Drukgolf
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Een drukgolf, ook wel waterslag of hydraulische schok genoemd in leidingsystemen, is een kortstondige, onbedoelde drukstoot die optreedt bij plotselinge veranderingen in de stroomsnelheid van een vloeistof of gas in een gesloten leiding.
Omschrijving
In de bouw en installatietechniek treedt een drukgolf, vaak aangeduid als waterslag, voornamelijk op in leidingsystemen waar vloeistoffen, zoals water, doorheen stromen. Dit verschijnsel doet zich voor wanneer de bewegende vloeistof abrupt tot stilstand komt of van richting verandert. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door het snel sluiten van een kraan of afsluiter, het plotseling stoppen of starten van een pomp, of zelfs bij het snel vullen van een lege leiding. De energie van de stromende vloeistof wordt omgezet in een drukgolf die zich met aanzienlijke snelheid door de leiding voortplant en vaak gepaard gaat met een duidelijk hoorbaar bonkend of tikkend geluid. De drukstoot kan de normale werkdruk in het systeem aanzienlijk overschrijden, wat kan leiden tot trillingen, verzwakte leidingverbindingen, vervorming of zelfs scheuren van leidingen en schade aan aangesloten apparatuur zoals pompen, afsluiters of drukmeters. Naast waterslag in leidingen, kunnen drukgolven in bredere zin ook ontstaan door explosies, waarbij de drukgolf door de lucht reist en schade kan veroorzaken aan constructies door reflectie, absorptie of afbuiging.
Oorzaken van waterslag
Waterslag in leidingsystemen kan diverse oorzaken hebben. De meest voorkomende oorzaken zijn het snel sluiten of openen van afsluiters, zoals kranen met keramische binnenwerken of magneetventielen bij apparaten als vaatwassers en wasmachines. Ook het plotseling starten of stoppen van pompen kan waterslag veroorzaken. Andere factoren die bijdragen aan het ontstaan van waterslag zijn onder andere een te hoge waterdruk, een te hoge stromingssnelheid, een te kleine leidingdiameter, te starre leidingmaterialen en een slecht werkende inlaatcombinatie of wc-vlotter.
Gevolgen van waterslag
De gevolgen van waterslag kunnen variëren van hinderlijk geluid tot ernstige schade. Naast het kenmerkende bonkende of tikkende geluid, kunnen de drukgolven leiden tot trillingen die leidingbevestigingen losschroeven en fittingen laten lekken. Herhaalde waterslag kan metaalmoeheid veroorzaken, met scheurvorming als gevolg. In extreme gevallen kan de drukstoot hoog genoeg zijn om leidingen te laten scheuren of barsten, wat niet alleen materiële schade veroorzaakt, maar in drinkwaternetwerken ook kan leiden tot besmetting door het aanzuigen van grondwater. Waterslag kan tevens schade toebrengen aan pompen, afsluiters en andere aangesloten apparatuur.
Voorkomen van waterslag
Om waterslag te voorkomen of de effecten ervan te beperken, zijn er verschillende maatregelen mogelijk. Het toepassen van langzaam sluitende kranen en afsluiters is een effectieve methode om abrupte snelheidsveranderingen te voorkomen. Het installeren van waterslagdempers, expansievaten of windketels kan de drukgolven absorberen en bufferen. Daarnaast kan het aanpassen van leidingdiameters aan de verwachte doorstroomsnelheden en het zorgen voor een correcte werking van onderdelen zoals inlaatcombinaties bijdragen aan het voorkomen van waterslag. In sommige gevallen kan het aanpassen van de systeemdruk of het gebruik van frequentiegeregelde pompen uitkomst bieden.
Vergelijkbare termen
Drukstoot
Gebruikte bronnen: