraft, die durch eine plötzliche Belastung einer Rohrleitung entsteht, durch die Flüssigkeit oder Dampf fließt. Es tritt auf, wenn eine normalerweise konstante Flüssigkeit plötzlich gestoppt und/oder gestartet wird.

Die Auswirkungen von Wasserschlägen sind kaum zu übersehen, da sie laute Klopf- oder Schlaggeräusche in Rohrleitungen verursachen können. Wenn Sie beim Duschen schon einmal ein klopfendes Geräusch gehört haben, haben Sie höchstwahrscheinlich einen Wasserschlag in Ihrem Haus erlebt.

Wasserschläge sind ein häufiges Problem in Rohrleitungen, das jedoch nicht auf die leichte Schulter genommen werden sollte. Sie können teure Schäden verursachen. Daher ist die Vermeidung von Wasserschlägen in industriellen Prozessen oder Anwendungen aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung, darunter der Schutz von Anlagen, die Unfallverhütung, die Prozesseffizienz und die Geräuschreduzierung.

Was verursacht Wasserschläge?

Der Wasserschlag-Effekt, bei dem es sich um eine Stoßbelastung handelt, ist eine weit verbreitete Fehlinterpretation von Kraft – und eine, die einen großen Einfluss auf Druckwandler hat. Ein Wasserschlag entsteht durch das plötzliche Anhalten und/oder Starten eines Flüssigkeitsstroms.

Der Wasserschlag-Effekt tritt häufig auf, wenn ein Ventil am Ende eines Rohrleitungssystems plötzlich schließt und sich eine Druckwelle in der Leitung ausbreitet.

Verschiedene Faktoren können in einer industriellen Umgebung zu Wasserschlägen führen:

Abruptes Öffnen oder Schließen von Ventilen, was zu schnellen Änderungen im Flüssigkeitsfluss führt
Plötzliches Starten oder Stoppen einer Wasserpumpe, wodurch Druckwellen in der Rohrleitung entstehen
Höhenunterschiede – insbesondere über 20 Meter
Systeme mit erhöhtem Kopfdruck
Flüssigkeiten, die mit hoher Geschwindigkeit fließen
Mangelhafte Rohrleitungsplanung
Unsachgemäße Konstruktion
Wo kann Wasserschlag auftreten?

Der Wasserschlag-Effekt kann in Rohren auftreten, durch die Flüssigkeiten oder Gase fließen, wobei Flüssigkeitsströmungen häufiger sind.

So lokalisieren Sie Wasserschläge

Wenn Sie beim Schließen eines Ventils Klopf- oder Schlaggeräusche hören, liegt ein Wasserschlag vor.

Folgen von Wasserschlägen

Eine Wasserschlag-Schockwelle kann Rohre, Wasserhähne, Armaturen und Geräte beschädigen. Mögliche Schäden sind unter anderem Rohrleckagen oder -brüche – und sogar Schäden an umliegenden Geräten.

Diese Probleme können zunächst geringfügig sein, sich aber mit der Zeit verstärken.

Lösungen für Wasserschläge

Druckschnürer

In vielen industriellen Anwendungen werden Druckschnürer eingesetzt, um empfindliche Sensoren vor Wasserschlägen zu schützen und Druckschwankungen zu dämpfen oder zu verlangsamen.

Diese kleinen Geräte werden in Rohrleitungen oder in der Nähe empfindlicher Geräte wie Druckwandlern installiert, wo es zu plötzlichen Druckänderungen kommen kann. Sie bestehen aus einer Kammer mit einem Einlass und einem Auslass, die durch poröse Materialien (oft gesintertes Metall oder Keramik) oder eine kleine Öffnung voneinander getrennt sind, und gleichen die Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten oder Gasen aus.

Druckdämpfer wirken als Puffer gegen die durch Wasserschläge verursachten schnellen Druckänderungen. Anstatt einen plötzlichen Druckanstieg ungehindert durch das System wandern zu lassen, glätten Druckdämpfer diese Transienten, indem sie die Druckänderung verlangsamen und den schnellen Druckanstieg oder -abfall verhindern, der zu Wasserschlägen beiträgt.