Кессон – это герметичная емкость, которая устанавливается над устьем скважины, служит для защиты устья от внешнего воздействия, предотвращения замерзания, проникновения загрязнений и обеспечения удобного доступа к оборудованию. Важнейшей технической характеристикой этого элемента инженерной системы является давление в кессоне – параметр, напрямую влияющий на надежность, безопасность и работоспособность водоснабжения. В данной статье мы подробно рассмотрим, каким должно быть давление в кессоне, от чего оно зависит, как его регулировать и какие последствия могут быть при его нарушении.
Что такое кессон и зачем в нем создается давление
Кессон представляет собой металлический или пластиковый герметичный контейнер, заглубляемый в землю на глубину ниже уровня промерзания. Основная функция — изолировать головку скважины от внешней среды. Давление в кессоне, как правило, создается не специально, а формируется в процессе эксплуатации оборудования — в первую очередь гидроаккумулятора, насоса и системы трубопроводов.
Однако в некоторых случаях внутренняя атмосфера в кессоне может быть избыточно сжатой или наоборот — разряженной. И хотя это не герметичная камера как баллон, изменение давления в ней — реальность, обусловленная перепадами температуры, герметичностью конструкции и взаимодействием с элементами водоснабжения.
Основные источники давления в кессоне
Чтобы понять, как формируется давление в кессоне, необходимо рассмотреть, откуда оно может появляться:
- Воздушное давление от перепадов температур
Зимой при сильных морозах воздух внутри может сжиматься, а летом — расширяться, создавая дополнительное давление на стенки и оборудование.
- Гидравлическое давление
Насос, поднимающий воду, создает напор, и если система герметична, это давление может частично передаваться внутрь кессона, особенно в зонах соединения с гидроаккумулятором или фильтрами.
- Давление от грунтовых вод
При недостаточной герметичности кессона в него может проникать вода снаружи, повышая внутреннее давление.
- Работа вентиляционных и запорных систем
При наличии обратных клапанов, дефектных прокладок или неполной вентиляции возможен рост давления внутри конструкции.
Нормальное давление в кессоне: есть ли норматив?
Важно отметить, что в отличие от баллонов сжатого газа, кессон не рассчитан на удержание значительного давления. Он не должен быть герметичной «посудой» в прямом смысле. Однако определенное избыточное или пониженное давление внутри может наблюдаться, и это следует учитывать.
Нормальное давление в кессоне считается атмосферным, с допустимыми колебаниями ±0,05-0,1 бар. Если в кессоне установлено оборудование, создающее напор, — например, гидроаккумулятор с давлением 1,5–3 бар — эти значения могут локально ощущаться, но при правильной установке не должны распространяться на весь объем кессона.
Почему важно контролировать давление в кессоне
- Предотвращение деформаций конструкции
Избыточное давление способно повредить пластиковые стенки, особенно у моделей из ПНД (полиэтилена низкого давления), вызвав трещины, вздутие или даже разрушение.
- Защита оборудования
Давление внутри влияет на герметичность соединений и узлов: в условиях избыточного давления может начаться подтекание через резьбовые соединения или клапаны.
- Безопасность эксплуатации
При значительном росте давления возможно разгерметизирование, выброс воды или воздуха, что опасно при обслуживании системы.
- Гидравлический удар
Если давление неравномерно распределяется или возникает внезапный сброс, возможен гидроудар — кратковременный скачок давления, способный повредить насос или трубопровод.
Признаки избыточного давления в кессоне
Распознать проблему можно по следующим признакам:
- слышно свист или стук при открытии крышки;
- крышка с трудом открывается (вакуум или избыточное давление);
- внутри чувствуется повышенная влажность или образуется конденсат;
- течь по швам или соединениям;
- вздутие корпуса кессона или нарушение его формы.
Как измерить давление в кессоне
Для контроля используются простые методы:
- Механический манометр
Устанавливается на патрубок внутри кессона или через специально смонтированный штуцер.
- Цифровой датчик давления
Подключается к системе с выносным дисплеем — удобно для постоянного мониторинга.
- Проверка «на слух» и вручную
При открытии крышки — если слышен резкий выход воздуха или крышка «пружинит» — это сигнал об избыточном давлении.
Способы снижения давления
Если внутри кессона наблюдается избыточное давление, рекомендуется предпринять следующие шаги:
- Проверить вентиляцию: наличие вентиляционного отверстия или клапана критично;
- Провести разгерметизацию вручную: кратковременное открытие крышки позволит уравнять давление;
- Проверить работу насоса: возможно, он нагнетает давление в кессон из-за неверного монтажа обратного клапана;
- Осуществить дренаж: если внутрь попадает вода, ее нужно откачивать;
- Модифицировать конструкцию: например, установить специальный сбросной клапан на случай избыточного давления.
Давление и кессоны из разных материалов
Пластиковые кессоны (ПНД, полипропилен)
Наиболее уязвимы к перепадам давления. Материал может деформироваться при внутренних скачках, особенно при высоком уровне грунтовых вод или некачественном уплотнении крышки.
Металлические кессоны (сталь, оцинковка)
Более устойчивы, но подвержены коррозии. Герметичные стальные конструкции при отсутствии вентиляции могут накапливать конденсат и повышенное давление.
Железобетонные конструкции
Встречаются реже, но отличаются стабильностью и невосприимчивостью к давлению. Однако внутри них также важно контролировать состояние атмосферы и не допускать скопления влаги.
Оптимизация давления при проектировании системы
Чтобы давление в кессоне не становилось источником проблем, при его установке и подключении оборудования следует соблюдать несколько рекомендаций:
- Разместить вентиляционный канал или отверстие с обратным клапаном.
- Изолировать участки соединения насосной системы и кессона.
- Установить гидроаккумулятор вне кессона, особенно при пластиковом корпусе.
- Использовать только качественные уплотнители и герметики.
- Мониторить давление в системе с помощью автоматики (реле давления, манометры).
- Учитывать сезонные колебания температуры и возможное расширение воздуха при выборе объема и формы кессона.
Итог
Давление в кессоне — важный, но часто недооцененный параметр при обустройстве скважины. От правильного контроля и поддержания оптимального давления зависит работоспособность оборудования, долговечность конструкции, безопасность пользователей и эффективность всей системы водоснабжения.
Игнорирование этого аспекта может привести к множеству проблем — от появления конденсата и коррозии до разрушения пластиковых стенок и выхода из строя дорогостоящих насосов. Грамотное проектирование, регулярный мониторинг и своевременное устранение отклонений позволят обеспечить стабильную и безопасную эксплуатацию кессона на долгие годы.
