22. 3. 2026
Ochrana vodovodních řadů před hydraulickými rázy. Řešením jsou autonomní membránové ventily CLA-VAL
Hydraulické rázy na vodovodních přivaděčích patří mezi složité a často podceňované provozní jevy. Vznikají při změnách režimu čerpání, při náhlém odstavení čerpadel, výpadcích elektrické energie nebo při nestandardních provozních stavech. Výsledkem mohou být výrazné tlakové špičky, které zatěžují potrubí, armatury i samotné technologie. Na našem oddělení VODA se této problematice dlouhodobě věnujeme a při návrhu řešení vždy vycházíme z konkrétních provozních podmínek dané vodárenské soustavy.
Jedním z osvědčených způsobů ochrany jsou regulační membránové ventily CLA-VAL, které instalujeme a nastavujeme na míru konkrétním aplikacím. Jejich použití se liší podle toho, zda jde o čerpací nebo gravitační systém, délku a charakter výtlaku, propojení s distribuční sítí nebo možnost využití přetlaku či protitlaku z akumulace vodojemu / příp. jiného zdroje tlaku. Právě tyto faktory rozhodují o tom, zda je vhodné zvolit aktivní, nebo pasivní způsob protirázové ochrany, případně jejich kombinaci s dalšími konvenčními způsoby řešení např. větrníky.
Aktivní protirázová ochrana pracuje jako autonomní hydraulické zařízení, které není závislé na elektrické energii ani na obsluze. Ventil je zpravidla osazen na odbočce z výtlaku a při vzniku tlakové špičky dokáže v krátkém čase odvést přebytečné množství vody zpět – například do sací předlohy čerpadel nebo do akumulace. Toto řešení se často uplatňuje tam, kde jsou původní protirázové nádoby již nefunkční nebo kde došlo ke změnám technologie čerpání. Ventil je většinu času mimo provoz, a proto musí být navržen i z hlediska dlouhodobé spolehlivosti a odolnosti proti inkrustaci.
Schéma aktivní protirázové ochrany:
Nevýhody tohoto způsobu řešení spočívají v těchto bodech:
- Omezená rychlost reakce ventilu – v závislosti na délce výtlaku resp. rychlosti rázové vlny.
- Malá výtlačná výška (H) = riziko stavu podtlaku – tomu regulační ventil neumí čelit.
- Kam odpustit větší množství vody při aktivní rázové epizodě?
Možnost osazení regulačního ventilu – obrázek: 
Tento obrázek je z objektu VDJ Lesná – Brněnské vodárny a kanalizace, a.s.
Pasivní protirázová ochrana naopak pracuje trvale v návaznosti na chod čerpadel. Regulační ventil je osazen přímo za každé čerpadlo a jeho funkce spočívá v plynulém řízení průtoku při rozběhu i doběhu čerpadla. Tím dochází k potlačení tlakových rázů přímo u jejich zdroje. Tento způsob ochrany se v praxi velmi osvědčuje zejména proto, že ventil pracuje při každém provozním cyklu a vodovodní síť je stabilizovaná a bez tlakových špiček. V některých aplikacích ventil dokonce nahrazuje více konvenčních armatur a přináší úsporu místa i výrazné snížení tlakových ztrát.
Schéma pasivní protirázové ochrany:
Nevýhody tohoto způsobu řešení spočívají v těchto bodech:
- Pokud je čerpadlo vybaveno FM, pak je nutné upravit režim otevření ventilu (je nutné krokovat otevření / zavření ventilu tak, aby reakce ventilu odpovídala charakteristice frekvenčního měniče FM).
- Je doporučováno osadit ventil na výtlak za každým čerpadlem, a to z důvodu snížení tlakových ztrát (osazení jednoho ventilu na společný výtlak za čerpadly není hydraulicky optimální řešení).
Možnost osazení regulačního ventilu – obrázek:
Středočeské vodárny, a.s. – UV Klíčava (rohové provedení!)
Při návrhu řešení je důležité rozlišovat také charakter rázové vlny. U kratších výtlaků, kde dochází k rychlým tlakovým změnám včetně podtlakové fáze, bývá vhodné použití tlakové nádoby nebo kombinace tlakové nádoby a regulačního ventilu. V takových případech ventil CLA-VAL zajišťuje rychlou reakci na přetlakovou fázi rázové vlny a pomáhá udržet tlak v systému v bezpečných mezích, často s požadavkem na plné otevření ventilu v řádu jednotek sekund.
Z našich zkušeností z realizovaných projektů vyplývá, že regulační membránové ventily CLA-VAL nacházejí uplatnění na čerpacích stanicích, vodovodních přivaděčích i při nátocích do vodojemů, kde může být protirázová ochrana stále aktivní i v případě, že je vodojem plný a regulační ventil je v zavřené poloze! Každé takové řešení ochrany proti rázům musí vycházet z důkladného posouzení konkrétního systému a jeho jednotlivých provozních stavů. I proto jsme naši činnost rozšířili o matematické modelování a jsme tak schopni nabídnout nejenom kvalitní regulační ventil, ale také nastínit celou koncepci ochrany vodárenského systému. Právě tento individuální přístup považujeme v naší společnosti HUTIRA za zásadní.
Pokud se potýkáte s opakovanými tlakovými špičkami, poruchami, nebo hledáte koncepční způsob jak provoz vodovodního řadu stabilizovat, ventily CLA-VAL představují řešení, se kterým máme dlouhodobé a ověřené zkušenosti. Rádi váš konkrétní případ nastudujeme a navrhneme takové technické řešení, které bude plně funkční a obstojí tak v reálném provozu.