水锤产生的条件、危害及防护措施
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水锤防止措施
1、“水锤”的定义
水锤是流体流动性的瞬变过程,它是流体的一种非稳定流动,也称压力脉动,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,由于流体的惯性作用而引起管道内液体的压力急剧升高或降低而产生水力冲击波。
2、产生水锤的原因及危害分析
3、停泵水锤产生的危害
系统大,存水量多,停泵时能量聚积大,造成冲击波就越严重。
系统静压水位高,回水管储存的能量越大,一旦水泵突然停止运转,回水管内的水流不会立即停止,在高静压水位的作用下,产生的冲击力就越大。
系统管道的支架设置不合理及管道固定不牢固,造成水力冲击无法在管内消除,从而很容易传到整个管道系统而造成震动,管道的自震频率和产生水锤时的水力冲击频率接近,是系统发生严重水锤现象的原因之一,而系统的自震频率和管道系统安装固定的方法密切相关。
综上所述,由于产生水力脉冲需要空间,开式系统提供了这方面的条件,而闭式系统由于水流一直充满系统,兼之水的不可压缩性,造成冲击波的振幅相对较小,因此开式系统比闭式系统更容易产生水锤,水锤轻则产生噪音、震动,重则造成设备、阀门受损,更严重则造成软接撕裂,管道爆裂。
4、防止“水锤”具体措施。
电磁阀关闭造成的水锤水锤是指管道中由于流体的突然阻塞或关闭而引起的压力冲击现象。
在管道系统中,当电磁阀突然关闭时,会产生水锤效应,给管道和设备带来一定的危害。
本文将介绍电磁阀关闭造成的水锤现象、原因以及相应的解决方法。
一、水锤现象水锤是由于流体的突然阻塞或关闭而引起的压力冲击现象。
当电磁阀突然关闭时,流体在管道中的速度会迅速减慢,而流体的动能会转化为压力能。
这时,管道中的流体会发生压力波动,造成管道内部和设备上的压力剧烈变化,甚至产生冲击力,对管道和设备产生损坏。
二、水锤的原因1. 流体惯性作用:当电磁阀关闭时,流体的速度减慢,流体的惯性会使流体继续向前运动,导致压力增加,引起水锤。
2. 压力波传播:当电磁阀关闭时,管道中的流体会产生压力波,这些压力波会在管道中传播,造成压力的剧烈变化,引起水锤。
3. 管道弹性:管道具有一定的弹性,当电磁阀关闭时,管道的变形会产生反弹力,进而引起水锤。
三、水锤的危害1. 管道破裂:水锤会造成管道内部压力剧烈变化,超过管道的承受能力,导致管道破裂。
2. 设备损坏:水锤会对管道系统中的设备产生冲击力,引起设备的损坏,如阀门的破坏、密封件的损坏等。
3. 噪音和震动:水锤会产生剧烈的压力波动和冲击力,引起管道系统的噪音和震动,给周围环境和设备带来不良影响。
四、水锤的解决方法1. 安装缓冲器:在电磁阀关闭处安装缓冲器,能够吸收压力波动,减轻水锤的影响。
2. 调整关闭方式:合理调整电磁阀的关闭方式,采用缓慢关闭或分段关闭的方式,减少水锤的发生。
3. 使用减压阀:在管道中安装减压阀,能够平衡管道内部的压力,减少水锤的产生。
4. 加装阻尼器:在管道中加装阻尼器,能够吸收压力波动,减缓水锤的冲击力。
5. 增加管道刚度:增加管道的刚度,能够减少管道的变形,降低水锤的发生。
电磁阀关闭造成的水锤是管道系统中常见的问题,对管道和设备都会造成一定的危害。
为了避免水锤的发生,我们可以采取一些措施,如安装缓冲器、调整关闭方式、使用减压阀等,以减轻水锤带来的损害。
水锤的产生和危害以及如何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,停泵、停电的一刹那,管道系统会有一个很大的冲击力,冲击着水泵、阀门和管路,有时可能水击很轻,但有时却很严重,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。
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。
水锤消除器水锤消除器能在无需阻止流体流动的情况下,有效地消除各类流体在传输系统可能产生的水外锤和浪涌发生的不规则水击波震荡,从而达到消除具有破坏性的冲击波,起到保护之目的。
水锤的产生及有效规避水锤是指管道中流体突然关闭或改变流速时引起的液体压力急剧变化现象。
水锤可以对管道和设备造成严重的破坏,因此需要有效地规避。
1. 水锤的产生原因水锤的产生原因主要有以下几个方面:(1)突然关闭水泵或阀门:当水泵或阀门突然关闭时,管道内的水流速度迅速减小,水动能转化为压力能,导致管道内的压力急剧增加,产生水锤现象。
(2)急剧变化的流速:当水流的流速在管道中发生急剧变化时,例如管道上游突然有大量水流注入或排空,或者由于泵的启停导致流速变化,都会引起水锤现象。
(3)管道中存在气体或蒸汽:当管道中存在气体或蒸汽时,水锤的产生会更加剧烈。
这是因为气体或蒸汽能够压缩和膨胀,当水流速度变化时,气体或蒸汽会压缩或膨胀,产生更大的压力变化。
2. 水锤的危害水锤对管道和设备的危害主要包括以下几个方面:(1)管道破裂和爆裂:水锤会引起管道内的压力剧增,当压力超出管道的承受能力时,会导致管道破裂和爆裂,造成水泄露和水损失。
(2)设备损坏:水锤产生的剧烈压力变化会对管道和设备造成严重的冲击和振动,导致设备的损坏和失效。
特别是对于阀门和泵等设备,水锤会引起设备的运行不稳定和损坏。
(3)噪音和振动:水锤会产生剧烈的水压和颤振,导致管道和设备发出噪音和振动,影响周围环境和设备的正常运行。
3. 水锤的规避方法为了防止水锤的产生和减小其对管道和设备的危害,可以采取以下有效的规避方法:(1)安装减压阀和补偿器:在管道上游和下游安装减压阀和补偿器,能够减少管道内的压力变化,使水流速度变化更加平稳,从而减少水锤的产生。
(2)合理设计管道:在管道设计中,应合理选择管道的直径和材质,控制水流速度和流量的急剧变化,避免突然关闭或开启阀门等操作,减小水锤的产生。
(3)采取缓冲措施:在管道末端安装阻尼器或减振器,能够减缓水锤产生的冲击和振动,保护管道和设备的完整和稳定。
(4)减少气体和蒸汽的存在:对于需要排气的管道,应及时采取排气措施,减少管道中的气体和蒸汽含量,降低水锤的强度。
引起供暖管道水锤现象原因分析及预防措施近年来,随着城市不断发展,供暖管道的使用越来越普遍,但是问题也随之出现。
其中之一便是供暖管道产生的水锤现象。
水锤现象所带来的危害越来越明显,因此深入了解其原因和预防措施就显得尤为重要。
这篇文档将对水锤现象的原因进行分析,并提出预防措施,以期对相关工作者和群众提供帮助。
一、水锤现象的原因1.供水压力不稳定造成水锤电梯式供水系统的压力不稳定,不仅会影响到用户的正常生活用水,还可能会导致供暖管道水锤现象的出现。
因为当管道内的水流动速度突然发生变化时,会引起管道内产生振动,而且管道内水的冲击力也会不断增大。
当水流速度变化到一定程度时,将会产生水锤现象,造成管道的损坏和噪音干扰。
2.管道设计不合理管道的设计不合理也是产生供暖管道水锤现象的一个原因。
如果管道的走向过于弯曲,管道内的水流就会受到阻碍,流速将会发生变化,产生水锤过程中的高水压和低水压等影响。
如果管道的直径过小,水流速度也相应增加,产生的水锤现象也会更加严重。
3.供水管道维护不当管道内存在污垢等物质,会阻碍管道内水的正常流动,导致管道出现水锤现象。
此外,管道的老化和磨损、密封件的损坏等也会影响管道的运行,从而使水锤现象更加严重。
二、预防措施1.管道设计合理合理的管道设计可以降低水流速度的变化,减少水锤现象的发生。
特别是在设计中应避免过于弯曲的走线,并使用适当的直径管道。
2.供水系统压力稳定供暖管道的水来源是否来自电梯式供水系统,时常检查供水压力是是否稳定,如果有发现压力不稳定即时处理。
3.管道维护保养定期清洗和检查管道,除去其中的污垢和杂物,是降低水锤现象的重要手段。
保持管道的完好和清洁,可以有效减少管道内的阻力和水流速度的波动。
4.采用合适的缓冲装置在管道的关键部位,使用缓冲装置,可以有效减轻水锤现象的影响。
常用的缓冲装置有缓冲垫和阀门等,可以满足不同的使用要求。
综上所述,供暖管道水锤现象对供暖工作的影响十分重大,因此灵活应对,处理妥当,遵循配套维护措施,可以有效地降低水锤现象的发生率,确保供暖工作的正常进行,为我们的生活和工作带来更加舒适的环境。
水锤产生的原因危害及预防措施谈水锤产生原因、危害和预防措施水锤产生原因、我公司施工的绿城千岛湖度假公寓1#楼工程,空调管道中连接风机盘管的不锈钢软接出现多处断裂,造成吊顶泡水的严重后果。
另外杭州金沙港旅游文化村度假用房某楼也发生了给水铜管管件断裂的事故,同样造成了吊顶泡水的严重后果。
这二起事故都造成较大经济损和负面影响,经现场踏勘和相关情况的了解分析,造成这二起事故的原因为“水锤”。
先说说什么叫水锤、产生水锤的原因及其危害:水锤是在突然停泵或者在阀门关闭或打开太快时,由于压力水流的惯性,产生的水流冲击波,由于象锤子敲打一样,所以叫水锤。
水锤产生的原因是:1、阀门突然开启或关闭。
由于管道内壁光滑,水流动自如,当阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力,后续水流在惯性的作用下,使压力迅速达到最大,并产生破坏作用,这是正水锤。
相反,关闭的阀门在突然打开时,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。
2、水泵突然停止或开启。
水泵起动时,在不到1s的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。
由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过压或过低的冲击,以及出现“空化”现象;水泵停止时,管道中的水靠惯性以逐渐减慢的速度继续向用水点流动,然后流速降到零,管道中的水在重力水头作用下,又开始向水泵倒流,速度由零逐渐增大。
由于管道中水的流速变化,从而引起水锤的发生。
3、管道中存在空气。
空气柱在突然降压或升压时会膨胀或压缩推动水柱运动,这样气推水、水推气,形成水锤。
另外管道向高处输水(高差超过20米);水泵总扬程(或工作压力)大;输水管道中水流速度过大;输水管道过长,且地形变化大也是产生水锤的原因。
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,产生锤击般噪声,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆裂。
水锤防护措施什么是水锤?水锤是指在管道中由于流体的突然关闭或改变流速引起的压力波动现象。
这种压力波动会在管道中产生高压冲击,严重时甚至会导致管道破裂,对设备和管道造成严重损害。
水锤的危害水锤产生的冲击力可以造成以下危害:1.设备和管道的破裂:水锤产生的冲击力会超过管道和设备的承受能力,导致破裂和损坏。
2.噪声和振动:水锤过程中产生的压力波动会引发噪声和振动,对人员和设备都造成干扰和危害。
3.泄漏和漏水:水锤会对管道系统产生冲击,可能导致管道连接松动或破裂,引发泄漏和漏水。
水锤防护措施为了避免水锤带来的危害,以下是一些常见的水锤防护措施:1. 安装减压阀和减压水池减压阀和减压水池是常见的水锤防护设备,通过调节流体压力和缓冲冲击力来保护管道系统。
•减压阀:在管道系统中安装减压阀,可以调节流体的压力,避免突然的压力变化引起水锤。
减压阀可以根据实际需要设定压力范围,并通过自动调节阀瓣的开闭来实现压力稳定。
•减压水池:减压水池是一种存储水体的容器,其容积可以根据具体情况进行设计。
当管道中流体的流速突然改变时,减压水池可以吸收冲击力,并保持管道内的压力相对稳定。
2. 安装气垫和减压阀•气垫:在管道系统中安装气垫可以有效缓解水锤带来的冲击力。
气垫通过不可压缩的气体充当缓冲介质,当发生水锤时,气垫可以吸收冲击力,保护管道系统。
•减压阀:减压阀可以在管道系统中减小流速的急剧变化。
在水锤发生的位置或附近安装减压阀,可以限制流速的突变,减少水锤的发生。
3. 增加阀门关闭时间当管道系统中需要关闭阀门时,可以增加阀门关闭的时间,使流体的关闭过程缓慢,减少水锤的发生。
4. 使用软性管道和伸缩接头软性管道和伸缩接头可以吸收和缓冲水锤产生的冲击力,减少管道和设备受损的风险。
软性管道具有一定的弹性,可以吸收部分冲击力,而伸缩接头则可以在管道收缩或伸展时提供一定的灵活性。
5. 定期维护和检测定期维护和检测管道系统的状态非常重要。
定期检查阀门、管道连接、减压阀等设备的工作状态和密封性能,及时发现问题并进行维护和修理,可以有效预防水锤的发生。
水锤的产生及有效规避水锤是指管路中液体在急剧关闭阀门或发生突然变化时,由于液体本身的惯性而产生的压力波动现象。
在管道工程中,水锤的产生会给管道系统带来一定的危害,甚至引发管道破裂,设备损坏,甚至人员伤亡。
对水锤的产生及有效规避显得尤为重要。
本文将就水锤的产生机理、危害以及有效规避方法进行介绍。
一、水锤的产生机理1.1水锤的产生原因在管道系统中,液体流动时具有一定的动能。
而当管道中的阀门或泵突然关闭时,液体的流速和流量会迅速减小或变成零,使得管道内的液体产生急剧的减速。
由于液体本身的惯性作用,会在管道内形成压力波,这种压力波就是水锤。
1.2水锤的形成过程1.3水锤的影响因素水锤会受到多种因素的影响而产生,主要包括管道的材质、管道的长度、管道内液体的流速和流量、阀门和泵的关闭速度等。
管道材质是影响水锤产生的重要因素之一。
根据不同的管道材质,水锤产生的强度和传播速度也会有所不同。
二、水锤的危害2.1管道系统的危害水锤产生后,会在管道系统内形成压力波,导致管道内压力急剧升高。
当压力超过管道系统的承受极限时,容易引发管道破裂或设备损坏的情况。
水锤还会对管道内的阀门、泵和管道连接件等设备产生冲击,加速设备的老化和损坏。
2.2周围环境的影响水锤产生时,会在管道系统周围产生噪音和振动,使得周围环境受到一定的影响。
严重的水锤甚至会导致周围设施和建筑物的损坏,对周围环境造成一定程度的破坏。
2.3安全隐患水锤产生后,管道系统内的压力波会对设备和人员造成威胁。
特别是在关闭大口径阀门或泵时,水锤产生的压力波会更加剧烈,对人员安全构成较大的危害。
三、水锤的有效规避方法3.1合理规划管道系统在设计管道系统时,应考虑到管道内液体流动的基本原理,选择合适的管道材质、管道长度和阀门布置等因素,以减小水锤的产生概率。
在布置阀门和泵时,也应考虑到液体流速、流量和关闭速度,合理设置缓冲和消能装置。
3.2安装水锤消能装置为了规避水锤的产生,可以在管道系统中安装专门的水锤消能装置,如减压阀、减振器、缓冲罐等设备,来减缓水锤的压力波传播速度,减小水锤对管道设备的冲击力,保护设备和人员的安全。
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.若气液两相管道存液,则运行管道前阀门急速开启则更加危险。
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.压强过低导致管子的瘪塌,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 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,管线越长,停泵水锤值越大。
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。
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。
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。
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。
水锤的产生及有效规避水锤是一种由于液体管道内的流动突然改变引起的瞬态过程。
当液体由于某种原因突然停止或急剧减速时,管道内的液体惯性使液体继续向前运动,直到遇到阻碍物才会停止。
这种液体的突然停止或急剧减速会引起压力波,使管道内产生很大的压力和冲击力,导致管道墙体受到损伤,设备和管道失效,甚至可能危及人员安全。
水锤的产生原因主要有三种:1. 阀门的突然关闭。
2. 泵的突然停止。
3. 其他管道突然改变的原因,如突发的管道爆炸等。
有效规避水锤的方法主要有以下几种:1. 合理设计管道系统。
合理设计管道系统是规避水锤的最有效方法。
在设计管道系统时,应尽量减小管道的波动和管道内流体的惯性力。
水锤问题的解决方案通常包括减缓流体的速度,改变管道材料或加厚管道壁厚度,或者采用波纹式管道来减少惯性力。
2. 安装减压器和减震器。
安装减压器和减震器是一种有效的防止水锤的方法。
减压器可以将流量控制到一个安全的范围内,从而减少管道内的液体惯性。
减震器可以减少管道内的振动和噪音。
安装减压阀和缓冲器可以有效地控制管道内的液体压力和流量,从而减少水锤的可能性。
减压阀可以控制管道内的液体压力,从而有效减少水锤的发生。
缓冲器则可以吸收管道内的压力波,从而减少水锤的影响。
4. 管道内设置气垫和减震垫。
5. 定期维护管道系统。
定期维护管道系统可以有效地预防水锤的发生。
在维护管道系统时,应及时检查管道系统的运行状态,并定期更换陈旧的管道设备和部件,以确保管道系统的安全和稳定运行。
总之,水锤是一种常见的管道问题,可以通过合理设计管道系统、安装减压器和减震器、设置气垫和减震垫以及定期维护管道系统等方法有效地规避和控制。
通过采取合适的防护措施,我们可以确保管道系统的安全和稳定运行,为我们的生产和生活带来更多的便利和安全保障。
水箱水锤效应水箱水锤效应是指在供水系统中,当阀门突然关闭时,流动水的动能转化为压力能,导致管道中产生压力冲击波,从而引发的一系列问题。
本文将从水锤产生原因、影响因素、预防措施等方面探讨水箱水锤效应。
一、水锤产生原因水锤是由于供水管网中流体动能突然转化为压力能而产生的,其主要原因是阀门的突然关闭。
当阀门关闭时,流动的水无法立即停止,会产生反向压力,使管道内的水质量不断变化,从而导致水锤效应。
二、影响因素1. 阀门关闭速度:阀门关闭速度越快,水锤效应越明显。
2. 管道材料和直径:管道材料和直径会影响水锤效应的强度和传播速度。
3. 管道长度:管道长度越长,水锤效应越严重。
4. 管道中的空气:管道中存在空气可以减缓水锤效应。
三、水锤的危害1. 管道破裂:水锤效应会造成管道内部压力急剧增加,长时间的水锤效应可能导致管道破裂。
2. 设备损坏:水锤效应会对设备造成冲击,使设备受损或失效,增加设备维护成本。
3. 噪音污染:水锤效应会产生巨大的冲击声,给居民生活带来噪音污染。
四、预防措施1. 使用减压阀和缓冲器:在管道中安装减压阀和缓冲器可以减缓水锤效应的产生。
2. 控制阀门关闭速度:合理控制阀门关闭速度,避免过快关闭。
3. 确保管道稳定:合理设计管道系统,避免管道过长或曲折,减少水锤效应的发生。
4. 排除空气:定期排除管道中的空气,减少水锤效应。
五、水锤实例分析某小区供水管道在维修过程中,由于阀门关闭过快,导致水锤效应产生。
结果造成一处管道破裂,给小区居民带来不便。
经过分析,发现管道中的减压阀失效,导致阀门关闭速度过快,进而引发了水锤效应。
为了解决这一问题,小区管理部门采取了以下措施:更换了失效的减压阀,增加了缓冲器的数量,并定期排除管道中的空气。
经过一段时间的运行,发现水锤效应明显减轻,居民的供水质量也得到了保障。
六、结论水箱水锤效应是供水系统中常见的问题,它会对管道和设备造成损坏,给居民生活带来不便。
为了减少水锤效应的发生,我们可以采取一系列的预防措施,如控制阀门关闭速度、安装减压阀和缓冲器等。
水锤产生的条件、危害及防护措施
水锤简介
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。
说的通俗些: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。
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。
停泵水锤
所谓停泵水锤是指突然断电或其他原因造成开阀停车时,在水泵和压力管道中由于流速的突然变化而引起压力升降的水力冲击现象。
例如电力系统或电器设备发生故障、水泵机组偶发故障等原因,都可能发生离心泵开阀停车,从而引发停泵水锤。
停泵水锤的最高压力可达正常工作压力的200%,甚至更高可以使管道及设备击毁,一般事故造成“跑水”、停水;严重事故造成泵房被淹、设备损坏、设施被毁,甚至于造成人身伤亡
事故。
2、设置水锤消除装置
(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。
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)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。
(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(欢迎关注:泵管家)。
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。
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。
(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。