什么是“水锤”,不得不知的恐怖“水锤”现象
一、探秘水锤效应
水锤,又称为水击现象,是指在液体输送过程中,由于阀门急剧开关、水泵突然启停等因素,导致流速发生突变,从而引起压强剧
烈波动的现象。形象地说,就像突然停电或阀门快速关闭时,压力水流的惯性作用产生的水流冲击波,宛如锤子敲击一般,我们称之为“水锤”。
二、水锤现象的成因解析
以下是引发水锤现象的主要原因:
阀门突然开启或关闭;
水泵机组突然停车或启动;
单根管道向高处输水,供水地形高差超过20米;
水泵扬程(或工作压力)过高;
输水管道中水流速度过大;
输水管道过长,且地形变化剧烈;
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标准。
三、水锤效应的潜在危害
水锤现象引发的压强,可达到管道正常工作压强的数倍甚至几十倍。这种极端的压强波动对管路系统带来的主要危害包括:
引起管道剧烈振动,甚至导致管道接头断裂;
破坏阀门,高压可能导致管道爆裂,进而降低供水管网的压力;
低压可能导致管道瘪塌,损坏阀门和固定件;
引发水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重时甚至会导致泵房淹没,造成人员伤亡等重大事故,影响正常生产和生活。
四、锤现象的预防策略
以下措施有助于防止水锤现象的发生:
延长阀门的开启和关闭时间;
离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%的状态下停泵,而非完全关闭;
排除管道内空气,确保管道充满水后再开启水泵,长距离输水管道的高起部位应安装自动排气阀;
合理使用止回阀。停泵水锤主要是由出水管止回阀关闭过快引起的,取消止回阀可以减少停水泵水锤的危害,节约电耗。经过一些大城市的实验,认为一级泵房可以取消止回阀,二级泵房则不宜取消。取消止回阀时,需进行停水锤压力计算,并在大口径管道上安装微阻缓闭止回阀,采用缓冲止回阀、微闭蝶阀等设备,以有效消除停泵水锤。
通过以上措施,相信能有效预防大部分水锤现象的发生。