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水泵输送管线发生水锤的原因及防护水锤又称水击。
水(或其他液体)输送过程中，由于阀门突然开启或关闭、水泵突然停车、骤然启闭导叶等原因，使流速发生突然变化，同时压强产生大幅度波动的现象。
长距离输水工程应进行必要的水锤分析计算，并对管路系统采取水锤综合防护计算，根据管道纵向布置、管径、设计水量、功能要求，确定空气阀的数量、型式、口径。
1水锤发生的原因、分类1.1引起水锤过程的原因(1)启泵、停泵、用启闭阀门或改变水泵转速、叶片角度调节流量时；尤其在迅速操作、使水流速度发生急剧变化的情况。
(2)事故停泵，即运行中的水泵动力突然中断时停泵。
较多见的是配电系统故障、误操作、雷击等情况下的突然停泵。
1.2水锤破坏主要的表现形式(1)水锤压力过高，引起水泵、阀门和管道破坏；或水锤压力过低，管道因失稳而破坏。
(2)水泵反转速过高或与水泵机组的临界转速相重合，以及突然停止反转过程或电动机再启动，从而引起电动机转子的永久变形，水泵机组的剧烈振动和联结轴的断裂。
(3)水泵倒流量过大，引起管网压力下降，水量减小，影响正常供水。
1.3.水锤的分类与判别(1)按产生水锤的原因可分为：关（开）阀水锤、启泵水锤和停泵水锤；(2)按产生水锤时管道水流状态可分为：不出现水柱中断与出现水柱中断两类。
前者水锤压力上升值△H通常不大于水泵额定扬程HR或水泵工作水头H0称正常水锤；后者当水柱再弥合时，水锤压力上升值较高，常大于HR或H0，是引起水锤事故的重要原因，故称非常水锤。
所谓水柱中断，就是在水锤过程中，由于管道某处压力低于水的汽化压力而产生，即：Pi/γ+Pa/γ≤Ps/γ(1-1)式中： Pi/γ—管道中某点的压力（M）；Pa/γ—大气压力（M）；Ps/γ—水的饱和蒸汽压力（绝对压力），在常温下取2-3M；γ—水的容重。
(3)对于关（开）阀水锤，与关（开）阀时间T。
有关可分为：直接水锤：Tc＜Tγ（1-2）间接水锤：Tc＞Tγ (1-3) 式中：Tγ—水锤相（秒），见公式（1-12）。
高扬程大流量远程输水泵站系统水锤因素分析与防护措施防护措施秦石明（神华准准格尔能源有限责任公司公用事业公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300）【摘 要】具有远程输水管道系统的大中型泵站，因启泵、停泵、开闭阀门等扰动因素，使管道中水的流速、流量发生急剧变化，会引起水锤效应。
由于压力水流的惯性作用，使管道中输送的水产生水流冲击波，水流冲击波在管道中来回振荡产生的压力有时会很大，从而破坏阀门和水泵机组，同时对管道也具有极大的破坏性，对泵站和输水管线的安全运行都有很大的害。
本文结合神华准能小沙湾水厂加压泵站的生产运行情况，对具有远距离输水管道泵站水锤效应的产生和防护进行了探讨。
【关键词】大型泵站；液控止回蝶阀；远程输水管道；水锤；防护随着我国西部大开发宏伟战略的实施，西部工业将得到迅速发展，城市居民和工业用水量的逐渐增加。
跨流域调水和远距离输水系统将越来越多。
这类取水泵站往往建在大江、大河和有充足水源的湖泊、水库岸边，输水管道长且沿地形敷设。
当地形复杂蜿蜒起伏时，输水管道会出现随地形地貌蜿蜒曲折或上坡、下坡；当管道穿越河流、堤防、铁路、公路等障碍时，又往往会出现局部凸起或凹下的管段。
此类泵站由于水泵的扬程高，输水管道距离远，在泵站的设计和运行管理过程中防止水锤现象的发生，极其重要。
本文即是结合小沙湾水厂加压泵站多年的生产运行情况及一些成熟的经验，对带有远距离输水管道泵站系统中的水锤现象及水锤防护措施进行分析探讨。
1 远程输水管道系统停泵水锤事故分析1.1 系统概况黄河小沙湾水源工程，是准格尔项目一期集煤、电、铁路、供水四大配套工程项目之一，于一九九二年开始建设，二零零三年正式投产。
主体工程由头部取水一、二级泵站和加压泵站构成。
设计取水能力1.5m3/s，供水能力1.2m3/s，供水保证率97%。
其中：头部取水一级泵站由4套移动泵车8台扬程H=27m，流量Q=1850m3/h 的卧式单级离心泵与功率P=185kw异步电机组构成，用于黄河低水位期取水；二级泵站主要设备由5套扬程H=136m，流量Q=3600m3/h 的立式斜流泵与功率P=1800kw立式同步机组构成，用于黄河正常水位时取水；加压泵站主要设备由4台扬程H=197m，流量Q=2340m3/h 的卧式单级离心泵与功率P=2000kw的高压异步电机组构成，用于向矿区及2个电厂等用户提供工业用水。
水锤（水击）的产生、危害与防护措施水锤又称水击。
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。
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，就象锤子敲打一样，我们称之为水锤。
供水管道壁光滑，后续水流在惯性的“帮凶”下，水力迅速达到最大，所以容易造成破坏作用（如破坏阀门和水泵等），这就是水力学中的“水锤效应”，也叫正水锤；相反，阀门或水泵突然开启，也会产生水锤效应，叫负水锤。
这种大幅波动的压力冲击波，极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。
所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。
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。
7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。
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。
1、降低输水管线的流速，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。
水锤的危害及预防在压力管道中，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。
一、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，造成的危害有：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，沿途房屋渍水，供水管网压力降低。
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。
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（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、水锤的预防措施㈠开（关）阀水锤1、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。
2、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。
㈡启泵水锤1、排除管道空气，使管道充满水后再开启水泵。
凡是长距离输水管道的隆起处各点应设置自动排气阀或设置充水设施。
2、当水泵必须在空管启动时，可采用分阶段开阀启泵方式。
⑴先将水泵出口阀门打开15%—30%（蝶阀可先开150—300），管道上其余阀门全部开启。
⑵然后启动水泵。
⑶待管道充满水后再将水泵出水口阀门全开或开到所需的角度。
3、设有止回阀的水泵⑴在止回阀前设自动排气阀。
⑵在止回处设旁通阀。
⑶事故停泵后，应待止回阀后管道充满水再启动水泵。
⑷启泵时水泵出口阀门不要全开，否则会产生很大的水冲击。
据调查分析国内几个泵站的重大水锤事故多在这种情况下产生。
㈢停泵水锤给水管中的水在断电后的最初瞬间，主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向水池方向流动，然后流速降到零。
