停泵水锤的应急措施
一、编制目的由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故（如泵房内设备或管道破裂导致泵房淹没，输水管破裂导致沿途房屋渍水），因此有必要根据具体情况采取相应的技术措施来消除停泵水锤或消减水锤压力，并通过应急措施减少事故的危害和保证人员的安全。
二、组织领导机构和职责
1、成立事故应急组织领导机构，成员名单为：陈同军、孙广新、易德、江永军，下设事故紧急处置组、疏散组、保障组，成员名单为、杨新田、向顺喜、杨新明、杨华、孙建新。
2、各组职责事故紧急处置组由易德负责，在可能发生水锤时立即启动预案，由现场人员发出警报，并紧急采取技术措施，关闭有关阀门，减少事故危害。事故发生后，确认无危险时立即组织采取封堵技术措施，将设备、管线转为正常状态。疏散组由孙广新负责，在发生水锤事故时，分工组织相关部位人员向事先确定的疏散集合地点疏散，疏散过程中确保通知到每一个人员，并确保疏散过程中的安全。保障组由江永军负责，在事故发生后，立即提供应急保障，为事故处理提供车辆、相应的器材和装备，提供伙食供应以及因停水产生的联锁反应所需要的保障服务。
三、停泵水锤事故防范技术措施
1、设计和降低输水管线的流速，从而一定程度上降低水锤压力。
2、输水管线布置时考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。
3、通过模拟，选用转动惯量GD2较大的水泵机组或加装有足够惯性的飞轮，在一定程度上降低水锤值。
4、设置水锤消除装置①设置调压室。②设置气压罐，利用气体体积与压力的特定定律工作③设置水锤消除器。④设置缓闭止回阀，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3～7 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10～30 s范围。
四、应急处理程序
1、发现停泵，立即发出预警警报。
2、立即由现场人员按预先计划关闭相关阀门。
3、现场人员立即沿预先指定路线疏散。
4、疏散后到集合场所清点人数。
5、对现场进行封闭，进行警戒防止无关人员进入。
6、采取停泵联锁反应应急措施，保障相关供给。
7、向119及相关紧急援助部门电话报警，申请救援。
8、向120等医疗救护部门报警求助，紧急抢救伤员。
9、锤击之后立即恢复现场，注意安全。
10、对外开展事故应急沟通，进行媒体应对。
建筑消防给水系统中停泵水锤的算法及防护措施 Algorithms and prevention measures for stop-pump water hammer in building fire protection water supply system 摘要：介绍了建筑消防给水系统中水锤的概念与危害；阐述了目前常用的停泵水锤计算方法，并对各种算法的优缺点和适用条件进行了比较；最后，提出了建筑消防系统中停泵水锤的防护措施。 Abstract：Concept and hazard of water hammer in building fire protection water supply system were introduced. Various algorithms currently used for computing stop-pump water hammer were analyzed, and a comparison of the advantages and disadvantages as well as the applicable conditions was made. Finally, prevention measures for stop-pump water hammer in building fire protection water supply system were put forward. 关键词：消防给水停泵水锤防护措施 Key words: fire protection water supply, stop-pump water hammer, prevention measures 引言 水锤是管道瞬变流动中的一种压力波，它的产生是由于管道中某一截面液体流速发生了改变。这种改变可能是正常的流量调节，也可能是事故而使流量堵截，从而使该处压力产生一个突然的跃升或下跌。消防给水管网内的水体平时处于静止状态，检查测试或临警使用
停泵水锤计算及其防护措施 停泵水锤是水锤现象中的一种，是指水泵机组因突然断电或其他原因而造成的开阀状态下突然停车时，在水泵及管路系统中，因流速突然变化而引起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。一般情况下停泵水锤最为严重，其对泵房和管路的安全有极大的威胁，国有几座水泵房曾发生停泵水锤而导致泵房淹没或管路破裂的重大事故。 停泵水锤值的大小与泵房中水泵和输水管路的具体情况有关。在泵房和输水管路设计时应考虑可能发生的水锤情况，并采取相应的防措施避免水锤的发生，或将水锤的影响控制在允许围。我院在综合国外关于水锤的最新科研成果并结合多年工程实践的经验，以特征线法为基础开发了水锤计算程序。这一程序可较好地模拟各种工况条件下水泵及输水管路系统的水锤状况，为高扬程长距离输水工程提供设计依据。 1 停泵水锤的计算原理 停泵水锤的计算有多种方法:图解法、数解法和电算法。其基本原理是按照弹性水柱理论，建立水锤过程的运动方程和连续方程，这两个方程是双曲线族偏微分方程。 运动方程式为：
连续方程式为： 式中H ——管中某点的水头 V——管流速 a——水锤波传播速度 x——管路中某点坐标 g——重力加速度 t——时间 f——管路摩阻系数 D——管径 通过简化求解得到水锤分析计算的最重要的基础方程： H-H0＝F(t-x/a)+F(t+x/a) (3) V-V0＝g/a×F(t-x/a)-g/a×F(t+x/a) (4) 式中F(t-x/a)——直接波 F(t+x/a)——反射波 在波动学中，直接波和反射波的传播在坐标轴(H，V)中的表现形式为射线，即特征线。它表示管路中某两点处在水锤过程中各自相应时刻的水头H与流速V之间的相互关系。为了方便计算机的计算，将上述方程组变换为水头平衡方程和转速改变方程，即成事故停泵时水泵的两个边界条件
当采用异步电机供水时，异步电机在全压起动时，从静止状态加速到额定转速所需时间极短。这就意味着在极短的时间里，水的流量从零猛到额定流量。由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性，因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。压力冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管道一样，故称为水锤效应。 水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，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。 水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象.据我老师说他还碰到过进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故. 水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时，水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。相反，关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后，也会产生水锤，叫负水锤，但没有前者大。 另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应. 采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应. 实际上，水锤出现在起泵和停泵两种情况下。停泵时，如果是扬程很高，泵通过关断电源自然停止，水会逆向砸下来，形成水锤。解决的办法是采用变频器或软起动器，用变频器最好，要多舒缓都可以，但是如果不需要调速，成本就高了，用软起动器就可以了，大多数软起动器具有软起和软停双重功能。 水锤产生的另一个原因是水管中有空气，空气柱在突然降压时会膨胀，推动水柱运动，这样气推水，水推气，形成水锤，形成大的破坏力。特别是第一次试水，必须排气，排气完了再停水。 水锤现象 在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突 然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替 变化，这种水力现象称为水击或水锤。 因开泵、停泵、开关闸阀过于快速，使水的速度发生急剧变化，特别 是突然停泵引起水锤，可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转，管 网压力降低等，所以，预防水锤发生极为重要，平时预防水锤发生的措施 主要有以下几个方法： a. 开关阀门过快引起的水锤： （1）延长开阀和关阀时间。
一起停泵水锤事故分析及其防 止(新编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0738
一起停泵水锤事故分析及其防止(新编版) 摘要：结合银山前区热电工程循环水泵房水锤破坏事故，介绍了水锤的危害及其防止，重点介绍了多功能水泵控制阀的水锤防护过程。 关键词：停泵水锤危害防止多功能水泵控制阀 1停泵水锤及其危害 银前区热电工程循环水泵房6台60032T循环水泵出口止回阀采用ZDFQ807YX-1，DN800液力自动止回阀，在试车过程中，该止回阀不能实现缓闭，巨大的停泵水锤对水泵和管路造成严重损害。2005年9月17日，1#、5#循环泵在停泵过程中，先后由于停泵水锤而遭到严重损害，具体表现是:(1)水泵基础出现裂缝；(2)联轴器分别出现3mm和8mm错位，弹性垫圈严重磨损。 水锤是指在有压管路中，由于流速的剧烈变化而引起的一系列
急剧的压力交替升降的水力冲击现象。水锤引起的压强升高，可达管道正常工作压强的几倍，甚至数十倍。这种大幅度的压强波动往往引起管道的强烈振动，造成阀门损坏、水泵损坏、管道接头断开和管道爆裂等事故。据调查，全国各地区都曾发生过停泵水锤事故，有记录的在200次以上。一般的事故造成“跑水”、停水；严重的事故造成泵房被淹，有的还引起冲毁铁路等次生灾害，还有的设备被打坏，伤及操作人员，甚至造成伤亡事故。 2发生停泵水锤的主要原因 停泵水锤大多是由于电力系统故障或水泵机组机械故障导致水泵机组突然停运，造成开阀停车时，在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。近年来，自动化程度不断提高，水泵的启停往往实现了远程操作，由于自动化部件故障、电动阀故障、液力自动阀故障等引起的停泵水锤现象出现的概率大大增加。 压水管中的水在停泵后的最初瞬间主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向前流动，然后逐渐降至零。管道中的水在重力作用下开始向水泵倒流，速度由零逐渐增大，当管路中倒流速度达到一定程度
PIPENET软件用于长距离输水工程停泵水锤计算说明 1、水泵设置说明 1.1泵类型说明：停泵水锤计算需要应用TURBO PUMP，如图所示： 。 1.2定义TURBO PUMP需要参数如下： WH（x）、WB（x）即为泵的全特性曲线，即Suter Curve曲线。 该曲线一般厂家提供不了，只能由已有的全特性曲线通过数值拟合的方法得到。PIPENET 软件提供了EXCEL表格来拟合该曲线。PIPENET软件提供了国际上通用的三种比转速25、147、261的泵全特性曲线。 应用PIPENET提供的EXCEL表格拟合泵全特性曲线： 第一步：计算泵的比转速 如果泵的比转速接近25或在25一下，则直接选取比转速为25的全特性曲线即可； 在147周围直接选取147的曲线即可； 在261周围或大于261直接选取261曲线； 介于25‐147之间的，用比转速为25和147的曲线拟合得到该泵的全特性曲线； 介于147‐261之间的，用比转速为147和261的曲线拟合得到该泵的全特性曲线。 具体拟合方法请 参考EXCEL文档。 1.3停泵参数设置
泵上节点为信息节点，主要是设置泵的开度变化。正常运行给定为1，关闭则为0. 该泵停时，将该点设置为1。 在泵的属性部分的Trip time给定一个泵开始停止的时间点，例如从第10秒开始停，则设置为10.
2、阀门定义 带有启闭动作的阀门一律用Operating valve代替，。 2.1 阀门参数定义 PIPENET采用示意性模型建模，不管其是闸阀、蝶阀、球阀等各种类型阀门，只取其与水力计算相关的部分，即阀门的开度—流量特性曲线。定义阀门一般有两种方法，即流量系数或K值加阀门通径。 2.1.1 如果知道阀门的流量系数曲线，则在数据库选择valves建立阀门，如下图所示： 2.1.2 如果不知道其特性曲线，则采用直接定义的方法，需要定义其开闭方式。 已知阀门开度为1情况下的Cv值，则选用如下方法： ； 如果已知阀门K值及通径，则选取如下方法：
什么是水锤效应? 当采用异步电机供水时，异步电机在全压起动时，从静止状态加速到额定转速所需时间极短。这就意味着在极短的时间里，水的流量从零猛到额定流量。由于流体具有动能和一定程度的压缩性，因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。压力冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管道一样，故称为水锤效应。 另一种说法是指给水泵在起动和停车时，水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。相反，关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后，也会产生水锤，叫负水锤，但没有前者大。 水锤产生的另一个原因是水管中有空气，空气柱在突然降压时会膨胀，推动水柱运动，这样气推水，水推气，形成水锤，形成大的破坏力。特别是第一次试水，必须排气，排气完了再停水。 水锤效应的危害： 因开泵、停泵、开关阀门过于快速，使水的速度发生急剧变化，特别是突然停泵引起的水锤，可以破坏管道、水泵、阀门，并引起水泵反转，管网压力降低等。水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，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。 水锤效应的预防： 采用恒压供水，可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程，使动态转矩大为减小，从而从根本上消除水锤效应。 （1）管线内空气未能排出易产生水锤。管线有高低起伏之情况，管线较高之位置，容易积存空气，因空气受压后，体积会被压缩，内压会大幅度的增加，导致产生水锤。水锤则造成壁承受瞬间加压。 防止措施：管线较高之位置装设“自动排气阀”自动排气阀上方有浮动球，当水未达满或没有水时，浮球自动掉落，空气可由此孔排出，当管内有水，此浮球会浮起，满管时此浮球会浮上堵塞上方之圆孔，上述功能可排出管内高处遗留的
停泵水锤的应急措施 一、编制目的由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故（如泵房内设备或管道破裂导致泵房淹没，输水管破裂导致沿途房屋渍水），因此有必要根据具体情况采取相应的技术措施来消除停泵水锤或消减水锤压力，并通过应急措施减少事故的危害和保证人员的安全。 二、组织领导机构和职责 1、成立事故应急组织领导机构，成员名单为：陈同军、孙广新、易德、江永军，下设事故紧急处置组、疏散组、保障组，成员名单为、杨新田、向顺喜、杨新明、杨华、孙建新。 2、各组职责事故紧急处置组由易德负责，在可能发生水锤时立即启动预案，由现场人员发出警报，并紧急采取技术措施，关闭有关阀门，减少事故危害。事故发生后，确认无危险时立即组织采取封堵技术措施，将设备、管线转为正常状态。疏散组由孙广新负责，在发生水锤事故时，分工组织相关部位人员向事先确定的疏散集合地点疏散，疏散过程中确保通知到每一个人员，并确保疏散过程中的安全。保障组由江永军负责，在事故发生后，立即提供应急保障，为事故处理提供车辆、相应的器材和装备，提供伙食供应以及因停水产生的联锁反应所需要的保障服务。 三、停泵水锤事故防范技术措施 1、设计和降低输水管线的流速，从而一定程度上降低水锤压力。 2、输水管线布置时考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。
3、通过模拟，选用转动惯量GD2较大的水泵机组或加装有足够惯性的飞轮，在一定程度上降低水锤值。 4、设置水锤消除装置①设置调压室。②设置气压罐，利用气体体积与压力的特定定律工作③设置水锤消除器。④设置缓闭止回阀，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3～7 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10～30 s范围。 四、应急处理程序 1、发现停泵，立即发出预警警报。 2、立即由现场人员按预先计划关闭相关阀门。 3、现场人员立即沿预先指定路线疏散。 4、疏散后到集合场所清点人数。 5、对现场进行封闭，进行警戒防止无关人员进入。 6、采取停泵联锁反应应急措施，保障相关供给。 7、向119及相关紧急援助部门电话报警，申请救援。 8、向120等医疗救护部门报警求助，紧急抢救伤员。 9、锤击之后立即恢复现场，注意安全。 10、对外开展事故应急沟通，进行媒体应对。
水泵课程教学大纲 一、课程性质及目的 1、课程性质：农业水利工程专业的专业基础选修课 2、课程目的：结合新疆农田灌溉特点，介绍农田灌溉工程中常用叶片泵的基本性能和使用方法，使学生在做节水灌溉系统设计时能正确地选择水泵，或能正确进行井灌区规划。 二、课程内容及要求 第一章泵的基础知识2学时 本章要求学生了解泵的定义和分类、机电排灌常用泵的典型结构；理解叶片泵的主要部件及作用；掌握泵的基本性能参数。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第二章叶片泵的基本理论8学时 本章要求学生了解轴流泵的叶轮理论；理解论叶片泵的主要部件及作用；掌握离心泵的叶轮理论、叶片泵的相似理论、比转速。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第三章叶片泵的性能曲线2学时 本章要求学生了解离心泵的理论性能曲线；理解叶片泵的综合性能曲线（型谱）图、叶片泵的相对性能曲线；掌握叶片泵的基本性能曲线。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第四章叶片泵的运行工况与调节4学时 本章要求学生了解工况相似的条件、等效工况的概念和比例律的应用条件；理解图解法求叶片泵装置的工况点；掌握水泵装置总扬程、图解法求叶片泵装置的工况点。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第五章水泵并联和串联工况2学时 本章要求学生了解水泵并联工作的意义及特点、水泵串联工作的意义及特点；理解并联特性曲线产生方法；掌握并联工况的图解法、图解法求串联工况点。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。
第六章水泵气蚀及安装高度的确定2学时 本章要求学生了解吸水管中压力变化及计算公式推导，气穴和气蚀；气蚀余量的概念及应用方法；理解气蚀相似律和气蚀比转速；掌握气蚀性能参数及水泵安装高度的确定。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第七章灌排泵站工程规划2学时 本章要求学生了解提水灌区的划分、站址选择；理解和掌握泵站主要设计参数的确定。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第八章泵站管理2学时 本章要求学生了解泵站管理的基本概况。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 三、参考教材 采用教材：《水泵及水泵站》（第三版），刘竹溪，刘景植主编，中国水利水电出版社 参考教材： 1、《水泵及水泵站》（第三版），姜乃昌主编，金锥主审，中国建筑工业出版社，1998 2、《泵站》丘传忻编，中国水利水电出版社，2004 3、《停泵水锤及其防护》金锥，姜乃昌，汪兴华编，中国建筑工业出版社，1998 四、学习要求 要求学生具有扎实的水力学知识，课前要复习《水力学》课程，课后要做练习。 五、成绩评定方式 本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷 成绩构成：平时成绩30%，笔试70%。 平时成绩构成及要求：1、考勤10% 2、课堂讨论5% 3、平时作业15%
一起停泵水锤事故分析及其防止 摘要：在给水系统中，水锤在小区给水泵房和二次加压泵站常有发生，给整个给水管网带来危害，特别是在高层建筑中，由于管网压力较高，危害更大。因而水锤的防护是整个给水管网正常运行的关键因素，也越来越被人们所重视。本文结合某高层建筑给水系统停泵水锤事故，分析高层建筑给水系统中水锤形成的原因及其危害，提出了避免停泵水锤危害应采取的措施。 关键词：停泵水锤；危害；防止 1 高层建筑给水系统停泵水锤事故工程实例 即将竣工的某通讯中心地下泵房内，随着一声震耳欲聋的啸叫，人们惊奇地发现，生活给水泵停泵时，止回阀的上、下法兰连接处喷出了几股水柱，有的呈线状，有的呈片状。正在泵房内进行水泵调试的旋工人员报告，止回阀出了故障。通讯中心为地下3层，地上33层的A类高层建筑，总建筑面积为38km2。1至4层为捃楼，5至33层为主楼。该建筑生活给水系统为水泵一次提升至屋顶水箱，水箱出水用减压阀减压的分区供水方案。地下3层至11层为1区；12层至21层为2医；22层至33层为3区水泵房设在地下3层。生活给水泵为IS80-50—315型，共设2台水出水管上，按水流方向依次装有KXT一1型可曲挠橡胶接头、HH44X一25机械型微阻缓闭止回阀1个、Z44T-10型闸阀1个。(详见图1)出水管管材为D150普通钢管。 该系统安装结束后，曾进行了一次试运行，试验压力为1．25MPa，流量为50m3／h，止回阀被破坏更换同型号新阀后，进行第2次试运行，如前所述，再次以止回阀故障而告终。拆开损坏的止回阀，不仅法兰接口处漏水，而且阀体内的阀板主件呈过度翻转，较正常阀板关阀位置后倾约15。。该阀阀体及盖材料为普通铸铁，阀体用材为钢板。该阀的公称压力为2．5MPa，密封试验压力为2．8MPa，强度试验压力为3．8MPa，缓闭时间为0～60s可调，在运行调试时，未详细计算阀门缓闭时间，实际阀门关闭时间约为1s。 2 发生停泵水锤的主要原因 在各种设计参数均能满足设计要求的前提下，为什么调试时会发生故障呢?我们分析一下水泵运行时的工况。该系统水箱总有效容积为50m3。水泵出水量Qb=50m3 ／h，／Hb一1．25MPa水泵每次运行时间为0．64h，即38arin。该建筑每日生活用水量为132m。，水泵每El运行4至5次。在水泵运行周期内，泵出水法兰至屋顶水箱进水口之间，流量和压力均为一常量。只有在水箱注满后，水泵停止运行时，易于产生较大的压力波动，也就是水锤。据现场和阀门损
停泵水锤的基本理论及计算方法 一、停泵水锤的基本理论 在压力管流中因流速剧烈变化引起水分子动量转换，从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象，称为水锤现象。它是流体的一种非稳定流动，在液体运动中所有空间点处的一切运动要素不仅随空间位置而改变，而且随时间而改变。水锤可从多个方面进行分类，根据不同的划分方法分为以下四种： (1)直接水锤和间接水锤； (2)起泵水锤、停泵水锤和关阀水锤； (3)刚性水锤和弹性水锤； (4)无水柱分离产生的水锤和水柱分离产生的水锤。 停泵水锤是指水泵机组因突然断电或其他原因而造成开阀突然停车时，在水泵及管路系统中，因流速突然变化而引起一系列急骤的压力夺替升降的水力冲击现象。 停泵水锤发生的主要特点是：突然停泵后，水泵由稳态进入水力过渡过程，主动力矩的消失使水泵机组失去了正常运转时的力矩平衡状态，在惯性的作用下继续保持正转，但转速降低。广一水泵机组突然降低的转速导致压力降低和流量减少，所以压力降低先在泵站处产生。此降压波由泵站及管路首端向管路末端的高位水池传播，并在高位水池处产生升压波，此升压波由高位水池向泵站及管路首端传播。压力管路中的水，在停泵后的最初瞬间，主要依靠惯性作用，向高位水池以逐渐减慢的速度继续流动，在重力和阻力的作用下，使其流速降低至零，但这样的状态是不稳定的；管路系统中的水因重力水头的作用又开始向水泵站倒流，且速度逐渐增大，以后的技术特点，由水泵压出口处不同的边界条件来决定。 水柱分离产生的水锤现象，是指在管路系统中出现了大空腔，当大空腔溃灭，即两股水柱重新弥合时，大空腔内的水蒸气会迅速凝结，两股水柱互相猛烈碰撞，造成升压很高的断流弥合水锤现象。关于水柱分离产生的原因，有两种论点，分别为：“拉断说”和“汽化说”。 “拉断说”认为：当水锤波在管路系统中传播时，水体质点呈现出周期性的疏密变化，水体质点群时而受压，时而受拉，由于水体的承拉能力非常差，当承受不住拉力时，连续水柱就会断裂，并彼此分离开，产生一些大空腔，破坏了水流的连续性，造成水柱分离。 “汽化说”认为：当管路上某点的水压降到汽化压以下时，液态水将迅速汽化，并产生大空腔，破坏了水流的连续性，造成水柱分离。 将连续水流截成两段的大空腔内均充满水蒸气，空腔中压强保持为小于或等于汽化压，产生的水柱分离现象称为水柱分离（汽）或水柱分离（V);当管路中出现真空，经空气阀将空气吸入管内并形成充满空气的大空腔，产生的水柱分离现象称为水柱分离(空）或水柱分离（A)。 水柱分离（汽）产生的前提是密封非常完好的管路，但实际的输水管路并非如此，沿途会设有一定数量的空气阀，因此，在水力过渡过程中，水柱分离（空）产生的可能性并不比水柱分离（汽）小。在相同的技术条件情况下，因水柱分离（空）而形成的充满空气的空气腔的最大长度比传统的以水蒸气为主充填的蒸汽腔的最大长度要大得多。如果在空气腔缩小乃至消失的过程中，即两股水柱重新弥
高扬程大起伏地形长距离输水工程水锤防护实例研究 针对我国某长距离压力输水工程，通过不同防护设备方案比选对管道进行水锤防护实例研究。结果证明，在高扬程大起伏地形长输管线中，以空气阀作为必备的基础防护措施，合理设置抗水锤气压罐可有效保证高扬程大起伏地形长距离输水工程的管道运行安全。 标签：压力长输管道；高扬程；大起伏地形；水锤 引言 长距离输水工程作为一种解决缺水地区水资源问题的重要方法，已在多处地区使用，但长距离有压输水管道中水锤现象经常发生，尤其高扬程大起伏地形长输管线更易产生水锤，由此造成的损失及伤害不可估量。因此，现针对高扬程大起伏长距离输水工程的特点进行水锤防护实例研究。 1 工程概况 某长距离压力输水工程全长13km，最大落差135m，蓄水池水位515m，吸水前池水位512m。管线起伏大，高点处易发生断流空腔水锤及断流空腔再弥合水锤。稳态计算结果管线建议承压能力为1.0～2.8Mpa，如图1所示，经分析，全线自由水头均在承压范围之内。 2 水锤防护方案的对比研究 本工程实例中主要采取两种水锤防护方案，单向调压塔方案和抗水锤气压罐方案（以下简称“气压罐方案”），这两个方案均以空气阀为必备基础防护措施。 首先，在无任何水锤防护措施的情况下，根据电算成果绘制出此工况下的压力包络线，全线多处出现负压，如图1所示。 图1 管线无水锤防护压力包络线图2空气阀位置图 根据该工程扬程高、落差大等特点及以往工程经验，为了水锤防护及通水，在管线坡峰处设置三级缓排式空气阀，在管线起伏不大处设置复合式空气阀作为水锤防护基础措施。本工程共设置复合式空气阀10处，三级缓排式空气阀7处。 由图2分析可知，复合式空气阀及三级缓排式空气阀不能有效缓解管线负压问题，当发生停泵水锤时，整个输水管路沿线仍多段出现水柱拉断现象，不满足水锤防护计算要求，需增加水锤防护设备，以保证管线安全运行。 2.1 单向调压塔方案
水锤现象的解决方案 1.概述 当采用异步电机供水时，异步电机在全压起动时，从静止状态加速到额定转速所需时间极短。这就意味着在极短的时间里，水的流量从零猛到额定流量。由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性，因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。压力冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管道一样，故称为水锤效应。 水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，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。 水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象。进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故。 2. 水锤效应现象 水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时，水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。相反，关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后，也会产生水锤，叫负水锤，但没有前者大。 另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应。 3. 水锤解决方法 采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应. 实际上，水锤出现在起泵和停泵两种情况下。停泵时，如果是扬程很高，泵通过关断电源自然停止，水会逆向砸下来，形成水锤。解决的办法是采用变频器或软起动器，用变频器最好，要多舒缓都可以，但是如果不需要调速，成本就高了，用软起动器就可以了，大多数软起动器具有软起和软停双重功能。 水锤产生的另一个原因是水管中有空气，空气柱在突然降压时会膨胀，推动水柱运动，这样气推水，水推气，形成水锤，形成大的破坏力。特别是第一次试水，必须排气，排气完了再停水。
阀门关闭规律对电厂循环水系统事故 停泵水锤的影响 赵云驰，刘二敏 河海大学水利水电工程学院，江苏南京（210098） 摘 要：本文给出了火电厂循环冷却水系统水锤计算的基本原理和具体方法,对常用布置方式的相关设备给出了边界方程,并作了实例计算研究说明阀门关闭规律对停泵水锤的影响。 关键词：循环水系统，水锤，特征线法，关闭规律 1. 前言 火电厂循环冷却水系统主要有循环水泵、水泵出口阀门、凝汽器、虹吸井，排水工作井、冷却塔、进水管路、出水管路等部件组成。在循环水系统正常启动、停泵或事故断电停泵时，如果水泵出口阀门不能及时关闭或关闭太慢，会产生很大的水锤。 循环水系统水锤分为启动水锤、关闭水锤和事故停泵水锤。一般情况下，启动水锤不大，只有在空管情况下，当管中的空气不能及时排出而被压缩时才会加剧水流压力的变化。关闭水锤在正常操作时不会引起过大的水锤压力。而由于突然停电或误操作造成的事故停泵所产生的停泵水锤往往数值比较大，一般可以达到正常压力的1.5～4倍或更大，破坏性强，将直接导致机组停机,危及设备和人身安全[1]。根据对部分已建电厂的调查资料显示,火电厂循环冷却水系统事故断电后的关阀控制和关阀方式存在很大的差别,甚至存在完全相反的操作方式[2]。最近,有些电厂在调试中在管线的驼峰点（如凝汽器出口）发生了压力极高“水柱分离-弥合水锤”,导致管道的破裂，致使机组停机，对电厂造成很大的经济损失，这说明了对循环冷却水系统的水锤进行研究有其实用意义。 本文针对火电厂循环冷却水系统的一般布置方式,给出了常用边界控制方程,用实例进行了比较精确的计算研究，分析了不同关闭规律对水锤的影响，提出了优化阀门规律对减小水泵水锤的作用。 2. 事故停泵水锤计算方法及公式 2.1水力计算方法 水锤的计算方法，常用的有简易计算法和特征线法。由于特征线法计算方便、易编程、精确度高等特点，所以系统的水力数值模拟计算运用现在国内外广泛采用特征线法。 将运动偏微分方程和连续偏微分方程变换为四个常微分方程，用差分形式来表达，借助计算机算出任一时刻各断面上的水锤压力，由于考虑了非线性摩阻的影响，这种方法对复杂管路的优越性比较突出，且精度较高。 描述任意管道中的水流运动状态的基本方程[3]为 运动方程： 02=+??+??+??D V fV x H g x V V t V （1） 连续方程： 0sin 2=??+???+??x V g a V x H V t H α （2） 式中：因变量V 、H 分别为管道中心线的流体平均速度和测压管水头 ；自变量t 、x 分
编号：AQ-Lw-03738 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 一起停泵水锤事故分析及其防 止 Analysis and prevention of a water hammer accident caused by pump stop
一起停泵水锤事故分析及其防止 备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生， 除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 摘要：结合银山前区热电工程循环水泵房水锤破坏事故，介绍 了水锤的危害及其防止，重点介绍了多功能水泵控制阀的水锤防护 过程。 关键词：停泵水锤危害防止多功能水泵控制阀 1停泵水锤及其危害 银前区热电工程循环水泵房6台60032T循环水泵出口止回阀 采用ZDFQ807YX-1，DN800液力自动止回阀，在试车过程中，该 止回阀不能实现缓闭，巨大的停泵水锤对水泵和管路造成严重损害。 2005年9月17日，1#、5#循环泵在停泵过程中，先后由于停泵水 锤而遭到严重损害，具体表现是:(1)水泵基础出现裂缝；(2)联轴器分 别出现3mm和8mm错位，弹性垫圈严重磨损。 水锤是指在有压管路中，由于流速的剧烈变化而引起的一系列 急剧的压力交替升降的水力冲击现象。水锤引起的压强升高，可达
管道正常工作压强的几倍，甚至数十倍。这种大幅度的压强波动往往引起管道的强烈振动，造成阀门损坏、水泵损坏、管道接头断开和管道爆裂等事故。据调查，全国各地区都曾发生过停泵水锤事故，有记录的在200次以上。一般的事故造成“跑水”、停水；严重的事故造成泵房被淹，有的还引起冲毁铁路等次生灾害，还有的设备被打坏，伤及操作人员，甚至造成伤亡事故。 2发生停泵水锤的主要原因 停泵水锤大多是由于电力系统故障或水泵机组机械故障导致水泵机组突然停运，造成开阀停车时，在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。近年来，自动化程度不断提高，水泵的启停往往实现了远程操作，由于自动化部件故障、电动阀故障、液力自动阀故障等引起的停泵水锤现象出现的概率大大增加。 压水管中的水在停泵后的最初瞬间主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向前流动，然后逐渐降至零。管道中的水在重力作用下开始向水泵倒流，速度由零逐渐增大，当管路中倒流速度达到一定程度时，止回阀很快关闭，因而引起很大的压力上升，即形成水锤。而
一起停泵水锤事故分析及其防 止(最新版) Safety is the prerequisite for enterprise production, and production is the guarantee of efficiency. Pay attention to safety at all times. ( 安全论文) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改
一起停泵水锤事故分析及其防止(最新版) 摘要：结合银山前区热电工程循环水泵房水锤破坏事故，介绍了水锤的危害及其防止，重点介绍了多功能水泵控制阀的水锤防护过程。 关键词：停泵水锤危害防止多功能水泵控制阀 1停泵水锤及其危害 银前区热电工程循环水泵房6台60032T循环水泵出口止回阀采用ZDFQ807YX-1，DN800液力自动止回阀，在试车过程中，该止回阀不能实现缓闭，巨大的停泵水锤对水泵和管路造成严重损害。2005年9月17日，1#、5#循环泵在停泵过程中，先后由于停泵水锤而遭到严重损害，具体表现是:(1)水泵基础出现裂缝；(2)联轴器分别出现3mm和8mm错位，弹性垫圈严重磨损。
水锤是指在有压管路中，由于流速的剧烈变化而引起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。水锤引起的压强升高，可达管道正常工作压强的几倍，甚至数十倍。这种大幅度的压强波动往往引起管道的强烈振动，造成阀门损坏、水泵损坏、管道接头断开和管道爆裂等事故。据调查，全国各地区都曾发生过停泵水锤事故，有记录的在200次以上。一般的事故造成“跑水”、停水；严重的事故造成泵房被淹，有的还引起冲毁铁路等次生灾害，还有的设备被打坏，伤及操作人员，甚至造成伤亡事故。 2发生停泵水锤的主要原因 停泵水锤大多是由于电力系统故障或水泵机组机械故障导致水泵机组突然停运，造成开阀停车时，在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。近年来，自动化程度不断提高，水泵的启停往往实现了远程操作，由于自动化部件故障、电动阀故障、液力自动阀故障等引起的停泵水锤现象出现的概率大大增加。 压水管中的水在停泵后的最初瞬间主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向前流动，然后逐渐降至零。管道中的水在重力作用
各种水锤防护装置（或方法）及其适用场合 能源动力系统及自动化三班 何强锋 2009302650062 摘要：本文论述了各种水锤防护装置（或方法）及其适用场合。 关键词：水锤 水锤防护 在压力管道中，由于水流流速因某些原因突然变化，引起水流动量的急剧变化，进而在管道中产生一个相应的冲量，使水流压力急剧上升或降低的现象，成为水锤或水力过渡现象（又叫水击）。水流是具有惯性的，在泵站中，当水泵突然启动、停止或为调节流量而启用阀门，都将使水流速度发生变化而产生惯性力，惯性力的大小等于水流质量m 与加速度dt dv 的乘机，方向与加速度方向相反。在出水管路中，这个惯性力就表现为水锤压力。泵站水锤有启动水锤、关阀水锤和停泵水锤。一般情况下，启动水锤压力不大，只是当管内空气不能及时排出而被压缩才会加剧水流的压力变化。关阀水锤在正常操作时不会引起较大的压力波动。最危险的是由于突然停电或误操作造成的事故停泵所产生的停泵水锤，此种情况下的水锤压力较大，有时可达正常压力的数倍，将会对泵站造成很大的破坏性事故。因此，在泵站及其压力管道的设计时，通常将防护停泵水锤事故作为主要防护手段。 在泵站工程中往往由于规划设计考虑不周或不合理的运行操作，导致水锤事故，使水泵出水管道、阀门遭到破坏，甚至使泵房被淹，供水中断，造成重大损失；或者，因担心水锤事故发生盲目地套用不恰当的防护措施，这不仅造成工程上的浪费，甚至得到相反的技术后果。因此，如何准确而周到的选定安全可靠、经济适用的停泵水锤及其防护措施及其设备，自然是泵站管路系统设计的首要任务。 1合理布置管线 布置管线时，应尽可能地使管道纵断面平顺的上升而不形成驼峰凸部，或采用先缓后陡的形式。如果由水泵出口开始先陡后缓，则停泵过程中压力下降有可能在管道的凸部的拐点处引起降压过大；当其压力小于水的汽化压力并持续一定的时间，则将可能产生“水柱分离”现象；倘若能够将管线的布置形式改变成先缓后陡的布置形式，则可避免或减缓降压过程中产生负压。 管线的布置形式是按照地形确定的，变更管线的布置形式不是所有的场合都能做到的。如果增加挖方量不大，或者可以选择另外的站址，则应进行多种布置方案的经济比较。 2降低管中流速 管中流速降低后，水流的惯性相应减小，管道特性常数00 2gH V αρ=减小，从而降低水锤
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 一起停泵水锤事故分析及其防 止(新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
一起停泵水锤事故分析及其防止(新版) 摘要：结合银山前区热电工程循环水泵房水锤破坏事故，介绍了水锤的危害及其防止，重点介绍了多功能水泵控制阀的水锤防护过程。 关键词：停泵水锤危害防止多功能水泵控制阀 1停泵水锤及其危害 银前区热电工程循环水泵房6台60032T循环水泵出口止回阀采用ZDFQ807YX-1，DN800液力自动止回阀，在试车过程中，该止回阀不能实现缓闭，巨大的停泵水锤对水泵和管路造成严重损害。2005年9月17日，1#、5#循环泵在停泵过程中，先后由于停泵水锤而遭到严重损害，具体表现是:(1)水泵基础出现裂缝；(2)联轴器分别出现3mm和8mm错位，弹性垫圈严重磨损。 水锤是指在有压管路中，由于流速的剧烈变化而引起的一系列
急剧的压力交替升降的水力冲击现象。水锤引起的压强升高，可达管道正常工作压强的几倍，甚至数十倍。这种大幅度的压强波动往往引起管道的强烈振动，造成阀门损坏、水泵损坏、管道接头断开和管道爆裂等事故。据调查，全国各地区都曾发生过停泵水锤事故，有记录的在200次以上。一般的事故造成“跑水”、停水；严重的事故造成泵房被淹，有的还引起冲毁铁路等次生灾害，还有的设备被打坏，伤及操作人员，甚至造成伤亡事故。 2发生停泵水锤的主要原因 停泵水锤大多是由于电力系统故障或水泵机组机械故障导致水泵机组突然停运，造成开阀停车时，在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。近年来，自动化程度不断提高，水泵的启停往往实现了远程操作，由于自动化部件故障、电动阀故障、液力自动阀故障等引起的停泵水锤现象出现的概率大大增加。 压水管中的水在停泵后的最初瞬间主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向前流动，然后逐渐降至零。管道中的水在重力作用下开始向水泵倒流，速度由零逐渐增大，当管路中倒流速度达到一定程度
水泵与水泵站课程教学大纲 一、课程性质及目的 1、课程性质：农业水利工程、水利水电工程专业的专业基础选修课 2、课程目的：结合新疆农田灌溉特点，介绍农田灌溉工程中常用叶片泵的基本性能和使用方法，使学生在做节水灌溉系统设计时能正确地选择水泵，或能正确进行井灌区规划。 二、课程内容及要求 第一章泵的基础知识2学时 本章要求学生了解泵的定义和分类、机电排灌常用泵的典型结构；理解叶片泵的主要部件及作用；掌握泵的基本性能参数。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第二章叶片泵的基本理论8学时 本章要求学生了解轴流泵的叶轮理论；理解论叶片泵的主要部件及作用；掌握离心泵的叶轮理论、叶片泵的相似理论、比转速。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第三章叶片泵的性能曲线2学时 本章要求学生了解离心泵的理论性能曲线；理解叶片泵的综合性能曲线（型谱）图、叶片泵的相对性能曲线；掌握叶片泵的基本性能曲线。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第四章叶片泵的运行工况与调节4学时 本章要求学生了解工况相似的条件、等效工况的概念和比例律的应用条件；理解图解法求叶片泵装置的工况点；掌握水泵装置总扬程、图解法求叶片泵装置的工况点。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第五章水泵并联和串联工况4学时 本章要求学生了解水泵并联工作的意义及特点、水泵串联工作的意义及特点；理解并联特性曲线产生方法；掌握并联工况的图解法、图解法求串联工况点。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。
第六章水泵气蚀及安装高度的确定4学时 本章要求学生了解吸水管中压力变化及计算公式推导，气穴和气蚀；气蚀余量的概念及应用方法；理解气蚀相似律和气蚀比转速；掌握气蚀性能参数及水泵安装高度的确定。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第七章灌排泵站工程规划4学时 本章要求学生了解提水灌区的划分、站址选择；理解和掌握泵站主要设计参数的确定。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 第八章泵站管理4学时 本章要求学生了解泵站管理的基本概况。 本章采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。 三、参考教材 采用教材：《水泵及水泵站》（第三版），刘竹溪，刘景植主编，中国水利水电出版社 参考教材： 1、《水泵及水泵站》（第三版），姜乃昌主编，金锥主审，中国建筑工业出版社，1998 2、《泵站》丘传忻编，中国水利水电出版社，2004 3、《停泵水锤及其防护》金锥，姜乃昌，汪兴华编，中国建筑工业出版社，1998 四、学习要求 要求学生具有扎实的水力学知识，课前要复习《水力学》课程，课后要做练习。 五、成绩评定方式 本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷 成绩构成：平时成绩30%，笔试70%。 平时成绩构成及要求：1、考勤10% 2、课堂讨论5% 3、平时作业15%