防止水锤破坏的几种措施
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水锤对系统和设备的危害及预防措施摘要:在压力管道中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭或开启,水泵机组突然停车等),使得水的流速突然变化,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锤,也称水击。
关键词:水锤;设备;爆管在有压力管路中,由于某种外界原因,如在突然停电或者阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就像锤子敲打一样,因此叫作水锤。
水流冲击波来回产生的力,有时会很大,甚至能破坏阀门和水泵。
鉴于以上特点,在进行设计、安装、使用过程中要注意规避,采用科学的手段最大限度地保证供水系统的安全。
一、水锤的分类及危害1.水锤可以分为正水锤和负水锤1.1当发生正水锤现象时,引起管道中的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍;致使管道壁面产生很大的应力。
压力的反复变化将引起管道和设备的振动,并有可能损坏管道、管件和设备。
1.2当发生负水锤现象时,管道中的压力降低,也会引起管道和设备的振动。
同时出现负水锤现象时,如压力降得过低,则可能使管中产生不利真空,在外界大气压力的作用下,会将管道挤扁。
2.造成的危害有2.1引起管道强烈振动,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆管,使系统骤停或使厂房渍水,供水管网压力降低。
2.2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。
2.3造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
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(落差超过20米);4.水泵总扬程(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、水锤的预防措施3.1开(关)阀水锤开关水锤有直接水锤和间接水锤,延长开阀和关阀的时间,可避免产生直接水锤。
离心泵、混流泵应在阀门关至15%—30%时而不是全关时停泵,这样可以降低水泵出口压力,防止水泵振动及延长阀门使用寿命。
对于轴流泵在泵出口一般不应设阀门。
水锤防护的措施水锤是流体力学中的一个现象,当流体在管道中瞬间停止或者改变流速时,会产生压力波动导致水锤现象。
水锤不仅会对管道系统造成损坏,还会危及系统的安全性。
因此,水锤防护的措施对于管道系统的稳定运行至关重要。
下面将介绍一些水锤防护的常用措施。
1. 安装减压阀减压阀是一种常见的水锤防护设备,它能够通过控制阀门的开启和关闭,调节管道中的流速和压力。
当管道中发生水锤现象时,减压阀能够通过及时调节阀门的开启程度,迅速降低压力波动,保护管道系统不受损坏。
2. 安装水锤消除器水锤消除器是一种专门用来消除水锤现象的装置。
它通常由容器、气体和液体组成。
当水锤波动传播到水锤消除器时,液体会进入容器中,同时气体被压缩。
当压力波动消失后,液体会再次流回管道中,气体也会扩张回复原状。
通过这种方式,水锤消除器能够迅速减少和消除压力波动,保护管道系统。
3. 采用缓冲罐和膨胀节缓冲罐和膨胀节是常用的水锤防护装置,通过扩大管道系统的容积来消除水锤现象。
缓冲罐和膨胀节一般安装在管道上,当管道中发生水锤现象时,罐内的空气或液体会吸收压力波动,起到平衡和缓冲的作用,从而保护管道系统。
4. 合理设计管道系统合理设计管道系统是最根本的水锤防护措施。
设计时需要充分考虑流体的流速、管道的长度、截面积以及弯曲角度等因素,尽量减少管道系统内的尖锐转弯和突然截面变化。
此外,根据具体情况合理安排水泵的工作方式和启停时间,也能有效减轻水锤现象。
5. 定期维护和检查定期维护和检查是水锤防护的重要环节。
定期检查管道系统的工作状态,例如检查管道上的阀门、减压阀、缓冲罐和膨胀节等设备是否正常运行,是否存在漏水或损坏。
同时,要定期检查管道内的流速和压力情况,记录管道系统的工作数据,及时发现问题并采取措施修复,以保证管道系统的安全稳定运行。
6. 培训员工提高员工对水锤防护的认识和培训是必要的。
员工要了解水锤的原理和危害,掌握水锤防护的措施和应急处理方法。
只有员工具备了水锤防护的相关知识和技能,才能够在实际操作中及时发现和解决问题,最大限度地保护管道系统的安全。
水泵停止产生水锤的防护措施
水泵停止时产生的水锤合理防护措施
减少水锤压力,对于降低管道造价、改善机组运行条件、保证安全运行和可靠供水具,有重要意义,因此必须对停泵水锤采取必要的防护措施。
(一)防治降压的措施
布置管道时,管道的纵剖面应在最低压力线以下,如果由于受地形条件所限,不能变更管道布置时。
(二)防治升压的措施
1.装水锤消除器
水锤消除器是具有一定泄水能力的安全阀,安装在止回阀的出水侧。
当停泵后管道中水压力降低时,阀门打开,将管道中部分高压水泄走,从而达到减少升压值,保护管道的目的。
2.安装缓闭阀
缓闭阀是当事故停泵时,通过相应的传动机构让止回阀阀板或其他类型的阀板按预定的程序和时间自动关闭。
这样,既减弱了正压水锤,又可限制倒泄流量和水泵的倒转转速,是一种较好的水捶防护措施,有时还将其作为水泵主阀来用。
缓闭阀主要有:微阻缓闭式止回阀、缓闭式蝶阀和缓闭式平板闸阀。
防水锤措施1. 概述防水锤措施是指采取一系列预防措施,确保在水体作用下,工程或建筑物的结构、设备和材料不受水分侵害或损坏的措施。
本文将介绍一些建筑工程中常用的防水锤措施。
2. 防水原理防水锤措施的设计应基于以下几个原理:2.1. 屏水原理屏水原理是指通过某种结构或材料形成阻水层,阻止水分进入结构或设备内部。
这可以通过使用防水薄膜、防水涂料等材料来实现。
屏水原理适用于建筑物的地下室、地下管道等部位的防水。
2.2. 排水原理排水原理是指通过设计合理的排水系统,将积聚在建筑物上部的水分迅速排除,减少水分对建筑物和结构的影响。
常见的排水原理包括设置雨水管道、排水沟、斜坡等。
排水原理适用于屋顶、露台、庭院等区域的防水。
2.3. 隔湿原理隔湿原理是指利用隔湿材料将水分与建筑物分开,防止水分渗透进入建筑物的内部空间。
隔湿原理常用于卫生间、厨房等湿度较高的环境。
3. 常用防水锤措施3.1. 防水薄膜防水薄膜是一种常用的防水锤措施。
它可以覆盖在建筑物或构件的表面,形成一个阻水层,有效防止水分渗透。
防水薄膜通常由聚合物材料制成,具有良好的抗水性和耐久性。
3.2. 防水涂料防水涂料是一种将涂料涂布在建筑物表面形成防水层的措施。
防水涂料可以随着建筑物的表面变化而伸缩,具有良好的耐久性和耐候性。
防水涂料通常适用于屋面、地下室等区域的防水处理。
3.3. 排水系统排水系统是指通过设置合理的雨水管道、排水沟、地面铺设的斜坡等设施,将积聚在建筑物上部的雨水迅速排除。
排水系统的设计要考虑到建筑物周围地势、雨水的流量等因素,确保排水畅通、有效。
3.4. 隔湿材料隔湿材料是一种能够阻止水分渗透的材料。
隔湿材料可以用于墙体、地板等部位,将水分与建筑物分隔开来。
常见的隔湿材料包括防潮地板、湿度调节剂等。
4. 防水锤措施的应用防水锤措施的应用范围广泛,适用于各种建筑和工程项目。
以下是一些常见的应用场景:•地下室和地下管道的防水处理。
•防水屋面和阳台的设计与施工。
水锤现象的解决方案水锤现象是液体在管道中突然停止或改变流动方向时产生的冲击波和压力变化。
这种现象会给管道系统带来很大的损害,因此需要采取措施来解决水锤问题。
以下是一些常见的水锤解决方案:1.装置减压阀:减压阀可以通过减少管道内的流体压力来减轻水锤问题。
当管道中的压力超过设定值时,减压阀会自动打开,释放掉多余的压力,避免水锤现象的发生。
2.安装软接头:软接头是一种具有良好弹性的管道连接件,能够有效地减缓水锤现象的发生。
软接头可以吸收管道内液体流动时产生的压力冲击,并减少压力的突变,从而保护管道系统免受水锤的影响。
3.添加缓冲器:缓冲器是一种能够吸收水锤能量的装置,通常由气囊或液囊组成。
当水锤发生时,缓冲器会吸收冲击波并释放能量,从而平稳地将压力传递到管道系统,避免对管道造成损坏。
4.调整管道设计:在设计管道系统时,可以采取一些措施来减轻水锤现象的发生。
例如,增加管道的直径、改变管道的坡度和曲线半径等,都可以减小液体流动时的阻力和摩擦,从而降低水锤的程度。
5.安装减震垫:在液体流经管道的转弯处和阀门处安装减震垫可以有效地减缓水锤现象的发生。
减震垫能够吸收和分散冲击力,从而减少压力的突变,并降低水锤对管道的影响。
6.改变流体速度:水锤现象通常在液体流速较高时更容易发生。
因此,通过降低液体的流速可以减轻水锤的程度。
可以通过增加管道的直径、改变流体的流量和调整阀门的开度等方式来改变流体的速度。
7.优化阀门操作:阀门的突然关闭或开启是水锤现象的常见原因,因此操作阀门时需要注意避免突然改变液体流动状态。
可以采用缓慢关闭或开启阀门的方式,以减少水锤现象的发生。
8.采用波纹管道:波纹管道具有良好的柔性和弹性,能够有效地吸收和减缓水锤现象的冲击力。
因此,可以考虑在易受水锤影响的管道段上使用波纹管道,以减少水锤的发生和对管道系统的损害。
9.使用减压阀组合:对于大规模的管道系统,可以采用减压阀组合来解决水锤问题。
减压阀组合可以根据管道系统的需求和特点进行设计和安装,以实现减轻水锤的效果。
防水锤的措施防水锤是一种用于保护建筑物防水层的重要工具,它被广泛应用于建筑、工程和水利等领域。
在施工过程中,正确使用和有效措施防水锤是确保建筑物防水层完好的关键。
本文将介绍一些常见的防水锤措施,以及如何正确使用它们。
1. 防水锤的作用防水锤是一种由橡胶或塑料制成的锤子,主要用于敲击、压实和固定建筑物的防水层材料,例如沥青、防水卷材等。
它的作用有以下几个方面:•确保防水层完好无损:使用防水锤可以帮助固定和压实防水材料,确保其紧密贴合,并减少潜在的渗漏风险。
•提高施工效率:防水锤使用简便,可以快速而有效地完成挤压、敲打等操作,提高施工效率。
•保护工人安全:锤柄经过设计,使用舒适,防止反弹和滑动,减少了工人受伤的风险。
2. 常见的防水锤措施为了确保防水锤的有效使用和保护防水层的质量,以下是一些常见的防水锤措施:2.1 使用合适的锤头材料防水锤通常由橡胶或塑料制成,这些材料具有良好的耐磨性和防水特性。
在选择使用的防水锤时,应确保锤头材料符合施工要求和建筑物特性,材料应具有耐用性和适当的硬度。
2.2 选择合适的锤头形状防水锤的锤头形状也是很重要的,常见的形状有圆头、方头和凹凸形等。
在具体应用中,不同的形状适用于不同的任务。
例如,凹凸形锤头适用于压实和挤压防水材料,圆头适用于敲打和固定材料。
2.3 正确的使用技巧使用防水锤时,应注意以下使用技巧:•使用正确的力度敲打防水材料,避免力度过大导致破坏防水层。
•保持锤柄的握持正确,确保锤头与目标物紧密接触。
•避免使用防水锤敲击锋利、粗糙的表面,以免损坏锤头。
•使用防水锤时,应注意自身安全,避免锤头反弹伤到人。
2.4 定期维护和清洁为了保持防水锤的良好状态,应定期对其进行维护和清洁。
维护包括保持锤柄的干燥和清洁,避免长时间暴露在阳光下以免材料老化。
锤头可以使用清水和中性洗涤剂进行清洁,避免使用腐蚀性物质。
3. 注意事项在使用防水锤时,还需要注意以下事项:•在使用前检查防水锤的整体状况,如有破损或松动的部分,应停止使用并进行修复或更换。
水锤作用是指在管道中流体的流动过程中,由于流速的变化而产生的压力波动。
水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。
下面将对水锤作用产生的危害及防范措施进行详细介绍。
一、水锤作用的危害
管道和设备的破坏:水锤作用会产生巨大的压力波动,对管道和设备造成严重的冲击和破坏,导致管道和设备的损坏和失效。
噪声和振动:水锤作用会产生巨大的噪声和振动,对周围环境和设备造成严重的影响,影响人们的生活和工作。
安全事故:水锤作用会导致管道和设备的破坏和失效,可能引发火灾、爆炸等安全事故,对人们的生命和财产造成严重的威胁。
二、水锤作用的防范措施
安装减压阀:减压阀可以控制管道中的压力,避免压力过高而产生水锤作用。
安装缓冲器:缓冲器可以吸收水锤作用产生的压力波动,减少对管道和设备的冲击和破坏。
控制流速:控制管道中的流速,避免流速的突然变化而产生水锤作用。
定期检查和维护:定期检查和维护管道和设备,及时发现和处理管道和设备的问题,避免水锤作用的产生。
加强安全教育:加强对工作人员的安全教育,提高他们的安全意识和应急处理能力,避免安全事故的发生。
总之,水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。
安装减压阀、缓冲器,控制流速,定期检查和维护,加强安全教育等措施都可以有效地避免水锤作用的产生,保障管道和设备的安全和稳定运行。
前言在安装太阳能热水系统时,管路和阀门是必不可少的,在开关这些阀门或启停水泵时有时会出现管路剧烈抖动,有时还伴有声音,或者正常运行的太阳能热水系统时常发出刺耳的响声,这就是水锤现象,有些资料也称为水击现象。
这种现象会引起管道振动和噪音,严重时可使管道破裂泄水,造成危险和伤害,后患无穷。
许多太阳能厂家代理商和用户反映这种情况,但从接触的人当中,真正能够了解水锤现象原理的人很少,因此有必要对水锤现象的危害和消除方法作一下介绍。
一、水锤现象分析在太阳能热水系统管路中液体的运动状态突然改变的情况下(例如阀门的突然关闭或突然开启,水泵的突然启动或停止)。
由于流速突然发生迅速变化,结果由于流体惯性,必然引起管路内压强的剧烈波动,即压强的突然上升与突然下降,并在整个管长范围内传播。
压强突变使管壁产生振动,并伴有锤击声,故将这种现象称为管内水锤现象,或水击现象。
当阀门迅速关闭时,管内流速急剧下降,压强迅速上升,称为正水锤。
正水锤可能使管道爆裂。
而当阀门迅速开启时,管内流速急剧上升,压强迅速下降,称为负水锤。
负水锤可使管道产生真空和汽蚀,使管道变形。
以下仅以正水锤为例分析水锤产生的过程。
以太阳能储热水箱与供热水管阀门之间管道为例(见图1),有一长为L的供热水管道,管道的另一端有一阀门,阀门后是淋浴喷头。
假定在正常供热水的条件下,管中的流速和压强分别为V0,P0。
下面来分析水锤现象产生过程。
1. 假定时间T=0时,水流以速度V0由储热水箱流向阀门,此时阀门突然关闭,则紧贴阀门的薄层流体立即停止流动,由于惯性,后面的流体仍继续流动。
压缩前面的这层流体(可想象载满人的公共汽车急刹车),使被压流体的压强突然增大,由于压强突增,引管壁膨胀,接着与其相邻的另一层液体也停止流动,压强同样升高,这样一层层水流相继停止流动,结果整个管道膨胀,压强由阀门开始沿逆流方向迅速升高,形成一个传播速度为V0的波。
2. 在关闭阀门后T= L/ V0 时刻,管内的流体处于静止与被压缩状态,由于储热水箱内的压力一定(基本没变),管道内的压强高于水箱内的压强,这一压差的存在,管内流体又以速度V0自阀门处向储热水箱内倒流,倒流的结果,使压强恢复到原来的p0,同时形成一个由水箱向阀门传播速度为V0的波。
【⽔知识⼀千问第218篇】⽔锤现象的原因,如何有效避免【⽼朋友】点击右上⾓箭头⽴即分享和发送给您的朋友⼀.什么是⽔锤现象⽔锤⼜称⽔击。
⽔(或其他液体)输送过程中,由于阀门突然开启或关闭、⽔泵突然停⽌、骤然启闭导叶等原因,使流速发⽣突然变化,从⽽引起压强急剧升⾼和降低的交替变化的现象。
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.⽔锤效应的危害由⽔锤产⽣的瞬时压强可达管道中正常⼯作压强的⼏⼗倍甚⾄于数百倍。
这种⼤幅度压强波动,可导致管道系统产⽣强烈振动或噪声,并可能破坏阀门接头。
对管道系统有很⼤的破坏作⽤。
为防⽌⽔锤需正确设计管道系统,防⽌流速过⾼,⼀般设计管⼦流速应⼩于3m/s,并需控制阀开、闭速度。
⽔锤效应有极⼤的破坏性:由于⽔锤的产⽣,使得管道中压⼒急剧增⼤⾄超过正常压⼒的⼏倍甚⾄⼗⼏倍,其危害很⼤,会引起管道的破裂,影响⽣产和⽣活。
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。
四.预防⽔锤现象的措施1.开关阀门过快引起的⽔锤(1)延长开阀和关阀时间。
(2)离⼼泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时⽽不是全关时停泵。
2.泵引起的⽔锤(1)排除管道内的空⽓,使管道内充满⽔后再开启⽔泵,凡是长距离输⽔管道的⾼起部位都应设⾃动排⽓阀。
(2)停泵⽔锤主要因出⽔管⽌回阀关闭过快引起,因此,取消⽌回阀可以消除停⽔泵⽔锤的危害,并且可以减少⽔头损失,节约电耗;⽬前经过⼀些⼤城市的实验,认为⼀级泵房可以取消,⼆级泵房不宜取消;取消⽌回阀时应进⾏停⽔锤压⼒计算,为减少和消除⽔锤,⽬前常在⼤⼝径管道上安装微阻缓闭⽌回阀。
采⽤缓冲⽌回阀、微闭蝶阀安装在⼤⼝径的⽔泵出⽔管上,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。
如何避免水锤发生火灾事故一、了解水锤现象和危害1.1 水锤现象水锤现象是指管道中液体流动的变化引起的压力波动,这种压力波动会在管道中产生反复的振动。
当液体在管道中受到快速关闭或打开阀门、泵的启停等操作时,流速突然变化,就会引起水锤现象。
1.2 水锤危害水锤现象会给管道、阀门、泵等设备带来巨大的冲击力,长期以来可能导致管道损坏、设备磨损、甚至引发火灾事故。
因此,避免水锤现象的发生对于管道系统的安全运行至关重要。
二、预防水锤现象2.1 设计合理的管道系统在设计管道系统时,应考虑流速的平稳变化,避免在管道中出现急剧变化的流速。
此外,应选择合适的管道材质和直径,以减小水流对管道的冲击力。
2.2 安装减压阀和缓冲器在管道中安装减压阀可以有效地减小液体流速突变的影响,避免水锤现象的发生。
此外,可在管道中设立缓冲器,减小压力波动的幅度,从而降低水锤的危害。
2.3 控制阀门和泵的启停操作在管道系统中,应避免频繁地进行阀门和泵的启停操作,特别是在高压、高温、高流速的情况下,可能引发严重的水锤现象。
因此,应尽量采用缓慢启停的方式,避免突然的液体流速变化。
三、监测管道系统运行状态3.1 定期检查管道系统定期对管道系统进行检查,包括管道是否有损坏、设备是否运行正常、管道是否有管壁结垢等情况。
及时发现问题并加以处理,可以减小水锤现象的发生概率。
3.2 安装监测设备在管道系统中安装压力传感器、流量计等监测设备,及时监测管道系统的运行状态。
一旦发现异常情况,及时采取措施进行处理,避免水锤现象导致的安全事故。
四、员工培训和应急预案4.1 培训员工对于使用管道系统的工作人员,应加强对水锤现象的培训,使他们了解水锤的危害及预防措施。
员工应掌握管道操作技巧,避免误操作引发水锤现象。
4.2 制定应急预案在发生水锤现象导致管道破裂、设备损坏等情况时,应制定相应的应急预案,包括疏散人员、关闭阀门、紧急修复管道等措施。
员工应定期进行应急演练,增强应对突发事件的能力。
如何防范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。
塑胶管道在安装完毕后通常须通水试压,在试压时需要一个重要的步骤:将管道内的空气排放干净,否则通水试压会引起水锤,导致管道破裂。
那么水锤是怎么出现的?如何引起及防范呢?水锤是怎么出现的当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,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发生水锤的原因与防止措施:(1)管线内空气未能排出易产生水锤。
管线有高低起伏之状况,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变小,但内压会大幅度的增加将会产生水锤。
防止措施:在管线较高之位置要装设「自动排气阀」,则自动排气阀之上方有浮动球,当水未达满管或没有水时,浮球会自动掉落,空气可由此孔排出,当管内有水,此浮球会浮起,满管时此浮球就会浮上堵塞上方之圆孔,上述功能可排出管内高处遗留的空气,以防止水锤的发生。
(2)通水时制水阀(Valve)打开过大,排气不及亦易产生水锤。
当管线配管完成要通水,而制水阀打开过速、过大,导致排气不及,空气大量遗留于管内,再加过大的水流冲击,将会产生水锤。
防止措施:通水前各排气阀都要打开,以利排气,要通水时,制水阀打开不可过速、过大,使空气能顺利排出为原则。
当排气阀有水流出,则表示水已满管始可予关闭。
由上述之水锤防止措施就是管线内空气要彻底的排除,另通水时制水阀的操作,不宜打开过大、过速为关键之问题。
停泵水锤的危害及预防水锤也称水击,是压力管道中由于水流速度发生骤然变化而引起压力变化的一种水力过渡现象,也称瞬变流。
即在压力管道中,当水流因某种原因而产生流速的急剧变化时,由于流体的惯性作用而引起管道内液体的压力升高或降低。
它对水泵机组和管道系统的危害性很大。
一般情况下,水泵在正常运行和正常停泵过程中是不会发生水锤的。
水锤现象分类从不同角度,水锤现象可分为4类:(1)按关阀历时与水锤相的关系分为直接水锤现象和间接水锤现象;(2)按水锤波动情况可分为水柱连续水锤现象和水柱分离水锤现象;(3)按水锤水力特性可分为刚性水锤现象和弹性水锤现象;(4)按水锤成因的外部条件可分为启动水锤现象、关阀水锤现象和停泵水锤现象。
水锤计算方法水锤分析计算可以采用解析法、图解法、特征线法以及有限元法。
解析法和图解法忽略了摩擦阻力的影响,对复杂边界条件的处理也比较粗糙,计算精度较差。
采用有限元法计算机用时并不减少,且边界条件处理不如特征线法方便。
采用特征线法,可较精确地考虑沿程摩阻和局部摩组队水锤计算的影响,能方便地处理各种复杂边界条件,如串联管道、分岔管道、阀门、调压室、机组等处的边界条件,计算精度可以大大提高。
停泵水锤有哪些危害停泵水锤是水锤现象的一种,是由于泵站工作人员失误操作、外电网事故跳闸以及自然灾害(大风、雷击、地震)等原因,导致水泵机组突然断电,造成停车而在泵站及管路系统中发生的水锤现象。
根据调查发现,很多的水锤事故都属于停泵水锤事故,其对泵房和管路的安全有极大的威胁,国内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。
水锤现象的延续时间虽然短暂,但它造成的工程事故不容忽视,轻则水泵机组产生振动和水力撞击噪声;严重时,水泵机组震坏,管道锤裂造成停水事故。
如因事故停泵在管路中产生水柱分离和断流弥合水锤,则其破坏力更为严重。
停泵水锤,如何防护由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故,因此有必要根据具体情况采取相应的措施来消除停泵水锤或消减水锤压力。
生活给水系统“水锤”的防护措施1.采用恒压控制技术采用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。
供水管网压力随着工况的变化而不断变化,机泵工频运行时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自动控制系统,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.采用泄压保护技术2.1 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自动动作,即当管道中的压力低于设定保护值时,排水口会自动打开放水泄压,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,机械式消除器动作后由人工恢复,液压式消除器可自动复位。
2.2 泄压保护阀:该设备安装在管道的任何位置,和水锤消除器工作原理一样,只是设定的动作压力是高压,当管路中压力高于设定保护值时,排水口会自动打开泄压。
3.采用控制流速技术3.1 采用水力控制阀,一种采用液压装置控制开关的阀门,一般安装于水泵出口,该阀利用机泵出口与管网的压力差实现自动启闭,阀门上一般装有活塞缸或膜片室控制阀板启闭速度,通过缓闭来减小停泵水锤冲击,从而有效消除水锤。
3.2 采用快闭式止回阀,该阀结构是在快闭阀板前采用导流结构,停泵时,阀板同时关闭,依靠快闭阀板支撑住回流水柱,使其没有冲击位移,从而避免产生停泵水锤。
4.在管路中各峰点安装可靠的排气阀也是必不可少的措施采取的做法是对供水装置的泵房实施自动控制、变频恒压改造,并配套在机泵出口安装水力控制阀(或快闭式止回阀),在管网各主干管上安装水锤消除器和泄压阀,在各管道波峰点安装自动排气阀,通过以上措施,效果显著。
水锤是个什么东西?如何消除或避免?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。
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,水流动自如。
当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,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。
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。
水锤效应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、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。
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。
防止水锤破坏的几种措施
水锤是供水装置中常见的一种物理现象,它在供水装置管路中的破坏力是惊人的,对管网的安全平稳运行是十分有害的,容易造成爆管事故。
岳阳石油化工总厂是一个建于丘陵地区的大型石化企业,由于地形复杂,易产生水锤,岳化供排水厂的上水系统管网经常发生爆管,已经发生过多起因水锤造成的爆管或设备损坏事故,对生产厂家用水和居民用水供应造成不良影响。
近年来,经过采取技术改造,采用新型水锤防护设备,本厂管网运行情况大为好转,爆管频次下降了一半以上,下面是该厂的一些做法,供同行参考。
1.采用恒压控制技术
采用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。
供水管网压力随着工况的变化而不断变化,机泵工频运行时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自动控制系统,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.采用泄压保护技术
2.1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自动动作,即当管道中的压力低于设定保护值时,排水口会自动打开放水泄压,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,机械式消除器动作后由人工恢复,液压式消除器可自动复位。
2.2泄压保护阀:该设备安装在管道的任何位置,和水锤消除器工作原理一样,只是设定的动作压力是高压,当管路中压力高于设定保护值时,
排水口会自动打开泄压。
3.采用控制流速技术
3.1采用水力控制阀,一种采用液压装置控制开关的阀门,一般安装于水泵出口,该阀利用机泵出口与管网的压力差实现自动启闭,阀门上一般装有活塞缸或膜片室控制阀板启闭速度,通过缓闭来减小停泵水锤冲击,从而有效消除水锤。
3.2采用快闭式止回阀,该阀结构是在快闭阀板前采用导流结构,停泵时,阀板同时关闭,依靠快闭阀板支撑住回流水柱,使其没有冲击位移,从而避免产生停泵水锤。
4.在管路中各峰点安装可靠的排气阀也是必不可少的措施
我们采取的做法是对供水装置的泵房实施自动控制、变频恒压改造,并配套在机泵出口安装水力控制阀(或快闭式止回阀),在管网各主干管上安装水锤消除器和泄压阀,在各管道波峰点安装自动排气阀,通过以上措施,效果显著,我们实施改造的生活用水系统,在1999年底至2(XE年上半年,实现了零爆管率(改造前平均一年有十几次爆管)。