這篇有關(guān)水錘的文章 , 值得你一看

在泵房及管道系統安裝完畢，往往會(huì )發(fā)現在系統運行時(shí)，當在停泵、停電的一剎那，管道系統會(huì )有一個(gè)很大的水的沖擊力，沖擊著(zhù)水泵、閥門(mén)和管路，有的可能水擊很輕，但有的卻很?chē)乐?，更甚者?huì )產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量事故，例如：閥門(mén)閥瓣、水泵葉片、管道系統等被水擊擊碎、擊破，這種破壞就是水錘導致的。

什么是水錘現象？

水錘是在突然停電或者在閥門(mén)關(guān)閉太快時(shí),由于壓力水流的慣性,產(chǎn)生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來(lái)回產(chǎn)生的力，有時(shí)會(huì )很大，從而破壞閥門(mén)和水泵。水錘效應”是指在水管內部，管內壁光滑，水流動(dòng)自如。當打開(kāi)的閥門(mén)突然關(guān)閉，水流對閥門(mén)及管壁，主要是閥門(mén)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)壓力。由于管壁光滑，后續水流在慣性的作用下，迅速達到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是流體力學(xué)當中的“水錘效應”，也就是正水錘。在供水管道建設中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門(mén)在突然打開(kāi)后，也會(huì )產(chǎn)生水錘，叫負水錘，也有一定的破壞力，但沒(méi)有前者大。電動(dòng)水泵機組突然停電或啟動(dòng)時(shí)，同樣也會(huì )引起壓力的沖擊和水錘效應。這種壓力的沖擊波沿管道傳播,極易導致管道局部超壓而造成管道破裂、損壞設備等,故水錘效應防護成為供水工程關(guān)鍵性的工藝技術(shù)之一。

水錘產(chǎn)生的條件

1、閥門(mén)突然開(kāi)啟或關(guān)閉；

2、水泵機組突然停車(chē)或開(kāi)啟；

3、單管向高處輸水（供水地形高差超過(guò)20米）；

4、水泵總揚程（或工作壓力）大；

5、輸水管道中水流速度過(guò)大；

6、輸水管道過(guò)長(cháng)，且地形變化大。

水錘效應的危害

 水錘引起的壓強升高，可達管道正常工作壓強的幾倍，甚至幾十倍。這種大幅度的壓強波動(dòng)，對管路系統造成的危害主要有：

1、引起管道強烈振動(dòng)，管道接頭斷開(kāi)；

2、破壞閥門(mén)，嚴重的壓強過(guò)高造成管道爆管，供水管網(wǎng)壓力降低；

3、反之，壓強過(guò)低又會(huì )導致管子的癟塌，還會(huì )損壞閥門(mén)和固定件；

4、引起水泵反轉，破壞泵房?jì)仍O備或管道，嚴重的造成泵房淹沒(méi)，造成人身傷亡等重大事故，影響生產(chǎn)和生活。

消除或減輕水錘的防護措施

 對于水錘的防護措施很多，但需根據水錘可能產(chǎn)生的原因，采取不同的措施。

     1、降低輸水管線(xiàn)的流速，可在一定程度上降低水錘壓力，但會(huì )增大輸水管管徑，增加工程投資。輸水管線(xiàn)布置時(shí)應考慮盡量避免出現駝峰或坡度劇變。

     減少輸水管道長(cháng)度，管線(xiàn)愈長(cháng)，停泵水錘值愈大。由一個(gè)泵站變兩個(gè)泵站，用吸水井把兩個(gè)泵站銜接起來(lái)。 

     停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚程有關(guān)，幾何揚程愈高，停泵水錘值也愈大。因此，應根據當地實(shí)際情況選用合理的水泵揚程。 

     事故停泵后，應待止回閥后管道充滿(mǎn)水再啟動(dòng)水泵。  

     啟泵時(shí)水泵出口閥門(mén)不要全開(kāi)，否則會(huì )產(chǎn)生很大的水沖擊。很多泵站的重大水錘事故多在這種情況下產(chǎn)生。

     2、設置水錘消除裝置 

      （1）采用恒壓控制技術(shù)：
　　采用PLC自動(dòng)控制系統，對機泵進(jìn)行變頻調速控制，對整個(gè)供水泵房系統操作實(shí)行自動(dòng)控制。由于供水管網(wǎng)壓力隨著(zhù)工況的變化而不斷變化，系統運行過(guò)程中經(jīng)常出現低壓或超壓現象，容易產(chǎn)生水錘，導致對管道和設備的破壞，采用PLC自動(dòng)控制系統，通過(guò)對管網(wǎng)壓力的檢測，反饋控制水泵的開(kāi)、停和轉速調節，控制流量，進(jìn)而使壓力維持一定水平，可以通過(guò)控制微機設定機泵供水壓力，保持恒壓供水，避免了過(guò)大的壓力波動(dòng)，使產(chǎn)生水錘的概率減小。

     （2）安裝水錘消除器

     該設備主要防止停泵水錘，一般安裝在水泵出口管道附近，利用管道本身的壓力為動(dòng)力來(lái)實(shí)現低壓自動(dòng)動(dòng)作，即當管道中的壓力低于設定保護值時(shí)，排水口會(huì )自動(dòng)打開(kāi)放水泄壓，以平衡局部管道的壓力，防止水錘對設備和管道的沖擊，消除器一般可分為機械式和液壓式兩種，機械式消除器動(dòng)作后由人工恢復，液壓式消除器可自動(dòng)復位。

     （3）在大口徑的水泵出水管上安裝緩閉止回閥

      可有效的消除停泵水錘，但因閥門(mén)動(dòng)作時(shí)有一定的水量倒流，吸水井須有溢流管。緩閉止回閥有重錘式和蓄能式兩種。這種閥門(mén)可以根據需要在一定范圍內對閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行調整。一般在停電后3～7 s內閥門(mén)關(guān)閉70％～80％，剩余20％～30％的關(guān)閉時(shí)間則根據水泵和管路的情況調節，一般在10～30 s范圍。值得注意的是，當管路中存在駝峰而發(fā)生彌合水錘時(shí)，緩閉止回閥的作用就十分有限.

    （4）設置單向調壓塔

     在泵站附近或管道的適當位置修建，單向調壓塔的高度低于該處的管道壓力。當管道內壓力低于塔內水位時(shí)，調壓塔向管道補水，防止水柱拉斷，避免彌合水錘。但其對停泵水錘以外的水錘如關(guān)閥水錘的降壓作用有限。此外單向調壓塔采用的單向閥的性能要絕對可靠，一旦該閥門(mén)失靈，可能導致發(fā)生較大的水錘。

 對于水錘的防護措施很多，但需根據水錘可能產(chǎn)生的原因，采取不同的措施。

     1、降低輸水管線(xiàn)的流速，可在一定程度上降低水錘壓力，但會(huì )增大輸水管管徑，增加工程投資。輸水管線(xiàn)布置時(shí)應考慮盡量避免出現駝峰或坡度劇變。

     減少輸水管道長(cháng)度，管線(xiàn)愈長(cháng)，停泵水錘值愈大。由一個(gè)泵站變兩個(gè)泵站，用吸水井把兩個(gè)泵站銜接起來(lái)。 

     停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚程有關(guān)，幾何揚程愈高，停泵水錘值也愈大。因此，應根據當地實(shí)際情況選用合理的水泵揚程。 

     事故停泵后，應待止回閥后管道充滿(mǎn)水再啟動(dòng)水泵。  

     啟泵時(shí)水泵出口閥門(mén)不要全開(kāi)，否則會(huì )產(chǎn)生很大的水沖擊。很多泵站的重大水錘事故多在這種情況下產(chǎn)生。

     2、設置水錘消除裝置 

      （1）采用恒壓控制技術(shù)：
　　采用PLC自動(dòng)控制系統，對機泵進(jìn)行變頻調速控制，對整個(gè)供水泵房系統操作實(shí)行自動(dòng)控制。由于供水管網(wǎng)壓力隨著(zhù)工況的變化而不斷變化，系統運行過(guò)程中經(jīng)常出現低壓或超壓現象，容易產(chǎn)生水錘，導致對管道和設備的破壞，采用PLC自動(dòng)控制系統，通過(guò)對管網(wǎng)壓力的檢測，反饋控制水泵的開(kāi)、停和轉速調節，控制流量，進(jìn)而使壓力維持一定水平，可以通過(guò)控制微機設定機泵供水壓力，保持恒壓供水，避免了過(guò)大的壓力波動(dòng)，使產(chǎn)生水錘的概率減小。

     （2）安裝水錘消除器

     該設備主要防止停泵水錘，一般安裝在水泵出口管道附近，利用管道本身的壓力為動(dòng)力來(lái)實(shí)現低壓自動(dòng)動(dòng)作，即當管道中的壓力低于設定保護值時(shí)，排水口會(huì )自動(dòng)打開(kāi)放水泄壓，以平衡局部管道的壓力，防止水錘對設備和管道的沖擊，消除器一般可分為機械式和液壓式兩種，機械式消除器動(dòng)作后由人工恢復，液壓式消除器可自動(dòng)復位。

     （3）在大口徑的水泵出水管上安裝緩閉止回閥

      可有效的消除停泵水錘，但因閥門(mén)動(dòng)作時(shí)有一定的水量倒流，吸水井須有溢流管。緩閉止回閥有重錘式和蓄能式兩種。這種閥門(mén)可以根據需要在一定范圍內對閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行調整。一般在停電后3～7 s內閥門(mén)關(guān)閉70％～80％，剩余20％～30％的關(guān)閉時(shí)間則根據水泵和管路的情況調節，一般在10～30 s范圍。值得注意的是，當管路中存在駝峰而發(fā)生彌合水錘時(shí)，緩閉止回閥的作用就十分有限.

    （4）設置單向調壓塔

     在泵站附近或管道的適當位置修建，單向調壓塔的高度低于該處的管道壓力。當管道內壓力低于塔內水位時(shí)，調壓塔向管道補水，防止水柱拉斷，避免彌合水錘。但其對停泵水錘以外的水錘如關(guān)閥水錘的降壓作用有限。此外單向調壓塔采用的單向閥的性能要絕對可靠，一旦該閥門(mén)失靈，可能導致發(fā)生較大的水錘。