阀门关闭规律对电厂循环水系统事故停泵水锤的影响

各类阀门水锤效应如何应对在流体动力系统中，水锤效应是指由于流体流动突然改变而引起的压力波动。

这种效应可能导致管道、阀门和相关设备的损坏，产生噪音和振动，甚至引发严重的系统故障。

因此，北高科阀门提醒您理解和应对各类阀门的水锤效应是保护系统完整性和提升效率的关键。

水锤效应基础水锤效应通常发生在流体被突然停止或改变方向时，例如在快速关闭阀门时。

这种情况下，流体的动能转化为压力能，导致管内压力急剧上升。

这个压力波会在系统内反射和放大，可能对系统造成破坏。

理解水锤的物理学原理是设计防护措施的基础。

水锤效应的影响因素水锤的大小和影响由多种因素决定，包括流体的速度、阀门关闭的速度、管道的材料和直径、流体的压缩性和管道系统的布局。

例如，大直径管道和高流体速度会加剧水锤效应。

此外，阀门的类型和其关闭特性也对水锤效应有显著影响。

应对策略旋塞阀对于旋塞阀，缓慢关闭阀门可以减小水锤效应。

采用具有阻尼功能的执行机构，可以控制阀门关闭速度，从而减少压力冲击。

球阀球阀由于其快速开关的特性，尤其容易引发水锤。

安装调压阀或溢流阀可以消散过剩能量。

另外，可以考虑使用具有防锤特性的球阀，这些阀门内置特殊机制来减缓关闭速度。

蝶阀蝶阀通常用于较大的流量控制，因此在关闭时可能会产生较大的水锤压力。

使用具有两阶段关闭特性的蝶阀可以缓解这一问题。

在第一阶段，阀门快速关闭至几乎关闭的位置，然后在第二阶段慢慢完成关闭，这样可以减少水锤的影响。

通用对策1. 安装水锤抑制器：水锤抑制器是一种安全装置，可以在压力波返回时吸收多余的能量，保护系统不受水锤影响。

2. 使用空气室或气水室：通过在系统中安装空气室，可以提供一个缓冲空间，当压力增加时空气被压缩，从而减少水锤的冲击。

3. 实施阀门调控策略：通过使用变频器控制的泵，可以更平滑地调整泵的速度，减少流体动能的突变，从而减轻水锤效应。

4. 定期维护和检查：保持阀门和管道系统的良好维护，可以避免因磨损或故障导致的非计划停机和可能引发的水锤现象。

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水锤发生的原因与分类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）。

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。

防止循环水泵停泵水锤一法一、概述莱钢热电厂三区有四座循环水泵房，共有25台循环水泵，主要向汽轮鼓风机、汽轮发电机及部分TRT设备提供优质安全的循环水。

在长期运行或新系统试车过程中，循环水系统曾发生过多次故障，具体表现是：①水泵基础出现裂缝。

②联轴器分别出现3mm至8mm错位，弹性垫圈严重磨损。

③汽轮机凝汽器铜管出现裂纹或断管。

究其原因，大多是由于供电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的。

循环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。

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，严重时可导致汽轮鼓风机停机，影响高炉炼铁生产。

这种现象称为停泵水锤现象。

以往防止水锤的措施主要是采取设置水锤消除器、设置缓冲气缸等方式，但在安装和使用上都有其局限性和不利因素，近几年来一种多功能水泵控制阀逐渐被推广开来，热电厂也已在两座循环水站进行了更换。

多功能水泵控制阀是一种新型的水力控制阀门，一阀可替代现行水泵压水管上的电动阀、止回阀和水锤消除器，并能自动实现开泵时的缓开（准软启动），停泵时的速｝苏缓闭，基本上可以实现现行液控缓闭阀的功能，即两阶段关闭过程。

调解阀开度在50％的情况下，阀门完全关闭时间在20～40s之间，能够有效地防止水锤事故发生，达到了预期效果，有效地防止水锤事故的产生。

多功能水泵控制阀（图1）的水锤防护过程多功能水泵控制阀在突然停泵时即能阻止水倒流，保护水泵不致发生飞逸反转，达到保护水泵的目的，又能使其在关闭的最后阶段实现缓闭，减少突然关闭造成管路中的水锤，达到保护管路的目的。

水泵启动前，由于弹簧作用，主阀板处于关闭状态，同时膜片的上腔连通压力水，下腔则与阀门进口端的低压相通。

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，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。

在水利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。

水和其它实用的液体都是不可压缩的，因此施加在液体上的能量会立即传递开去。

当阀门开、关或水泵开、停造成流速的突然变化，则动能转变为弹性能，产生一连串的正负压力波，在管线中来回振动，这就是所谓的水锤。

由此可见水锤的产生，一是由于外加驱动力的突然变化造成的，二是由于运动的液体速度突然变化造成的。

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.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。

所以我们要研究水泵开机和停机时的控制方法，以便避免水锤的产生。

采用具有转矩控制的固态软起动器可以消除水锤，水锤效应的危害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。

当切断电源而停机时，泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命名系统急剧地停止，这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。

为了消除水锤效应的严重后果，在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。

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。

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。

减少水锤效应危害的措施水锤又称水击。

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。

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。

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。

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。

【技术】水锤现象的产生原因及解决措施什么是水锤现象水锤是指突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生的水流冲击波像锤子在敲打一样，来回产生的力量有时会很大，从而破坏阀门和水泵。

当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁会产生压力。

由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速增大，并产生破坏作用，这就是正水锤。

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。

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.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。

不锈钢多级离心水泵水锤的危害有哪些
水锤一般是在突然断电或阀门关闭太快时，由于水流的惯性，产生水流冲击波，引起压强急剧升高和降低的交替变化现象，就像是被锤子敲打一样，下面来给大家讲讲不锈钢多级离心水泵发生水锤的危害有哪些。

不锈钢多级离心水泵发生水锤的危害：
1、使用水泵产生强烈振动或者噪声，对阀门、管道系统有很大破坏作用；
2、导致管道出现裂纹及泵体零部件与阀门被损坏，引起水泵反转，管道内压力降低；
3、水锤有很大的破坏性，导致管道破裂，出水量减少，降低效率；
4、破坏阀门，严重的水锤导致的压强，还会造成管道爆管，供水管网压力下降等问题。

5、严重的水锤事故，还会造成重大的事故，甚至还会影响人身安全；
6、使泵内压强迅速升高，达到正常压强的好几倍，甚至几十倍；
7、导致水泵管道发生强烈振动、接头断开、零部件受损行等现象，影响水泵正常运行。

压力管道水锤现象及防止措施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。

那么水锤现象是什么？它是如何引起及防范呢？1、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，从而引起水击，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。

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，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。

在水利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。

2、水锤效应有何危害？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。

当切断电源而停机时，泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命令系统急剧地停止，这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。

3、发生水锤的原因与防治措施如下：a.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。

b.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。

一、水击现象及其危害当水或汽等流体在压力管道中流动时，当遇到突然关闭或开启阀门，水泵突然停机或启动，温度急剧变化时，流体的流动速度会发生突然变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的流体压力发生反复的、急剧的周期性变化，这种现象称为水击（或水锤）。

发生水击现象时管道内压力会有一个急剧的升高，其数值可能达到正常工作压力的几倍甚至数十倍，使管壁材料及管道上的设备及附件承受很大的压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音。

同时，高频交变应力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，会使金属表面打击出许多麻点。

如果此时管道系统存在缺陷，则有可能对管道或热力设备造成破坏，导致事故的发生。

所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。

特别是大流量、高流速的长管中以及输送温度高、压力大的水泵中更为严重。

电厂中常见的管道水击现象多发生在蒸汽管道、给水管道、循环水管道、疏水管道等汽水管道中，但在蒸汽、给水管道中发生水击现象时具体现象有所不同，相应的处理防范措施也有所不同。

二、蒸汽管道的水击与防范处理1、常见蒸汽管道的水击现象及特征在热力发电厂中水击现象最容易在蒸汽管道中发生，以下几种情况蒸汽管道水击现象比较普遍：（1）蒸汽管道由冷态备用状态投入运行，因进汽阀门开启过快或过大致使管道暖管不足；或是管道疏水未开启及疏水管堵塞时，管道比较容易发生水击。

如蒸汽管网供暖和停暖时。

（2）汽轮机或锅炉负荷增加速度过快，或是锅炉汽包发生满水、汽水共腾等事故，使蒸汽带水进入管道。

（3）运行的蒸汽管道停运后相应疏水没有及时开启或开度不足，在相关联的进汽阀门未关闭严密情况下，漏入停运管道内的蒸汽逐渐冷却为水并积聚在管道中，在一定时间后，管道将发生水击。

蒸汽管道发生上列水击现象时，主要的现象是管道系统发生振动，管道本体、支（吊）架及管道穿墙处均有振动，水击越强烈振动也越强烈；二是管道内发出刺耳的声响，但不同情况下的水击时发出的声响各有特点，如投运时暖管或疏水不足的管道多阶段性地发出“咚咚”的声响；而蒸汽带水进入管道则多发出类似空袭警报声的连续啸叫声；停运后的蒸汽管道如前述发生水击时多阶段性的发出如金属敲击般的尖锐声响。