供水行业基础知识普及——什么是水锤?水锤的危害及预防方法
发布时间:2025-03-12 16:50:15 来源: 无界日志 作者:本站编辑 浏览次数:

一、水锤的定义

水锤又称水击,是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。

通俗来说,就是突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就像锤子敲打一样,我们称之为水锤。

二、哪些情况会产生水锤

1、阀门操作不当:阀门突然开启或关闭,会使管道内水流速度瞬间改变,从而引发水锤。

2、水泵运行异常:水泵机组突然停车或开启,会导致管道内水流状态突变,产生水锤。

3、地形因素:单管向高处输水,若供水地形高差超过20米,容易产生水锤。

4、系统设计问题:水泵总扬程(或工作压力)过大、输水管道中水流速度过大、输水管道过长且地形变化大等情况,都可能使水锤更容易产生。

5、施工不规范:如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求,会给给水管道工程留下隐患,增加水锤发生的可能性。

三、水锤的危害

水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:

1、管道损坏:引起管道强烈振动,可能导致管道接头断开,严重的压强过高还会造成管道爆管,使供水管网压力降低;反之,压强过低又会导致管子的瘪塌。

2、设备破坏:会破坏阀门,使阀芯、垫片或填料失效;还会引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的甚至造成泵房淹没,引发人身伤亡等重大事故,影响正常的生产和生活。

四、消除水锤及预防方法

1、阀门操作控制:缓慢开启或关闭阀门,避免水流速度的急剧变化。

2、合理设计管道系统:

降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但需注意这可能会增大输水管管径,增加工程投资。

输水管线布置时应尽量避免出现驼峰或坡度剧变。

减少输水管道长度,由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。

根据当地实际情况选用合理的水泵扬程,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。

3、安装相关设备:

在管道中安装水锤消除器,它能在无需阻止流体流动的情况下,有效地消除各类流体在传输系统可能产生的水外锤和浪涌发生的不规则水击波震荡,从而达到消除具有破坏性的冲击波,起到保护之目的。

安装缓闭止回阀,这种阀门可在水流停止时缓慢关闭,避免水流突然停止产生的巨大压力,其关闭速度可调节,以适应不同的水流条件和管道系统。

在管线较高位置装设自动排气阀,可排出管内高处遗留的空气,防止因空气受压后体积被压缩变小而内压大幅度增加产生水锤。

4、规范施工与操作:

通水时,各排气阀都要打开,以利排气,制水阀的打开不可过速或过大,使空气能顺利排出。

事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。

启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。

5、变频启停水泵,合理设置变频起停泵的时间:

采用变频设备,如变频器,可以实现水泵的软启软停,既能实现水泵的无机械应力启动及有效防止停泵时水锤对水泵的危害。

通过PLC自动控制系统,对机泵进行变频调速控制,对整个供水泵房系统操作实行自动控制。通过对管网压力的检测,反馈控制水泵的开、停和转速调节,控制流量,进而使压力维持一定水平,可以通过控制微机设定机泵供水压力,保持恒压供水,避免了过大的压力波动,使产生水锤的概率减小。



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