Kāpēc jālieto gaisa vārsti ūdens un notekūdeņu sistēmās?

Visas ūdens apgādes sistēmas sastāv no caurulēm, pa kurām ūdens tiek transportēts no tā avota uz galamērķi. Šajā procesā cauruļvados var veidoties uzkrātā gaisa kabatas. Gaisa un notekūdeņu gāzu kabatas ir grūti noteikt un tās negatīvi ietekmē cauruļvadu sistēmas kopējo efektivitāti. Gaisa kabatas var izraisīt hidrauliskos triecienus, pilnīgu plūsmas apstāšanos, cauruļu plīsumus, troksni sistēmā un veicina cauruļu koroziju. Gaiss cauruļvadā var izraisīt arī nestabilu spiedienu un / vai regulējošo vārstu, skaitītāju un citu iekārtu darbību. Tāpēc, lai nodrošinātu drošu un efektīvu darbību, ir ļoti svarīgi nepārtraukti  no cauruļvadu sistēmas izvadīt gaisu un / vai  notekūdeņu gāzes.

Kāpēc cauruļvados parādās gaiss?

Izšķīdis gaiss ir visās šķidrumu pārvades sistēmās. Galvenie avoti ir:

• Nepilns caurules pildījums, kas atstāj gaisa kabatas caurules augšējā daļā
• Izšķīdušais gaiss, kas izdalās no šķidruma, kad spiediens pazeminās un / vai paaugstinās temperatūra
• Gaiss var tikt iesūkts sistēmā caur atvērumiem pie dažādiem savienojumiem, pārrāvumiem / plīsumiem un caur dažādiem sistēmas piederumiem.

Ja gaisa un / vai notekūdeņu gāzes kabatas tilpums sasniedz noteiktu izmēru, kas īpaši notiek cauruļvadu augstākajos punktos, kur dabiski veidojas gaisa kabatas, rodas caurules sašaurinājums - plūsmas ierobežojums, kas rada nevajadzīgus spiediena zudumus, radot risku pilnībā apturēt ūdens plūsmu.

Kāpēc cauruļvados rodas vakuums?

Vakuums var rasties caurulēs gaisa trūkuma dēļ, izraisot nopietnas problēmas. Ir pierādīts, ka nekontrolēts negatīvs spiediens izraisa:

• Cauruļvada bojājumu, kas savukārt izraisa piesārņotāju, dubļu un netīrumu iesūkšanu caur bojātiem savienojumiem, plaisas caurulēs un bojājumus aprīkojumā.
• Cauruļvada kalpošanas laiks strauji samazinās pozitīvā un negatīvā spiediena dēļ, kas iedarbojas uz caurules sienām. Tas var izraisīt materiāla nogurumu, kas rezultātā izraisīs caurules sienas bojājumu-plīsumu. Ļoti bīstami, tas ir veciem cauruļvadiem, kur iespējama materiāla degradācija / nogurums.
• Ārkārtējos gadījumos tas var izraisīt cauruļvadu saplīšanu.

Lai ūdens sadales sistēmās nokļūtu piesārņojums, ir jāpastāv trīs problēmām:

1) Piesārņojuma avota esamība caurules ārpusē (piemēram, piesārņots gruntsūdens)
2) Plaisas un neblīvumi, kas nodrošina to iekļūšanu sistēmā (cauruļu un/vai savienojumu defekti - noplūdes)
3) Virzošais spēks (negatīvs spiediens - vakuums cauruļvadā)

Tādējādi viens no risinājumiem piesārņojuma novēršanai ir novērst vienu no trim problēmām: virzošo spēku. Gaisa vārsti ir visefektīvākais un izmaksu ziņā izdevīgākais instruments, lai to panāktu, uzstādot un uzturot sistēmu ar gaisa vārstiem, negatīvais spiediens tiek kontrolēts un novērsts, ļaujot pat novecojošam tīklam saglabāt aizsardzību pret ārējo piesārņojumu.

Vakuumu cauruļu sistēmā var izraisīt neefektīvi gaisa vārsti, kas nereaģē uz mainīgiem hidrauliskiem apstākļiem, gaisa vārsti ir bojāti, apkopes trūkuma dēļ vai gaisa vārsti vispār nav uzstādīti cauruļvadā.

Gaisa vārsti bieži ir saistīti ar gaisa izvadīšanu no sistēmas, un tāpēc tos parasti sauc par gaisa izplūdes vārstiem. Tomēr šis nosaukums ir maldinošs, jo vienlīdz svarīga ir to funkcija – ievadīt sistēmā gaisu, lai izvairītos no vakuuma.

Gaisa vārstu darbība

Gaisa vārsti ir hidromehāniskas ierīces ar iekšēju pludiņa mehānismu, kas paredzēts, lai atbrīvotu notverto, uzkrāto gaisu un notekūdeņu gāzes cauruļvadu sistēmas uzpildīšanas un darbības laikā.

Tie arī nodrošina gaisa ieplūdi iztukšošanas laikā, lai novērstu vakuuma veidošanos. Tas ir svarīgi, jo vakuums var izraisīt cauruļvadu saplīšanu un piesārņojuma nokļūšanu sistēmā.

Gaisa vārsti nodrošina aizsardzību pret vakuuma veidošanos un spiediena svārstībām, ko izraisa cauruļvadu gaisu kabatās uzkrātais gaiss, kas ir galvenais cauruļvadu plīšanas un lūzuma cēloņi.

Pareizi izmantojot gaisa vārstus, jūs iegūsiet:

• Samazinātu enerģijas patēriņu un ekspluatācijas izmaksas
• Samazināsiet spiediena zudumus cauruļvados
• Ātru un pilnīgu cauruļvadu uzpildi, piepildot sistēmu pēc pārtraukuma
• Novērsīsiet hidrauliskā trieciena rašanās risku
• Novērsīsiet neprecizitātes plūsmas mērīšanā
• Mazināsiet koroziju
• Samazināsiet piesārņojuma risku
• Samazināsiet cauruļu plīšanas un sabrukšanas iespēju.
• Samazināsiet izmaksas par sistēmu nomaiņu un atjaunošanu
• Samazināsiet nolietojumu, jo palielināsies tīkla kalpošanas laiks
• Samazināsiet nepieciešamā sūkņu jaudu, ko veicinās mazāks spiediena kritums sistēmā

Trīs galvenie gaisa vārstu veidi

Ir trīs veidu automātiskie gaisa vārsti, kas galvenokārt tiek uzstādīti ūdens apgādes sistēmās: gaisa vārsti, gaisa/vakuuma vārsti, kombinētie gaisa vārsti.

• Automātiskie gaisa vārsti nepārtraukti atbrīvo salīdzinoši nelielu gaisa daudzumu no spiedvadiem. Automātiskie gaisa vārsti ir pazīstami arī kā maza atvēruma gaisa vārsti un spiediena gaisa vārsti.
• Gaisa un vakuuma vārsti, izvada lielu gaisa daudzumu uzpildot cauruļvadu, ielaiž lielu gaisa daudzumu cauruļvadu tukšošanas vai strauja spiediena krituma (zem atmosfēras spiediena) rezultāta. Gaisa un vakuuma vārsti ir pazīstami arī kā kinētiskie gaisa vārsti, lielas atveres gaisa vārsti, vakuuma pārtraucēji, zemā spiediena gaisa vārsti, gaisa izplūdes vārsti un vienpakāpes gaisa vārsti.
• Kombinētie gaisa vārsti apvieno gaisa vārstu un gaisa/vakuuma vārstu funkcijas. Automātiski izlaižot no sistēmas nelielos daudzumos uzkrāto gaisu, kamēr tā ir zem spiediena, un gaisa un vakuuma funkciju izvadot un ielaižot lielus gaisa daudzumus cauruļvadu piepildīšanas vai iztukšošanas laikā. Kombinētie gaisa vārsti ir pazīstami arī kā dubultās atveres gaisa vārsti un/vai  dubultās darbības gaisa vārsti, kā arī divu atveru gaisa vārsti.