بررسی علت افت فشار در لوله + محاسبه افت فشار در لوله کشی

افت فشار در لوله خصوصاً در شبکه‌های ساختمانی از جمله مشکلاتی است که می‌تواند چالش‌ها و دغدغه‌های زیادی برای افراد ایجاد کند. این معضل و مشکل بزرگ می‌تواند در فصول گرم سال نمود بیشتری پیدا کند. چرا که حجم آب مصرفی بسیار بیشتر می‌شود. افت فشار در خطوط لوله می‌تواند دو عامل اصلی درونی و بیرونی داشته باشد. بررسی عوامل درونی افت فشار می‌تواند اهمیت بالایی داشته باشد.

چرا که مربوط به سیستم لوله‌کشی داخلی و تجهیزات هستند. عوامل مختلفی می‌توانند در افت فشار درونی سیستم‌های لوله‌کشی ساختمانی مؤثر باشند که در ادامه به بررسی مهم‌ترین آنها و همچنین نحوه محاسبه افت فشار پرداخته خواهد شد.

دلایل اصلی افت فشار در لوله‌ها

همان‌طور که گفته شد دو عامل درونی و بیرونی می‌توانند در کاهش افت فشار خطوط لوله‌ها مؤثر باشند. بررسی عوامل بیرونی افت فشار از عهده افراد عادی خارج است اما افراد قادر خواهند بود که دلالی درونی این افت فشار را بررسی کرده و در نهایت برای برطرف کردن و رفع آن اقدام کنند.

در بسیاری از مواقع به‌راحتی و با انجام کارهای ساده می‌توان مشکل افت فشار را حل کرد اما نکته مهم مشخص کردن دلیل اصلی این افت فشار خواهد بود. از جمله اصلی‌ترین دلایل افت فشار در لوله می‌توان موارد زیر را عنوان نمود:

نشتی لوله آب، عامل افت فشار در لوله

یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین دلیل برای افت فشار در خطوط لوله امکان نشتی لوله‌ها است. چنانچه لوله‌ها در هر نقطه‌ای دچار نشتی شده باشند تأثیر قابل توجهی بر فشار کلی آب خواهند داشت. برای اطمینان از وجود این مشکل می‌تواند در خطوط لوله به دنبال رطوبت بود و با استفاده از حوله‌های کاغذی از داشتن نشتی لوله‌ها مطمئن بود و برای رفع آن اقدام کرد.

کهنه و قدیمی شدن لوله‌ها

لوله و اتصالات ساختمان از مواد مختلفی همچون فلزات، پلاستیک‌ها و پلیمرها تولید می‌شوند و هرکدام از آنها دارای یک طول عمر مشخص می‌باشند و ممکن است به‌مرورزمان معیوب شوند. زنگ‌زدگی، رسوب و … می‌تواند روند جریان آب را مختل کرده و در نهایت به افت فشار خطوط لوله منجر شود.

افت فشار ناشی از کهنه شدن لوله‌ها بیشتر در لوله‌های گالوانیزه مشاهده می‌شود اما این لوله‌ها امروزه جای خود را به لوله پی وی سی و لوله‌های یو پی وی سی داده‌اند که طول عمر بسیار بالایی دارند و مشکلات لوله‌های گالوانیزه را نیز ندارند.

معیوب بودن شیر فشارشکن آب

یکی دیگر از دلایل اصلی افت فشار در لوله معیوب بودن شیر تنظیم‌کننده فشار آب است. در حقیقت ایراد پیدا کردن شیر فشارشکن ممکن است به افت فشار یا افزایش فشار منجر شود. این شیرها معمولاً برای منازلی که در طبقات پایین ساختمان‌ها قرار دارند استفاده می‌شوند. شیرهای فشارشکن یا PVR به شکل زنگ هستند و با تنظیمات از پیش تعیین‌شده کارخانه عمل می‌کنند اما می‌توان تنظیمات آن را برای افزایش یا کاهش فشار تغییر داد.

ایراد داشتن شیرفلکه اصلی آب

معمولاً در سیستم‌های لوله‌کشی دو شیرفلکه در لوله‌کشی ساختمان‌ها استفاده می‌شود که یکی از آنها سر راه خط لوله اصلی و دیگری سر راه انشعاب ساختمان قرار دارند. بسته بودن، نیمه بسته بودن یا ایراد داشتن هر کدام از این شیرفلکه‌ها می‌تواند منجر به افت فشار شود و باید بررسی گردد.

انسداد لوله‌ها

هرچند که امروزه از انواع لوله آب مدرن و باکیفیت با سطوح بسیار صیقلی و صاف استفاده می‌شود که هیچ‌گونه اصطکاکی در مسیر جریان آب ایجاد نکرده و بسیار به ندرت دچار رسوب می‌شوند اما یکی از رایج‌ترین دلایل افت فشار در خطوط لوله امکان مسدود شدن لوله توسط رسوبات معدنی، زنگ‌زدگی و … باشد. این مشکل معمولاً در ساختمان‌های قدیمی مشاهده می‌شود که از لوله و اتصالات گالوانیزه استفاده کرده‌اند که امکان زنگ‌زدگی و گرفتگی بالایی دارد.

خوردگی لوله‌ها

یک عامل بسیار مهم دیگر که نقش ویژه‌ای در افت فشار در لوله دارد خوردگی لوله‌ها می‌باشد که معمولاً در لوله‌های فلزی مشاهده می‌شود. این نوع لوله‌ها در اثر رطوبت و اکسید شدن زنگ‌زده و خورده می‌شوند و در نهایت باعث افت فشار خواهند شد. لوله‌های فلزی مانند لوله‌های گالوانیزه معمولاً کمتر از 30 سال عمر خواهد کرد و در نهایت دچار خوردگی می‌شوند.

درحالی‌که لوله‌های مسی، برنجی، پلیمری و عمر بیشتری دارند اما بهترین گزینه برای سیستم لوله‌کشی آب ساختمان‌ها لوله‌های پلیمری هستند که مزایای بسیار زیادی داشته و عمر بسیار بالایی دارند. در مقاله‌ای تحت عنوان لوله پنج لایه چیست به بررسی ویژگی‌ها، مزایا و قابلیت‌های این لوله‌ها به عنوان بهترین گزینه برای سیستم لوله‌کشی ساختمان پرداخته شده و می‌تواند اطلاعات مفیدی به افراد بدهد.

• افت فشار در لوله‌ها ممکن است دلایل دیگری نیز داشته باشند که مهم‌ترین آنها شامل نشتی در تجهیزات همچون پکیج، آبگرمکن، توالت فرنگی و یا مشکل داشتن کنتور آب و … خواهد بود.

محاسبه افت فشار در لوله کشی

به‌صورت کلی افت فشار به دو دسته شامل افت فشار اصلی و فرعی تقسیم می‌شود که افت اصلی شامل افت انرژی بر اثر اصطکاک داخلی لوله‌ها و افت فرعی شامل افت ناشی از اتصالات مختلف مانند زانوها، شیرها و هستند در زمان محاسبه افت فشار معمولاً المان‌های فرعی مانند زانوها، سه‌راهی‌ها، شیرها و … را معادل طول در نظر می‌گیرند و به طول خطوط لوله اصلی اضافه می‌کنند. برای محاسبه افت فشار در لوله از فرمول دارسی – ویزباخ استفاده خواهد شد.

H_l = f * (L \ D) (V² \ 2G)

در این رابطه هر کدام از حروف و نمادها نشان دهنده یک فاکتور مهم هستند که به شرح زیر می‌باشند.

• H_l افت فشار بر حسب متر
• F ضریب اصطکاک بدون بعد
• L طول لوله بر حسب متر شامل خود لوله و طول معادل اتصالات است
• D قطر داخلی لوله بر حسب متر
• V سرعت متوسط سیال بر حسب متر بر ثانیه است.
• G شتاب گرانشی زمین است.

راهکارهای افزایش فشار آب ساختمان

همان‌طور که گفته شد افت فشار لوله در ساختمان‌ها علاوه بر عوامل بیرونی می‌تواند عوامل داخلی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آنها نشتی لوله‌ها، خوردگی، ایراد پیدا کردن تجهیزات و … هستند. برای افزایش فشار آب می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند.

• تعمیر و تعویض شیرها
• تعویض لوله‌های قدیمی و زنگ‌زده
• استفاده از پمپ فشار آب در سر راه لوله انشعاب بیرونی
• بررسی میزان فشار آب و تماس با سازمان آب در صورت تایید نشدن وجود عامل درونی افت فشار
• بررسی قطر لوله‌ها که از نظر کارشناسان حداقل قطر لوله استاندارد در ساختمان باید 19 میلی‌متر باشد.

جمع‌بندی نهایی

افت فشار آب یکی از مشکلاتی است که ممکن است در سیستم لوله‌کشی ساختمان ایجاد و ممکن است دلایل متفاوتی داشته باشد که مهم‌ترین آنها شامل نشتی داشتن لوله‌ها، خوردگی و زنگ‌زدگی لوله، معیوب بودن شیرها، معیوب بودن شیر فشارشکن و … هستند.

رابطه دارسی – ویزباخ می‌تواند در تعیین و تخمین میزان افت فشار در لوله سایز بزرگ و انواع لوله‌ها مؤثر باشد و به پیدا کردن راهکار مناسب برای افزایش فشار کمک کند. تعمیر و تعویض شیرها، تعویض لوله‌های قدیمی و زنگ‌زده، استفاده از پمپ فشار آب در سر راه لوله انشعاب بیرونی و … مهم‌ترین راهکارهای افزایش فشار هستند.