水錘現象危害

                             上海申弘閥門(mén)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(mén)突然關(guān)閉或開(kāi)啟，水泵機組突然停車(chē)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(chēng)為水錘，也稱(chēng)水擊。在有壓力管路中，由于某種外界原因（如閥門(mén)突然關(guān)閉、水泵機組突然停車(chē)）使水的流速突然發(fā)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(chēng)為水擊或水錘。 因開(kāi)泵、停泵、開(kāi)關(guān)閘閥過(guò)于快速，使水的速度發(fā)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(mén)、并引起水泵反轉，管網(wǎng)壓力降低等，所以，預防水錘發(fā)生極為重要，平時(shí)預防水錘發(fā)生的措施主要有以下幾個(gè)方法：
  a.開(kāi)關(guān)閥門(mén)過(guò)快引起的水錘：
  （1） 延長(cháng)開(kāi)閥和關(guān)閥時(shí)間。
  （2） 離心泵和混凝泵應在閥門(mén)半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)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(mǎn)水后再開(kāi)啟水泵，凡是長(cháng)距離輸水管道的高起部位都應設自動(dòng)排氣閥。
  （2） 停泵水錘主要因出水管止回閥關(guān)閉過(guò)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(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)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(shí)應進(jìn)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(mén)動(dòng)作時(shí)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(dòng)，造成的危害有： 
   1、引起管道強烈振動(dòng)，管道接頭斷開(kāi)，破壞閥門(mén)，嚴重的造成管道爆管，沿途房屋漬水，供水管網(wǎng)壓力降低。 
   2、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)。 
   3、造成人身傷亡等重大事故，影響生產(chǎn)和生活。 
   二、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。

   三、水錘的預防措施 
   ㈠開(kāi)（關(guān)）閥水錘 
   1、開(kāi)關(guān)水錘有直接水錘和間接水錘，延長(cháng)開(kāi)閥和關(guān)閥的時(shí)間，可避免產(chǎn)生直接水錘。 
   2、離心泵、混流泵應在閥門(mén)關(guān)至15%—30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵，這樣可以降低水泵出口壓力，防止水泵振動(dòng)及延長(cháng)閥門(mén)使用壽命。對于軸流泵在泵出口一般不應設閥門(mén)。 
   ㈡啟泵水錘 
   1、排除管道空氣，使管道充滿(mǎn)水后再開(kāi)啟水泵。凡是長(cháng)距離輸水管道的隆起處各點(diǎn)應設置自動(dòng)排氣閥或設置充水設施。 
   2、當水泵必須在空管啟動(dòng)時(shí)，可采用分階段開(kāi)閥啟泵方式。 
   ⑴先將水泵出口閥門(mén)打開(kāi)15%—30%（蝶閥可先開(kāi)150—300），管道上其余閥門(mén)全部開(kāi)啟。 
   ⑵然后啟動(dòng)水泵。 
   ⑶待管道充滿(mǎn)水后再將水泵出水口閥門(mén)全開(kāi)或開(kāi)到所需的角度。 
   3、設有止回閥的水泵 
   ⑴在止回閥前設自動(dòng)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(mǎn)水再啟動(dòng)水泵。 
   ⑷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。據調查分析國內幾個(gè)泵站的重大水錘事故多在這種情況下產(chǎn)生。 

   ㈢停泵水錘 
  上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)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(dòng)，然后流速降到零。管道中的水在重力水頭作用下，又開(kāi)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(fā)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(dòng)慣量GD2較大的電動(dòng)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(xiàn)布置時(shí)，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(diǎn)或坡度劇變，在管路中各峰點(diǎn)安裝可靠的排氣閥，避免產(chǎn)生彌合水錘。 
   4、通過(guò)水錘計算，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。 
   5、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)。 
   6、停泵水錘主要因為出水管道止回閥關(guān)閉過(guò)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(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)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(shí)應進(jìn)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(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。需要注意的是，當管路中存在峰點(diǎn)而發(fā)生彌合水錘時(shí)，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(guò)開(kāi)啟的水錘消除器泄掉，即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，通常用的水錘消除器有下開(kāi)式停泵直接水錘消除器、自動(dòng)復位水錘消除器、自動(dòng)復位的下開(kāi)式水錘消除器、氣囊式水錘消除器四種。某些水錘消除器無(wú)自動(dòng)復位功能，容易因誤操作導致發(fā)生水錘。 
   9、采用水力控制閥，一種采用液壓裝置控制開(kāi)關(guān)的閥門(mén)，一般安裝于水泵出口，該閥利用機泵出口與管網(wǎng)的壓力差實(shí)現自動(dòng)啟閉，閥門(mén)上一般裝有活塞缸或膜片室控制閥板啟閉速度，通過(guò)緩閉來(lái)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(diǎn)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(zhù)管路中的壓力變化向管道補水或泄掉管路中的過(guò)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(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可靠，一旦該閥門(mén)失靈，可能導致發(fā)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(zhù)管路中的壓力變化氣壓罐向管道補水或吸收管路中的過(guò)高壓力，其作用與雙向調壓塔類(lèi)似。 

   ㈣其它 
   、1.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。因供水管網(wǎng)壓力隨著(zhù)工況的變化而不斷變化，機泵工頻運行時(shí)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(dòng)作壓力是高壓，當管路中壓力高于設定保護值時(shí)，排水口會(huì )自動(dòng)打開(kāi)泄壓。 
   為了滿(mǎn)足城鄉人民的正常生產(chǎn)和生活用水需求，減少供水管網(wǎng)及設施的維修費用，降低供水管網(wǎng)壓力低造成的社會(huì )影響，預防供水事故的發(fā)生，認識及消除不安全隱患，是非常有必要的。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構造原理