Liquid Hammer ('vloeistofslag')

U kent het vast: een dreunend geluid als de waterklep van de wasmachine opengaat, of de CV-pomp start of stopt. Wat is de oorzaak? 
Silstaand water in de leiding staat onder statische druk die in alle richtingen gelijk is. 
Als het water gaat stromen, verandert de statische druk in dynamische druk, en een snelle wisseling kan een klap of dreun 'liquid hammer' veroorzaken. 
Hierdoor kunnen leidingen en aangesloten componenten beschadigen, en zelfs breken. 
Dit verschijnsel kan zich ook voordoen in een koelinstallatie, bijvoorbeeld in de zuigleiding, heetgas ontdooi-leiding of koudedragerleidingen.
In de literatuur wordt liquid hammer genoemd als hoofdoorzaak voor mechanische schade, met groot gevaar voor koudemiddelverlies. 
Het verband tussen de parameters die een rol spelen, kan worden uitgedrukt in: 

P = (L × ρ × v) / T
P = druk [Pa = N/m² = kg/m·s²],
L = leidinglengte [m],
ρ = soortelijk gewicht van de vloeistof [kg/m³],
v = snelheid [m/s],
T = opening/sluitingstijd van de klep [s].

Herkennen en voorkomen
Liquid hammer kan onder andere worden herkend aan de volgende symptomen:
• Regelmatig lekkende flenzen, O-ringen of pakkingen.
• Vervormde leidingen.
• Bouten en moeren die steeds moeten worden nagetrokken.
• Losraken van beugels, doorslijten van isolatie op ondersteuningen, en leidingbewegingen.
• Geluiden: tikken, knallen, dreunen.

Met de volgende maatregelen kan liquid hammer worden voorkomen:
• Maak vloeistofleidingen zo kort mogelijk, en voer ze eventueel uit in staal.
• Zorg voor lage vloeistofsnelheden.
• Hanteer een zo klein mogelijke afstand tussen de vloeistofmagneetklep en TEV.
• Vermijd overdimensionering van ventielen.
• Bij ’zware’ koudemiddelen zoals R404A moet de vloeistof niet teveel worden onderkoeld.
• Indien onderkoeld in economiser, moet een zuigdrukregelaar worden toegepast.
• Geen snel sluitende/openende ventielen toeppassen.
• De toepassing van een bypass met kleine magneetklep om de vloeistofklep heen, die dan
het eerste opent.
• Hou persdrukken zo laag mogelijk
• Niet teveel koelers tegelijk bij- of afschakelen.
• Geen vloeistofsloten (‘zakken’) in leidingen opnemen. Achtergebleven vloeistof uit zo´n slot wordt als een soort massieve plunjer voortgestuwd door het gas, en gaat bij de eerste bocht gewoon rechtdoor - waardoor de blindkap eraf scheurt.
Dit is levensgevaarlijk! De term liquid hammer of vloeistofslag wordt ook wel gebruikt als de compressor een ‘slok’ aanzuigt. 
Aangezien vloeistof in tegenstelling tot gas niet samendrukbaar is, is het dan letterlijk ‘buigen of barsten’: gebroken zuigers en kromme drijfstangen zijn daarbij geen uitzondering.
Zorg dus altijd dat de centrale droge zuigleiding afloopt richting de afscheider, en dat alle aftakkingen naar de compressoren via wandelstokken bovenuit de leiding komen.

In deze CSB-video worden de oorzaken en gevolgen van hydraulic shock toegelicht aan de hand van een praktijkcase met ammoniak. Met duidelijke lessen voor koeltechniek.