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1、管道系统水锤防护措施在泵房及管道系统安装完毕，往往会发现在系统运行时，当在停泵、停 电的一刹那，管道系统会有一个很大的水的冲击力，冲击着水泵、阀门和管 路，有的可能水击很轻，但有的却很严重，更甚者会产生严重的质量事故， 例如：阀门阀瓣、水泵叶片、管道系统等被水击击碎、击破，这种破坏就是 水锤导致的，在国外工程中我们也遇到过 这样的现象。一、什么是水锤现象？水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性产生水 流冲击波，就象锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有 时会很大，从而破坏阀门和水泵。水锤效应”是指在水管内部，管内壁光滑，水流动白如。当打开的阀门突然关闭，水流对阀
2、门及管 壁，主要是阀门会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在 惯性的作用 下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是流体力学当 中的 水锤效 应”，也就是正水锤。在供水管道建设中都要考虑这一因素。相反，关闭的 阀门在突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有 前者大。电动水泵机组突然停电或启动时，同样也会引起压力的冲击和水锤 效应。这种压力的冲击波沿管道传播极易导致管道局部超压而造成管道破 裂、损坏设备等，故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。二、水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭；2、水泵机组突然停车或开启；3、单管向高处输水（供水地形高差超过20米）；4、水泵
3、总扬程（或工作压力）大;5、输水管道中水流速度过大；6、输水管道过长，且地形变化大。三、水锤效应的危害是什么？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、引起管道强烈振动，管道接头断开；2、破坏阀门，严重的压强过高造成管道爆管，供水管网压力降低；3、反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件；4、引起水泵反转，破坏泵房内设备或管道，严重的造成泵房淹 没，造 成人身伤亡等重大事故，影响生产和生活。四、消除或减轻水锤的防护措施对于水锤的防护措施很多，但需根据水锤可能产生的原因，采取不同的措 施。1、降低输水管线的流速
4、，可在一定程度上降低水锤压力，但会增大输水管 管径，增加工程投资。输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧 变。减少输水管道长度，管线愈长，停泵水锤值愈大。由一个泵站变两个泵 站，用吸水井把两个泵站衔接起来。停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关，几何扬程愈高，停泵水 锤值也愈大。因此，应根据当地实际情况选用合理的水泵扬程。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。很多泵站的 重大水锤事故多在这种情况下产生。2、设置水锤消除装置1）采用恒压控制技术：采用PLC白动控制系统，对机泵进行变频调速控制，对整个供水泵房系 统操作实行白动控制。
5、由于供水管网压力随着工况的变化而不断变化，系统 运行过程中经常出现低压或超压现象，容易产生水锤，导致对管道和设备的 破坏，采用PLC白动控制系统，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。2）安装水锤消除器该设备主要防止停泵水锤，一般安装在水泵出口管道附近，利用管道 本身的压力为动力来实现低压白动动作，即当管道中的压力低于设定保护 值时，排水口会白动打开放水泄压，以平衡局部管道的压力，防止水锤对设 备和管道的冲击，消除器一般可分为机械式和液压式两种，机
6、械式消除器动 作后由人工恢复，液压式消除器可白动复位。3）在大口径的水泵出水管上安装缓闭止回阀可有效的消除停泵水锤，但因阀门动作时有一定的水量倒流，吸水井 须有溢流管。缓闭止回阀有重锤式和蓄能式两种。这种阀门可以根据需要 在一定范围内对阀门关闭时间进行调整。一般在停电后37 s内阀门关闭70% 80%，剩余20%30%的关闭时间则根据水泵 和管路的情况调节，一般在1030 s范围。值得注意的是，当管路中存在驼峰而发生弥合水锤时，缓闭止 回阀的作用就十分有限.4）设置单向调压塔在泵站附近或管道的适当位置修建，单向调压塔的高度低于该处的管 道压力。当管道内压力低于塔内水位时，调压塔向管道补水，防止
7、水柱拉 断，避免弥合水锤。但其对停泵水锤以外的水锤如关阀水锤 的降压作用有 限。此外单向调压塔采用的单向阀的性能要绝对可靠，一旦该阀门失灵，可 能导致发生较大的水锤。圈土泓间调压塔蜷梅原理图k水箱 队主干曾卜止问时4评球 少送水首6 .闸博74S流管卜注水管q漏木管止回闽0-水可计】1%空管5）在泵站内设置旁通管（阀）在泵系统正常运行时，由于水泵压水侧水压高于吸水侧的水压，止回阀关闭。当事故断电突然停泵后，水泵站出口处压力急剧降低，而吸水侧压力则 猛升。在此差压下，吸水总管中的瞬态高压水即推开 止回阀阀板流向压水总 管的瞬态低压水，并使该处低水压有所升高；另一方面，使水泵吸水侧的水 锤升压也得到降低。这样一来，水泵站 两侧的水锤升、降压都得到控制，从 而有效地减少和防止了水锤危害。6）设置多级止回阀在较长的输水管路中，增设一个或多个止回阀，把输水管划分成几段，每段上均设止回阀。当水锤过程中输水管中水倒流时，各止回阀相继关闭把回 冲水流分成数段，由于每段输水管（或回冲水流段）内静水压头相当小，从 而降低了水锤升压。此项防护措施，可有效的用于几何供水高差很大的情 况；但不能消除水柱分离的可能性。其最大的缺点是：正常运行时水泵电耗 增大、供水成本提高。
