蒸汽管线出现水击及处理方法

管道的水击现象及其防护WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-管道的水击现象及其防护摘要：水击是指压力瞬变过程，是管路中不稳定流所引起的一种特殊重要现象。

本文介绍了水击现象的定义、理论、形式和形成原因。

概述了水击现象的危害并论述了管道水击的防护措施。

关键词：管道水击现象危害防护措施1 水击现象在日常生活中,我们碰到的水流不稳定现象很多。

当我们快速关闭水龙头或关闭闸阀和水轮机导水叶时,在关闭过程中,随着阀门开度的减少,管道中的流速也逐渐减小,由于水流的动量快速变化,在闸阀的上游部分将产生压力升高;而在下游部分(如在尾水管中)产生压力降低。

当开启阀门或水轮机导水叶时,管道中的流速逐渐增大,在导叶上游部分产生压力降低,而在其下游部分(如在尾水管中)产生压力升高。

特别是在水电站或水泵站的有压引水系统中,通常用导叶或阀门调节流量,以达到适应水电站出力变化或水泵站供水量变化的生产要求。

这种调节往往是快速的,因此必然引起有压引水管道中的流速发生急剧变化,伴随着将产生管道中液体内部压强迅速交替升降的水力现象。

这种交替升降的压强作用在管道、阀门或其他管道元器件上好像锤击一样,故称这种有压非恒定流为水击现象,简称水击。

交替升降的压强称为水击压强[1]。

水击现象的定义水击是指压力瞬变过程，是管路中不稳定流所引起的一种特殊重要现象。

当由于某种原因引起管路中流速突然变化时，例如开关阀门过快、突然断电停泵，都会引起管内压力突然变化，造成水击。

当急剧变化的压力波波前通过管路时，产生一种声音，犹如用锤子敲击管路时发出的噪音，故水击亦称水锤[2]。

水击理论弹性水击理论考虑液体的压缩性和管材的弹性,在管道各个截面上液体的流速是位置与时间的函数,V=f(x,t)。

弹性水击理论适用于长距离和液体流速较大的管道,实践证明,这个理论与实际情况相符。

刚性水击理论忽略液体的压缩性与管材的弹性,把管道内的液体视为一条整体的“刚性水柱”,在管道各个截面上的液体流速只是时间的函数,而与位置无关,V一f(t)。

解决水锤最简单的方法一什么是水锤？在压力管道中，由于某种外界原因（阀门开启或关闭太快、水泵突然停止）使液体流速急剧改变，造成瞬时压力显著、反复、迅速变化，从而对管道及阀门等产生强大的水流冲击波，以及出现“空化”现象，就像锤子敲打一样，并伴随着“bang bang”的水击声，所以叫水锤。

水锤不仅会发生在水系统中，也同样会发生在我们熟悉的蒸汽系统和冷凝水回收系统中。

这里着重研究蒸汽和冷凝水管网中的水锤问题。

二水锤的危害水锤使管道内的压力急剧增加到正常压力的几倍甚至十几倍，危害极大，影响生产和生活。

如果压力过高，会导致管道破裂；否则，如果压力太低，会导致管道坍塌，还会损坏阀门和固定装置。

三水锤产生的原因1、蒸汽管道的水锤1）、蒸汽管道中的撞击蒸汽分配管道会发生水锤现象。

通常在第一次供给蒸汽时，缓慢关闭阀门可以有效地消除管道内凝结水液位过高引起的水锤，但这种方法对消除蒸汽突然凝结引起的水锤作用不大。

由于冷凝水是引起这两类水锤的关键，所以去除冷凝水是解决这两类水锤发生最有效的解决方案。

蒸汽疏水阀的正确安装至关重要，这样可以瞬时连续的排放出蒸汽配送管道内的冷凝水。

2）、管道布置如果已经按照建议的位置安装了蒸汽疏水阀，但水锤的现在仍然存在。

那么最有可能的原因之一是：管道安装的倾斜度不正确。

如果管道安装的倾斜度不正确，那么冷凝水就不能正常的流入疏水阀，从而在某些位置形成高液位的冷凝水。

蒸汽管道向上倾斜：水锤发生蒸汽管道向下倾斜：没有水锤发生长距离的蒸汽配送管道，只要稍微上升一点就可能导致水锤，当在安装蒸汽管道时，需使用水平仪反复测量管道的倾斜度。

3）、冷凝水积存在分配管线的末端这只水锤发生的一部分原因，为了真正的消除这个问题，需要对其整套的管道系统进行检测找出确切的原因并且制定适当的对策。

2、设备附近的撞击设备中的水锤，就类似于蒸汽配送管道内的水锤，通常是由于高液位的冷凝水积存造成的。

它们之间的区别在于这种类型的水锤即使发生了，设备也能正常的工作。

汽轮机水冲击的原因及处理
汽轮机水冲击的原因主要有以下几点：
1. 蒸汽温度和压力不稳定，如压力波动过大、温度过低或过热蒸汽温度急剧下降。

2. 汽轮机暖管疏水不充分，有积水或湿蒸汽进入汽轮机。

3. 给水品质不良，造成汽水共腾，产生大量泡沫和汽水混合物。

4. 锅炉满水，使水或蒸汽带水进入汽轮机。

对于汽轮机水冲击的处理，可以按照以下步骤进行：
1. 按规程紧急停机，破坏真空。

2. 开启所有疏水阀门，细听机器内部声音。

3. 记录转子惰走时间及真空变化。

4. 检查推力轴承温度、轴向位移及油压和润滑油温。

5. 在惰走时间内未听到异音和摩擦情况，同时惰走时间、推力瓦温度正常，可以继续启动，但应加大疏水，在启动过程中，机器内部发出不正常声音时应立即停止检查。

为了预防汽轮机水冲击的发生，可以采取以下措施：
1. 正确设置疏水点，布置疏水管，在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道的每个最低点处设置疏水点，合理安排本体疏水，确保各级疏水畅通。

2. 改进疏水系统，使其管道、联箱、容器的断面或容积适应疏水量的需要，并按压力合理布置进入联箱、容器的位置顺序。

3. 保持汽水品质合格，避免发生汽水共腾。

4. 加强监视，注意汽温、汽压、水位的变化，发现异常及时处理。

5. 启动、停机过程中，应严格按照规程要求控制汽温、汽压、升（降）速率，防止过冷蒸汽进入汽轮机。

以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士获取准确的信息。

１．什么叫作水击？２．水击时伴随什么样的现象？３．在收发油作业过程式中，有那些操作会引起水击？４．给生产和设备带来什么样的危害？５．防止和减少水击有哪些措施方法？２．1 水击及其危害水击是压力管道中一种重要的非恒定流。

当压力管道中的流速因外界原因而发生急剧变化时，引起液体内部压强迅速交替升降的现象，这种交替升降的压强作用在管壁、阀门或其他管路元件上好像锤击一样，称为水击。

水击引发的压强的升高或降低，有时会达到很大的数值，处理不当将导致管道系统发生强烈的震动，引起管道严重变形甚至爆裂。

因此，在压力管道引水系统的设计中，必须进行水击压力计算，并研究防止和削弱水击作用的措施。

2 水击压力防护措施为确保管道安全运行，除在设计中慎重考虑外，更应加强管理，制定和遵守严格操作规程。

水击压力计算公式表明：影响水击压力的主要因素有阀门起闭时间、管道长度和管内流速，因此，可针对以上因素在管道工程设计和运行管理中采取以下措施来避免和减小水击危害。

（1）操作运行中应缓慢启闭闸门以延长闸门启闭时间，从而避免产生直接水击并可降低间接水击压力。

（2）由于水击压力与管内流速成正比，因此在设计中应控制管内流速不超过最大流速限制范围。

但有时管道中的流量是一定的，管径一般由动能经济计算确定，减小流速意味着加大管径。

用减小流速的办法降低水击压强，往往是不经济的，一般并不采用。

但在一定的条件下，例如适当的加大管径可以免设调压井时，采用这一措施可能是合理的。

（3）由于水击压力与管道长度成正比，因此在设计中可隔一定距离设置具有自由水面的调压井或安装安全阀和进排气阀，以缩短管道计算长度并消减水击压力。

减压阀适用于引水管道较长和不担任调频任务的中小型水电站是比较经济的。

但由于减压阀在电站机组增加负荷时不起作用，不能改善电站运行的稳定性，电站在变动小负荷（机组额定出力15％以下）时减压阀不动作，因而恶化了机组的速动性，这种一般采用调压井减小水击压强。

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。

300MW机组汽轮机水冲击的现象、原因及处理?现象:1、主、再热汽温急剧下降并报警.2、汽轮机上下缸温差增大并报警.3、汽轮机或蒸汽管道内有水击声,机组或蒸汽管道振动加剧.4、负荷波动且减小,差胀减小,轴向位移增加,推力轴承温度升高.蒸汽管道法兰、阀杆、汽缸结合面、轴封等处冒白汽或溅出水滴.5、盘车状态下盘车电流增大原因:1、汽包满水或蒸汽流量突增过大产生汽水共腾.2、锅炉燃烧调节不当或失控.3、锅炉主、再热蒸汽减温水调节不当或失灵.4、机组启动时暖管疏水不彻底或疏水不畅通.5、加热器或除氧器满水倒入汽轮机内.6、轴封汽系统疏水不畅,积水或疏水进入汽缸.7、主蒸汽或再热蒸汽温度指示失常.处理:1、发现主蒸汽或再热蒸汽温度不正常下降时,应立即核对有关表计,确认汽温真实下降.2、确认机组发生水冲击,应立即破坏真空紧急停机.3、运行中主蒸汽或再热蒸汽温度突降超过规定值,应立即破坏真空紧急停机.4、主蒸汽或再热蒸汽温度不正常下降时,应加强对汽轮机上、下缸金属温度及温差的监视,当下缸温度比上缸温度低41.7℃时,应开启汽轮机本体所有疏水阀及主蒸汽、再热蒸汽管道疏水阀;当下缸温度比上缸温度低55.6℃时,应打闸停机.5、检查汽机本体及有关蒸汽管道疏水阀打开,充分进行疏水.6、查明并彻底消除水冲击的原因或隔离故障设备.7、正确记录并分析惰走时间,及时投入连续盘车,测量大轴弯曲,倾听机内声音.如惰走时间、推力轴承温度、轴向位移、差胀、振动、上下缸温差均正常,机内动静之间未发生磨擦及异音,在消除水冲击原因并对本体、主再热蒸汽管道及抽汽管道彻底疏放水后,可联值长重新启动.8、如发生水冲击,轴向位移、推力轴承温度超限、惰走时间明显缩短或机内有异音、动静部分发生磨擦,应揭缸检查.9、汽轮机盘车中发现进水,必须保持盘车运行一直到汽轮机上下缸温差恢复正常.同时加强汽轮机内部声音、转子偏心度、盘车电流等的监视.。

锅炉水击事故的处理及其预防水在管道中流动时，因速度突然变化导致压力突然变化，形成压力波并沿管道传播的现象，叫水击。

发生水击时，管道承受的压力骤然升高，发生猛烈振动并发出巨大声响，常常造成管道、法兰、阀门等的损环。

1．锅炉中容易产生水击的部件有给水管道、省煤器、过热器、锅筒等给水管道的水击常常是由于管道阀门关闭或开启过快造成的，比如阀门突然关闭、高速流动的水突然受阻，其动压在瞬间转变为静压，造成对阀门、管道的强烈冲击。

省煤器管道的水击分两种情况：一种是省煤器内部分水变成了蒸汽，蒸汽与温度较低的(未饱和)水相遇时，水将蒸汽冷凝，原蒸汽区压力降低，使水速突然发生变化并造成水击；另一种则和给水管道的水击相同，是由阀门突然启闭造成的。

过热器管道的水击常发生在满水或汽水共腾事故中，在暖管时也可能出现。

造成水击的原因是蒸汽管道中出现了水，水使部分蒸汽降温甚至冷凝，造成压力降低区，蒸汽携水向压力降低区流动，使水速突然变化而产生水击。

锅筒的水击也有两种情况：上锅筒内水位低于给水管出口而给水温度又较低时，大量进低温水造成蒸汽凝结，使压力降低而导致水击；下锅筒内采用蒸汽加热时，进汽速度太快，蒸汽迅速冷凝形成低压区，造成水击。

2．预防水击事故为了预防水击事故，给水管道和省煤器管道的阀门启闭不应过于频繁，启闭速度要缓慢；对可分式省煤器出口水温要严格控制，使之低于同压力下的饱和温度40℃；防止满水和汽水共腾，暖管前应彻底疏水；上锅筒进水速度应缓慢，下锅筒进汽速度也要缓慢。

发生水击时，除立即采取措施消除此现象外，还应认真检查管道、阀门、法兰、支撑等。

3．水击事故的处理(1)给水管道水击时，适当关小给水控制阀，若尚未消除则改用备用给水管道；(2)锅炉给水阀后的管道发生水击，可关闭给水阀，开启省煤器与锅筒之间的再循环阀，然后缓慢开启给水阀的办法消除；(3)表面式减温器发生水击时，可关闭人口阀，然后缓慢开启消除之，否则，暂时解列减温器；(4)蒸汽管道发生水冲击，关闭减温水阀门，减小供汽，将水击段疏水阀门开启疏水；必要时通知用汽点疏水。

1491 概述水击又名水锤，它常发生在水或蒸汽等有压管道系统中，由于某一管路元件工作状态的改变，使液体流速发生急剧变化，同时引起管内液体压强大幅度波动的现象。

它是有压管道非恒定流问题中的一种。

管道中任一段面的流速、压强、液体的密度及管道直径，不仅与空间位置而且与时间有关。

它可能导致管道系统强烈震动、噪声和空蚀，甚至使管道严重变形或爆裂。

2 水击产生的成因及危害2.1 水击现象的成因在压力管道中，由于液体流速的急剧改变，从而造成瞬时压力显著、反复、迅速变化的现象，称为水击，也称水锤。

产生的原因：当压力管道的阀门突然关闭或开启时，当水泵突然停止或启动时，因瞬时流速发生急剧变化，引起液体动量迅速改变，而使压力显著变化。

管道上止回阀失灵，也会发生水击现象。

在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不彻底，导致送出的蒸汽部分凝结成水，体积突然缩小，造成局部真空，周围介质将高速向此处冲击，也会发出巨大的音响和振动。

2.2 水击的危害水击现象的发生会引起整个管系发生振动，使管道严重损坏；管道法兰连接处泄漏；管道推力和力矩过大，使与其连接的设备承受过大的应力或使其产生变形，影响设备的正常运行。

3 装置凝结水回水运行情况3.1 运行现状净化装置区的蒸汽消耗主要为生产蒸汽和伴热蒸汽，其中生产蒸汽用于提供溶液再生的热量和再生塔补充蒸汽；伴热蒸汽用于设备管线、仪表的伴热。

蒸汽经用热设备产生的凝结水先汇集于凝结水总管，后流入凝结水回水系统（如图1所示）。

装置夏季运行时生产蒸汽凝结水回锅炉房，冬季运行时生产蒸汽凝结水和伴热蒸汽凝结水一起回锅炉房。

图1 装置蒸汽、凝结水流程示意图3.2 水击产生的原因分析凝结水管道中存部分蒸汽是水击发生的主要原因，在凝结水回水管线中，其介质主要是蒸汽和水的混合物，由于汽水的存在, 就形成了汽和水的两相流动, 两相流的主要特征，是在蒸汽和水之间存在界面, 界面在不同的情况下具有不同的形状，由于重力作用, 凝结水总是在管道底部流动或者向管道低点移动。

蒸汽水锤效应消除措施
蒸汽水锤效应是一种由于蒸汽或气体在管道内运动造成的压力
波动现象，可以引起管道或设备的损坏，甚至危及人员安全。

为了避免这种情况发生，需要采取一些消除蒸汽水锤效应的措施。

1. 安装减压阀
减压阀可以调节压力，避免压力波动过大，从而减少蒸汽水锤效应的发生。

在管道系统上游或下游安装减压阀是一种有效的措施。

2. 安装缓冲器
缓冲器可以减缓蒸汽水锤效应的冲击力，降低管道或设备的损坏。

在管道系统上游或下游安装缓冲器是一种常见的消除蒸汽水锤效应
的方法。

3. 调整管道设计
管道设计的合理性是消除蒸汽水锤效应的重要因素之一。

通过适当调整管道的直径、长度、弯曲度等参数，可以减少蒸汽水锤效应的发生。

4. 安装快速关闭阀门
快速关闭阀门可以在管道中的蒸汽或气体运动速度达到一定程
度时迅速关闭，减少蒸汽水锤效应的发生。

5. 定期维护管道系统
定期维护管道系统可以保证管道的正常运行，避免管道或设备出现损坏或故障，从而减少蒸汽水锤效应的发生。

总之，消除蒸汽水锤效应需要综合采取多种措施，确保管道系统
的安全稳定运行。

汽水系统管道振动原因分析及处理措施摘要：本文简单介绍了我厂汽水管道常见振动现象及处理措施，并通过案例分析出管道振动形成的原因，提出管道振动消除措施，对同类机组控制管道振动处理具有一定的参考价值。

引言火力发电厂汽水系统承担着重要的汽水循环任务。

管道作为热力个系统设备之间的联络管路，是发电厂热力系统必不可少的重要组成部分。

振动是火电厂汽水系统运行中的一种多发现象，管道振动的存在可能导致支吊架松动失效以及振动产生的往复力可能是管道局部发生疲劳破坏，并对连接的设备产生附加推力，造成设备的损害，不仅如此，由于汽水管道长期处于振动状态，其管道内部的应力处于交变的状况，容易减少管道的使用寿命，也会增加电力系统运行的安全风险，严重时会导致电力系统的停机事故，影响电厂安全运行。

电厂庞大复杂的管道系统最重要承载部件是各种形式的支吊架，支吊架的性能好坏、承载合理与否直接影响到电厂管道乃至整个机组的安全运行。

1我厂汽水系统管道常见的振动现象1.1管道水击、振动水击现象：当压力管道的阀门突然关闭或开启时或水泵突然停止或启动时，因瞬时流速发生急剧变化，引起管道内介质动能迅速改变，而使压力急剧变化。

蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不彻底，导致送出的蒸汽部分凝结成水，体积突然缩小，造成局部真空，周围介质将高速向此处冲击，高温蒸汽也会带动管内的冷凝水高速运动，在管道弯头和阀门处，由于汽水流速和方向的改变造成水冲击，引发管道振动。

如1-4#机高加疏水、1-4#炉疏水至除氧器管道、污水事故水泵出口管道振动等都属于属于这种现象；原因分析：高加危急疏水由于汽液两相流，汽液两相流引起管道振动，汽液两相流的热交换时，运动的介质吸热或散热，汽液比发生变化，在局部产生流体冲击，尤其是存在向外散热的情况时，流体中的介质蒸汽可局部冷凝，其体积在瞬间产生很大的变化，附近液流高速移动占据这个空间，形成冲击引起振动，并对弯头冲涮较为严重，管道振动较大，严重影响设备运行。

一、前言汽轮机水冲击事故是指水或冷蒸汽进入汽轮机内部，造成设备损坏、机械故障和非计划停运的重大事故。

为有效预防和应对此类事故，保障人员安全和设备完好，特制定本预案。

二、事故现象及危害1. 事故现象：（1）主蒸汽温度和汽缸温度急剧下降，汽缸上、下壁温差升高；（2）主气门法兰处汽缸结合面、调节气门门杆、轴封处冒白汽或溅出水珠；（3）蒸汽管道有水击声和强烈振动；（4）负荷下降，汽轮机声音变沉，机组振动增大；（5）轴向位移增大，推力瓦温度升高，差胀减小或出现负差胀。

2. 事故危害：（1）叶片损伤和断裂：水进入汽轮机通流部分，使动叶片特别是较长的叶片受到水冲击而损伤或断裂；（2）动静部分碰磨：水或冷蒸汽由主蒸汽或再热蒸汽管道进入汽轮机时，使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，导致轴向碰磨和机组强烈振动；（3）热应力引起的金属裂纹：在进水或进冷蒸汽时，将使高温部件受到剧冷或不均匀冷却，进而产生相当大的热应力，导致裂纹产生；（4）产生永久性变形，使阀门或汽缸的结合面泄漏。

三、事故处理预案1. 发现事故迹象时，立即启动应急预案，成立事故处理小组，组长负责全面指挥，副组长协助处理。

2. 事故处理小组应立即通知相关部门，如安全部门、设备管理部门、运行部门等，确保事故得到迅速处理。

3. 事故处理小组应迅速采取措施，包括：（1）立即降低机组负荷，减少水冲击对设备的损害；（2）关闭事故相关阀门，切断进水或冷蒸汽来源；（3）开启旁路系统，降低汽轮机进汽压力，减缓水冲击；（4）加强设备检查，发现异常情况及时处理；（5）做好事故记录，为后续分析提供依据。

4. 事故处理过程中，注意以下几点：（1）确保人员安全，避免事故扩大；（2）严格遵守操作规程，防止误操作；（3）保持通讯畅通，确保事故处理信息及时传递；（4）加强现场监控，确保事故处理效果。

5. 事故处理后，对设备进行全面检查，评估损坏情况，制定修复方案。