Гидрозатворы санитарно-технических водосливных устройств часто используются в бытовых гидротехнических устройствах: в сифонах, в унитазах, в мойках, в умывальниках, в биде, в писсуарах, а также в трапах. Гидрозатворы — это очень простые и надёжные устройства, которые отлично зарекомендовали себя за долгие годы эксплуатации с точки зрения защиты воздуха в помещениях от проникновения в них канализационных газов. С этой точки зрения ни один механический затвор не может сравниться с гидравлическим затвором.
Однако, несмотря на свои отличные эксплуатационные качества, они имеют и некоторые недостатки. Наиболее существенный недостаток проявляется в осушении («оголении») гидрозатворов, происходящих по разным причинам. Это явление на бытовом жаргоне принято называть «срыв гидрозатвора».
Первая причина. Срыв гидрозатворов происходит из-за случающегося иногда резкого понижения давления в фановых трубах канализационного стояка. В результате вода из гидрозатвора высасывается и перетекает в канализационную сеть. Вторая причина. Её существование объясняется следующим. В период, когда гидрозатворы долгое время не пополняются водой, вода гидрозатвора со временем испаряется, и он «оголяется». Результат — зловонные канализационные газы заполняют помещение.
Последствия этого могут быть очень тяжёлыми. Например, если «оголение» гидрозатвора произойдёт ночью, то спящий человек может отравиться канализационными газами вплоть до летального исхода. Если «оголённый» гидрозатвор, например, из-за долгого отсутствия хозяев помещения не заполнять водой, то канализационные запахи так прочно впитаются в стены помещения и в мебель, а также в одежду, что даже очень активным проветриванием от этого запаха будет невозможно избавиться. Дело может завершиться крупным ремонтом и химической чисткой.
Испарение воды в гидрозатворе при оставлении квартиры надолго, как подсказывают некоторые специалисты, можно существенно замедлить, налив на поверхность воды гидрозатвора какое-либо жидкое масло. Однако у всех гидрозатворов существует две поверхности испарения воды. Одна снаружи, а другая внутри водосливного устройства. Первую маслом залить легко, а вторую — сложнее. Поэтому из-за испарения воды с её внутренней поверхности вода всё же будет испаряться, что не так кардинально уменьшит время испарения воды в гидрозатворе, как если бы были залиты маслом обе поверхности воды: наружная и внутренняя. Кроме того, внутренняя поверхность находится в среде канализационных газов с повышенной влажностью и испарения должны быть не так уж активны, но испарения всё равно не избежать. Однако, если даже залить маслом и наружную и внутреннюю поверхности, то гидрозатвор может «оголиться» по причине резкого уменьшения давления в фановой канализационной трубе. В этом случае, если оставлять квартиру бесхозной на долгое время, гидрозатвор лучше заткнуть каким-либо уплотнителем, например, поролоном, обёрнутым пищевой полиэтиленовой плёнкой. При этом следует закрыть или заклеить все выпуски других приборов, подсоединённых к канализационной сети.
И всё-таки не допустить попадания канализационных газов в помещение даже при полном испарении воды пока можно только в гидромеханическом затворе трапа. Теперь промышленность выпускает трапы, в которых кроме гидравлического затвора имеется и дополнительный механический затвор. Одним из таких устройств является, например, трап с дополнительным поплавочным затвором. Устройство такого затвора основано на применении поплавка, который при заполненном водой гидрозатворе поднимается вверх и позволяет избыткам воды спокойно течь в канализацию. При осушении гидрозатвора поплавок ложится на выпускной патрубок гидрозатвора и почти перекрывает доступ газов из канализационной сети в помещение. Герметичность такого затвора, конечно, будет несколько ниже гидравлического, но это все же выход из создавшегося положения.
Однако гидравлический затвор с точки зрения эксплуатационной надёжности имеет некоторые конструктивные особенности, которые проектировщики часто пытаются в силу необходимости обходить. Например, высота гидравлического затвора должна составлять величину в пределах до 80 мм. При таких значениях высоты гидрозатвора появляются проблемы, связанные с усложнением транспортировки сора и механических включений, а также самой жидкости через канал гидрозатвора к его выходному патрубку. Главное — вода в гидрозатворе должна обновляться. На основании опыта эксплуатации установлено, что минимальная высота гидрозатвора не должна быть меньше 60 мм. Гидрозатворы с меньшей высотой склонны к частому срыву.
Высоту гидрозатвора выполнить равной 60 мм и более сравнительно легко в сифонах для моек и умывальников. В сифонах же для ванн и поддонов из-за малого зазора межу полом и дном чаш этих приборов высоту гидрозатворов больше 50 мм выполнить удаётся не всегда. Иногда по этим соображениям гидрозатворы вынуждены выполнять высотой около 30 мм, что в высотных зданиях вообще недопустимо.
Однако в последнее время стали появляться новые ванны и поддоны с большим зазором между их дном и полом. Раньше иногда для этой цели делали приямки в полу для размещения сифона хотя бы с минимально допустимой высотой гидрозатвора.
В последнее время принято различать сифоны по основным конструктивным признакам: трубные сифоны и сифоны бутылочного типа. Сифоны также принято различить и по другим показателям, например, по прибору (объекту), в котором они используются: сифоны для моек, для умывальников, для душевых поддонов, для писсуаров, для биде, а также сифоны трапов.
Со временем стали появляться и другие названия сифонов, например, «плоские сифоны» для моек и умывальников. Относительно недавно появились совсем новые сифоны с «разрывом» потока, вытекающего из выпуска мойки. Уже имеются и сифоны с настораживающим названием «сухие сифоны», которые при внимательном изучении оказались всего-навсего обратными клапанами с минимальным гидравлическим сопротивлением в рабочем направлении потока. Впереди уже намечается появление по-настоящему идеальных изделий — «самоочищающихся сифонов» или сифонов, очистка которых не требуется вообще или она не требует больших трудозатрат или обязательного наличия у потребителя соответствующей квалификации.
Вообще-то в деле обслуживания сантехнических устройств процветала дурная идея сделать каждого потребителя сантехником. Именно поэтому, например, оперному певцу предлагают или устанавливают сифоны бутылочного типа, основным достоинством которых является то, что их очень удобно обслуживать. А ему (оперному певцу) это надо?! Для обслуживания современных сантехнических устройств, в том числе и сифонов, требуются специально обученные специалисты. Простые же операции по очистке забившихся сифонов следует вообще исключить из практики за счёт проектирования самоочищающихся сифонов.
Трубные сифоны
Они выполняются Uили S-образными из плавно изогнутых труб. Раньше трубные сифоны выполнялись из чугуна. Теперь его успешно заменяет пластмасса. Пример трубного сифона, выполненного из жёстких пластмассовых труб, приведён на рис. 1а. Здесь трубный сифон изображён без выпуска, который должен крепиться на верхней части 1 сифона, представляющей собой горизонтальную трубу 2. Она не является необходимой частью сифона, а служит только для удаления в горизонтальной плоскости собственно сифона 3 от центра мойки, о необходимости которой будет сказано ниже. Цифрой 4 обозначен отвод сифона, а цифрой 5 — декоративная накладка. На рис. 1б приведена более простая конструкция трубного сифона, который обычно используется в поддонах. Здесь цифрами обозначено: 1 — выпуск в сборе; 2 — колено сифона; 3 — отвод сифона.
Как показывает опыт эксплуатации таких сифонов, они являются наименее капризными с точки зрения засорения и в некоторых публикациях попадают даже в разряд «самоочищающихся», так как обычно их приходится очищать значительно реже по сравнению с другими сифонами. В самом деле, гладкость внутренних поверхностей благодаря применению соответствующих сортов пластмасс не позволяет механическим частицам и другим загрязнениям за что-либо легко зацепиться. Этому также способствует и сравнительно интенсивная, а также равномерная скорость потока при плавном изменении направления течения жидкости. Однако, если мойкой долго не пользоваться, то в нижней части сифона остатки загрязнений могут «привариться» к нижней поверхности канала сифона, и в дальнейшем уже на этот слой, будут наслаиваться последующие слои. Со временем эту поверхность всё-таки необходимо будет принудительно избавить от накопившихся загрязнений. К сожалению, трубные сифоны несколько проигрывают по сравнению с бутылочными сифонами по части некоторых габаритных размеров. И всё же в мойках целесообразнее ставить трубные сифоны, выполненные из жёстких пластмассовых труб, но не из гофрированных.
На рис. 2 изображены два трубных сифона, выполненные из гофрированных пластмассовых труб. Сначала появился сифон, изображённый на рис. 2а, потом в угоду уменьшения стоимости появился сифон, изображённый на рис. 2б. На рисунках они отличаются по величине высоты гидрозатвора. Однако в процессе монтажа с помощью хомутов 1 гофрированную трубу 2 можно изогнуть так, чтобы получить требуемую величину высоты гидрозатвора.
По соображениям увеличения объёмов продаж сифоны, выполненные из гофрированных труб и имеющие сравнительно низкую стоимость, активно рекламируются и хорошо продаются. Однако, поддавшись на низкую стоимость и простоту установки сифонов из пластмассовых гофрированных труб, потребитель в процессе их эксплуатации постепенно осознает, что существуют и другие критерии качества, по которым следует выбирать сифоны. Прежде всего такие сифоны нельзя устанавливать в мойках. Из мойки в выпуск в результате манипуляций, например, с продуктами попадают различные частицы размером до 10 мм и менее, которые интенсивно оседают на внутренних поверхностях гофрированных труб, прикипают к ним, также к ним коагулируются другие частицы, которые быстро забивают просветы труб. Очистка же внутренних поверхностей гофрированных труб — занятие очень трудоёмкое и неблагодарное.
В процессе рецензирования рукописи этой статьи главный конструктор компании ООО «Вымпел-М» Васильев М.С. обнаружил, что при обсуждении сифонов, выполненных из гофрированных пластмассовых труб, оказался пропущенным ещё один серьёзный недостаток, на который поступает много жалоб от потребителей, в частности, из Кировской области. Он касается сифона, приведённого на рис. 2б. Оказывается, что если в мойку или в умывальник вылить сразу около 1,5 л воды, то после этого в помещении появляется мерзкий запах канализации. Поэтому была проведена стендовая проверка этого явления с сифоном, произведённым ООО «Виркэн-Рус».
В результате испытаний этот недостаток подтвердился. При интенсивном истечении воды из мойки нижняя вертикальная часть гофрированной трубы, приведённый внутренний гидравлический диаметр которой составляет не 36 мм, а всего около 30 мм, заполняется водой полностью и работает в сифонном режиме. Этот столб воды высотой около 300–400 мм и приводит к срыву гидрозатвора. Следует также отметить, что заделка нижнего конца гофротрубы в переходник никуда не годится. За сравнительно небольшой промежуток времени (несколько часов) на поверхности гофра, контактирующего с переходником, образуется вертикальная складка, через которую может просачиваться воздух из канализации. Кстати, также плохо продумано соединение верхнего конца гофротрубы с пластмассовым выпускником. Это решение даже нельзя отнести к пресловутым: «Тяп-ляп… И так сойдёт!». Сейчас нельзя так делать, и продавать такое тоже нельзя. Последнее относится к российским продавцам и оптовым покупателям сантехнических изделий.
Ещё одним недостатком большого числа существующих сифонов является возможность засорения их гидравлических каналов. Это серьёзная проблема, которую из-за недопонимания процессов, приводящих к засорению сифонов, производители массовой продукции часто просто упускают. При этом логика рассуждения примерно такая: «все так делают», поскольку любое нововведение, как правило, приводит к увеличению стоимости изделия, снижающей объём его продаж. Кроме того, любое нововведение для подтверждения безотказной работоспособности требует проведения длительных ресурсных испытаний. И вообще, внедрение нововведений — дело «муторное»!
Примером, подтверждающим вышесказанное, может служить конструкция «двухизгибного» сифона (рис. 3). Это разновидность трубного сифона, который выполнен из эластичного материала с небольшой толщиной стенок корпуса. Он был разработан для умывальников и моек. Под уплотнительным узлом 1, в который устанавливается выпуск, размещён корпус сифона с двумя изгибами 2 и 3. Корпус сифона, как уже было отмечено, выполнен тонкостенным. Он выполнен из эластичного, а также сравнительно упругого материала. Поэтому для увеличения поперечной жёсткости корпуса его части снабжены тонкостенными рёбрами 4.
Благодаря перечисленным выше особенностям при заиливании сифона можно рукой сжать его корпус и разрушить основную массу «пробки», после чего попробовать пропустить через сифон желательно интенсивный поток воды, который должен транспортировать загрязнения в канализацию. Однако расход через выпуск мойки или умывальника ограничен геометрическими размерами его тарельчатой части, то есть проходным сечением его пяти-шести круглых отверстий диаметром около 10 мм. Поэтому операция избавления от накопившейся грязи в процессе очистки такого сифона не так уж проста и эффективна…
Следует также отметить ещё один недостаток, который заключается в малой высоте гидравлического затвора, равной примерно 30 мм. Такие затворы подвержены частому срыву. Попытка же разработчиков вместо одного гидрозатвора с большой высотой гидрозатвора заменить двумя последовательно включёнными гидрозатворами с малой величиной высоты гидрозатвора, как оказалось, ошибочна. Видимо, этот сифон создавался во времена, когда такая ошибочная идея вдруг откуда-то появилась и даже всерьёз обсуждалась специалистами.
Позже эту идею «зарубили», а сифон ещё продолжал выпускаться. Эту ошибку даже использовали в унитазах. Вот там-то и выяснилось, что это ошибка.
Унитаз не обманешь — там всё видно как на ладони!
Неприятно то, что сейчас Франция (создатель «мягких» сифонов), стремясь избавиться от неудачной конструкции сифона, активно навязывает его нашему рынку. Мы что, французская помойка? Кто из наших им помогает и несёт за это ответственность?
Сифоны для душевых поддонов
Следует сразу отметить, что в технических описаниях сифоны для душевых поддонов часто также называют «плоскими», так как их высота рассчитана на малый зазор между полом и дном поддона. Ниже слова «плоский сифон» будут также упомянуты применительно к сифонам другого назначения.
Оригинальный сифон трубного типа, предназначенный для душевых поддонов, приведён на рис. 4. В нём изогнутая часть 1 сифона выполнена не круглого, а прямоугольного сечения. При этом площадь сечения прямоугольного канала соизмерима с площадью вертикального отверстия круглого сечения выпуска 2. Затем канал прямоугольного сечения резко переходит на отводе 3 к круглому сечению. Выполнение части канала сифона прямоугольным позволило несколько увеличить высоту гидрозатвора до минимально допустимого значения (60 мм) за счёт подъёма нижней кромки соответствующей поверхности прямоугольного канала.
Однако, как показали результаты эксплуатации, этот сифон очень даже подвержен засорению. Для очистки сифона в нём даже выполнено и рекламируется специальное отверстие, к которому без демонтажа сифона подобраться невозможно. Причина засорения сифона кроется в неудачно выполненном переходе от круглого отверстия выпуска к прямоугольному каналу сифона, в котором резко снижается скорость потока, и механические и другие загрязнения активно не транспортируются в сторону отвода. Да и отвод размещён так низко, что почти невозможно просто организовать отрицательный уклон отводящей трубы, что может привести к её заиливанию. При этом в некоторых рекламных листах этот сифон называется «самоочищающимся».
На рис. 5 приведён один из возможных для применения в поддонах сифонов, выполненных из пластмассы. По конструктивным признакам он относится к трубным сифонам, но его нижняя часть выполнена не круглого сечения, а с плоской и несколько заниженной его верхней поверхностью. Средняя часть отвода имеет также не круглую, а уплощённую с нижней стороны поверхность. Это сделано для того, чтобы при ограниченном зазоре между полом и дном поддона или ванной (примерно 115 мм) обеспечить хотя бы приближенную к минимальным требованиям высоту гидравлического затвора, близкую к 60 мм. В рекламных листах о его самоочищении нет и речи.
Другой сифон для душевых поддонов, который также почему-то назван самоочищающимся, приведён на рис. 6. Высота гидравлического затвора у него составляет всего 50 мм, в то время как отечественное законодательство требует выполнять высоту гидрозатвора не менее 60 мм. В сифоне также явно отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие функцию самоочищения.
