水錘現象危害

                             上海申弘閥門有限公司

之前介紹DRVZ型靜音止回閥操作注意事項，現在介紹水錘現象危害在壓力管道中，由于某種外界原因（如閥門突然關閉或開啟，水泵機組突然停車等），使得水的流速突然變化，從而引起壓強急劇升高和降低的交替變化，這種水力現象稱為水錘，也稱水擊。在有壓力管路中，由于某種外界原因（如閥門突然關閉、水泵機組突然停車）使水的流速突然發生變化，從而引起壓強急劇升高和降低的交替變化，為種水力現象稱為水擊或水錘。 因開泵、停泵、開關閘閥過于快速，使水的速度發生急劇變化，特別是突然停泵引起水錘，可以破壞管道、水泵、閥門、并引起水泵反轉，管網壓力降低等，所以，預防水錘發生極為重要，平時預防水錘發生的措施主要有以下幾個方法：
  a.開關閥門過快引起的水錘：
  （1） 延長開閥和關閥時間。
  （2） 離心泵和混凝泵應在閥門半閉15%-30%時而不是全關時停泵。
  b.泵引起的水錘
  （1） 排除管道然內的空氣，使管道內充滿水后再開啟水泵，凡是長距離輸水管道的高起部位都應設自動排氣閥。
  （2） 停泵水錘主要因出水管止回閥關閉過快引起，因此，取消止回閥可以消除停水泵水錘的危害，并且可以減少水頭損失，節約電耗；目前經過一些大城市的實驗，認為一級泵房可以取消，二級泵房不易取消；取消止回閥時應進行停水錘壓力計算，為減少和消除水錘，目前常在大口徑管道上安裝緩閉止回閥。采用緩沖止回閥、微閉蝶閥安裝在大口徑的水泵出水管上，可有效的消除停泵水錘，但因閥門動作時有一定的不量倒流，吸水井須有溢流管。緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除設備。 
   一、水錘現象危害水錘的危害 
   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，造成的危害有： 
   1、引起管道強烈振動，管道接頭斷開，破壞閥門，嚴重的造成管道爆管，沿途房屋漬水，供水管網壓力降低。 
   2、引起水泵反轉，破壞泵房內設備或管道，嚴重的造成泵房淹沒。 
   3、造成人身傷亡等重大事故，影響生產和生活。 
   二、水錘產生的條件 
   1、閥門突然開啟或關閉。 
   2、水泵機組突然停車或開啟。 
   3、單管向高處輸水（供水地形高差超過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大； 
   6、輸水管道過長，且地形變化大。

   三、水錘的預防措施 
   ㈠開（關）閥水錘 
   1、開關水錘有直接水錘和間接水錘，延長開閥和關閥的時間，可避免產生直接水錘。 
   2、離心泵、混流泵應在閥門關至15%—30%時而不是全關時停泵，這樣可以降低水泵出口壓力，防止水泵振動及延長閥門使用壽命。對于軸流泵在泵出口一般不應設閥門。 
   ㈡啟泵水錘 
   1、排除管道空氣，使管道充滿水后再開啟水泵。凡是長距離輸水管道的隆起處各點應設置自動排氣閥或設置充水設施。 
   2、當水泵必須在空管啟動時，可采用分階段開閥啟泵方式。 
   ⑴先將水泵出口閥門打開15%—30%（蝶閥可先開150—300），管道上其余閥門全部開啟。 
   ⑵然后啟動水泵。 
   ⑶待管道充滿水后再將水泵出水口閥門全開或開到所需的角度。 
   3、設有止回閥的水泵 
   ⑴在止回閥前設自動排氣閥。 
   ⑵在止回處設旁通閥。 
   ⑶事故停泵后，應待止回閥后管道充滿水再啟動水泵。 
   ⑷啟泵時水泵出口閥門不要全開，否則會產生很大的水沖擊。據調查分析國內幾個泵站的重大水錘事故多在這種情況下產生。 

   ㈢停泵水錘 
  上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥 給水管中的水在斷電后的zui初瞬間，主要靠慣性以逐漸減慢的速度繼續向水池方向流動，然后流速降到零。管道中的水在重力水頭作用下，又開始向水泵倒流，速度由零逐漸增大。由于管道中水的流速變化，從而引起水錘現象的發生。 
   1、降低輸水管道的流速，增加管道直徑、壁厚，可在一定程度上降低水錘壓力。 
   2、選用轉動慣量GD2較大的電動機或加裝有足夠慣性的飛輪，可在一定程度上降低水錘值。 
   3、輸水管線布置時，減少管路布置的陡峭度，盡量布置平緩管路，應考慮盡量避免出現峰點或坡度劇變，在管路中各峰點安裝可靠的排氣閥，避免產生彌合水錘。 
   4、通過水錘計算，停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚程有關，幾何揚程愈高，停泵水錘值也愈大。因此，應根據當地實際情況選用合理的水泵揚程。 
   5、減少輸水管道長度，管線愈長，停泵水錘值愈大。由一個泵站變兩個泵站，用吸水井把兩個泵站銜接起來。 
   6、停泵水錘主要因為出水管道止回閥關閉過快引起，因此，取消止回閥可以消除停泵的危害，并且可以減少水頭損失，節約能耗；目前，經過一些大城市的實驗，認為一級泵房可以取消，二級泵房不易取消；取消止回閥時應進行停泵水錘壓力計算，為減少和消除水錘，目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。 
   7、在大口徑的水泵出水管上安裝緩閉止回閥、微閉蝶閥，可有效的消除停泵水錘，但因閥門動作時有一定的水量倒流，吸水井須有溢流管。緩閉止回閥有重錘式和蓄能式兩種，這種閥門可以根據需要在一定范圍內對閥門關閉時間進行調整。需要注意的是，當管路中存在峰點而發生彌合水錘時，緩閉止回閥的作用就十分有限。 
   8、緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除器，管道中的水錘壓力通過開啟的水錘消除器泄掉，即利用管道本身的壓力為動力來實現低壓自動動作，即當管道中的壓力低于設定保護值時，排水口會自動打開放水泄壓，以平衡局部管道的壓力，防止水錘對設備和管道的沖擊，通常用的水錘消除器有下開式停泵直接水錘消除器、自動復位水錘消除器、自動復位的下開式水錘消除器、氣囊式水錘消除器四種。某些水錘消除器無自動復位功能，容易因誤操作導致發生水錘。 
   9、采用水力控制閥，一種采用液壓裝置控制開關的閥門，一般安裝于水泵出口，該閥利用機泵出口與管網的壓力差實現自動啟閉，閥門上一般裝有活塞缸或膜片室控制閥板啟閉速度，通過緩閉來減小停泵水錘沖擊，從而有效消除水錘。   
10、設置雙向調壓塔，在泵站附近或管道的適當位置修建，雙向調壓塔的水面高度應高于輸水管道終點接收水池的水面高度并考慮沿管道的水頭損失。調壓塔將隨著管路中的壓力變化向管道補水或泄掉管路中的過高壓力，從而有效地避免或降低水錘壓力。這種方式工作安全可靠，但其應用受到泵站壓力和周邊地形的限制。 
   11、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，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可靠，一旦該閥門失靈，可能導致發生較大的水錘。 
   12、安裝氣壓罐，它利用氣體體積與壓力的特定定律工作。隨著管路中的壓力變化氣壓罐向管道補水或吸收管路中的過高壓力，其作用與雙向調壓塔類似。 

   ㈣其它 
   、1.采用PLC自動控制系統，對機泵進行變頻調速控制，對整個供水泵房系統操作實行自動控制。因供水管網壓力隨著工況的變化而不斷變化，機泵工頻運行時經常出現低壓或超壓現象，容易產生水錘，導致對管道和設備的破壞，采用PLC自動控制系統，通過對管網壓力的檢測，反饋控制水泵的開、停和轉速調節，控制流量，進而使壓力維持一定水平，可以通過控制微機設定機泵供水壓力，保持恒壓供水，避免了過大的壓力波動，使產生水錘的概率減小。 
   2、安裝泄壓保護閥，該設備安裝在管道的任何位置，和水錘消除器工作原理一樣，只是設定的動作壓力是高壓，當管路中壓力高于設定保護值時，排水口會自動打開泄壓。 
   為了滿足城鄉人民的正常生產和生活用水需求，減少供水管網及設施的維修費用，降低供水管網壓力低造成的社會影響，預防供水事故的發生，認識及消除不安全隱患，是非常有必要的。與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理