给水泵房泵站水锤及其防护共27页文档

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。

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。

水锤现象及解决方案水锤现象是指在水管路系统中由于液体的流动速度突然改变引起的压力冲击现象。

当液体流速突然减小或停止时，液体中的动能会迅速转化为压力能，导致管道内的压力急剧升高，造成管道震动和噪音，并且可能导致管道破裂。

造成水锤现象的原因可以有多种，包括关闭快门阀或龙头阀时速度太快，泵站停车时突然切断水泵供水，管道阻塞突然消除等。

解决水锤问题的方法也有多种，下面将介绍一些常见的解决方案。

1.安装减压阀：减压阀是一种可以控制管道内液体压力的装置。

通过安装减压阀，可以将管道内的压力稳定在一个合理的范围内，避免压力过高引起的水锤现象。

2.安装减压阀并设置减压缓冲：减压阀的另一种应用方式是在管道中设置减压缓冲器。

减压缓冲器可以通过缓冲液的蓄积和释放，平滑流体压力的变化，减少水锤现象的发生。

3.安装软接头和补偿器：在管道系统中合理安装软接头和补偿器，可以有效吸收由于温度变化和管道运动引起的应力，减少水锤现象的发生。

软接头和补偿器的弹性和柔性可以有效缓冲和分散管道内的压力冲击。

4.安装冲击吸收器：冲击吸收器是专门设计用来吸收水锤冲击的设备。

当水锤现象发生时，冲击吸收器可以通过其内部的空气室吸收和缓解冲击力，并将其释放为稳定的流体压力。

通常情况下，冲击吸收器需要根据具体的管道和工况需求进行设计和安装。

5.控制关闭阀门的速度：关闭阀门时要慢而平稳地关闭，避免突然关闭。

可以使用缓慢关闭装置或控制系统来控制阀门的动作速度，减少水锤现象的发生。

6.增加管道的阻尼：在管道中增加阻尼材料或异材料层，可以有效减少管道震动和噪音，降低水锤现象的发生。

此外，对于一些特殊情况，还可以采取其他措施来解决水锤问题，例如增加管道的直径，调整管道的坡度，安装阀门和阀门组合等。

总之，针对不同的管道系统和工况需求，可以选择适当的解决方案来减少水锤现象的发生。

在设计和安装过程中，需要考虑管道系统的压力稳定性和流体动力学特性，并根据实际情况进行综合考虑和优化设计。

水锤的产生和危害以及应对方法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，就像锤子敲打一样，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。

水锤应对的方法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。

高层建筑给水系统设计中的水锤防护摘要：水锤是一种水力冲击，液态水具有惯性和可压缩性，由于压力管道内的流速急剧改变而导致的动量变换，使管道内的压力发生急剧的变化。

针对，很多施工人员忽视了建筑给水系统水锤的危害，在工程建设中缺乏检查与完善，造成了后续工程安全隐患。

本文针对高层建筑给水系统中出现水锤的成因进行了分析，阐述了水锤的成因和危害，并对防止水锤造成的危害进行了分析，提出有效的防护对策。

关键词：高层建筑；给水系统；水锤危害；防护对策引言由于水泵开、停、事故停电或其他原因导致水泵突然开启和停止，首先会引起给水管线中的压力波动，然后根据流速大小和管路系统的情况产生不同程度的水力冲击，也就是水锤。

水锤持续时间很短，轻者引起管道振动、水压波动、流量波动大，致使管道正常使用，产生水锤噪音，扩散到整个管道系统，导致给水配件松动。

严重的会造成管道会漏水、给水中断，设备损坏、工人受伤。

高层建筑由于管网的压力比较大，对建筑物的安全造成了很大的影响。

1水锤及其危害水锤经常会出现在给水系统中的给水泵房和二次增压泵站，对整个给水系统都会造成一定的伤害，导致管路的震动。

水锤的噪音会传遍整个管路，导致管路的连接松动，严重的话会导致水管爆裂，导致给水中断，甚至会导致设备的损坏，甚至会对工作人员造成伤害。

因此，水锤防护是保证给水系统正常运转的重要环节。

水锤是由于水泵的启动、停止、阀门等的突然关闭而造成的水流冲击，当压力下降到管道内的汽化压力时就会发生水柱分离（断水）现象，从而产生断流空腔，在空腔弥合时会产生强大的冲击升压，称为“断流弥合水锤”，其产生的高压大约是正常压力的4-6倍，而且传输迅速。

这些正、负两种水锤都具有很强的破坏性，会对水泵及整个管网系统造成极大的损害，同时也会引起大量的水声。

根据阀门的闭合/打开时刻Ts和水锤波长度t之间的差别，水锤有直接水锤和间接水锤：当Ts＜T时阀门处于关闭状态，由于反水锤波的反射没有达到阀门，所以阀门已经关闭。

浅析停泵水锤危害及防护措施摘要水锤是指水泵突然停止或开启导致水的流速变化而造成的压强大幅度波动的现象，而停泵水锤往往会对生产造成巨大的影响，严重的还会对安全造成重大的威胁，但停泵水锤也并不是不能防护的，文章分析并详述了许多能够有效地防止停泵水锤的产生的方法。

关键词水锤、水击、停泵安全、防护消除一、水锤效应简介水锤又名为水击，是指水在传送的过程中，水泵突然停止、突然开启或关闭导叶、突然开启或关闭阀门而产生的流速变化同时使压强大幅度波动的现象。

而在给水泵启动与停止时通过水流冲击管道而产生的严重水击则称之为水锤效应。

水管内壁是光滑的水能在其中流动自如。

当突然关闭阀门或是给水泵停止水流就会到达阀门和管壁并对其产生一个压力。

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，这就是水力学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。

同时相反的，当突然打开关闭着的阀门或者是给水泵启动也能够产生水锤。

水锤产生的瞬时压强非常的大，能够达到管道中正常工作压强的几十倍甚至是数百倍。

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。

会对管道系统产生巨大的危害，严重的甚至破坏管道系统。

水锤效应的破坏性大致有以下几点：由压强过高而引起管子的破裂或是压强过低而导致管子的瘪塌，同时还会损坏阀门和固定件。

在短时间内，水的流量从零猛到额定流量。

由于流体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。

二、发生停泵水锤的主要原因停泵水锤的产生往往与电力系统故障或是水泵机组的机械故障有分不开的关系，这些故障往往会导致水泵机组突然停运，造成开阀停车时在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。

如今自动化程度不断提高水泵的开启与停止也早已实现了远程操作，这种进步虽然使工作变得轻松便捷，然而也使其增加了许多安全隐患。

浅析水锤分析计算和防护措施摘要：在水泵正常运行时，如果突然断电，在供水管道中将形成大于水泵正常工作压力数倍的水锤压力，造成水泵和供水管道破坏。

采用特征线法对取水泵站进行了水锤分析。

计算结果表明：水锤压力较大，影响水泵及管路的安全稳定运行。

本文主要对水锤产生的原因、危害及一些常见的防护措施进行了介绍。

关键词：水锤；水柱脱流；水锤防护一、水锤现象水锤现象在压力管路中，由于流体的流速剧烈变化而引起一系列急骤地压力交替升降的水力撞击现象，称为水锤（水击）现象，也称水力瞬变。

目前，国内外普遍将压力输水管路中所发生的各种水锤现象，通称为输水管路的水力过渡过程。

管路中发生水锤现象时，随着压力的交替升降，液体分子质点将相应地呈现密疏状态交替变化，这种变化以纵波形式沿管路往复传播，因此水锤现象是一种波动。

在有压管路中，由于流速的剧烈变化和水流的惯性而引起一系列急骤的压力变化和密度变化。

它们的综合作用结果，在物理现象上表现为快速传播的水锤波动。

水锤波动全过程包括压力波的产生、传播、反射、干涉以及消失的整个物理过程。

水锤的传播只限于连续的水流中，当管路中出现水柱分离时，水锤波的传播受到影响，将会引起更加复杂的物理过程。

引起水锤的主要原因有：1）启泵、停泵、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，水流速度发生急剧变化的情况下。

2）事故停泵，即运行中的水泵动力突然中断时，较多是由于配电系统故障、误操作、雷击等情况下的突然停泵。

图1-1 供水系统水锤过程线图二、水锤的危害长距离高扬程输水工程中，水锤事故的发生是较为普遍的现象，尤其是管线高差起伏较大、地形复杂的工程。

事故产生的实例也是多种多样的，例如，水电站内因关闭水轮机导叶时操作失误，而造成压力管内水压上升；泵站系统中，因断电或其他原因而使水泵突然停泵，压水管内的压力在下降之后又产生不同程度的压力上升，导致停泵水锤。

水锤事故都会造成不同程度的灾害，轻则造成水管破裂（即爆管），致使供水中断，影响正常的生产生活；重则造成淹毁泵站、泵船沉没等严重后果。

浅谈停泵水锤现象及防护措施随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的日益提高，大量的泵站工程被修建以满足供水需求，而其中对泵站供水系统安全危害较大的就是水锤事故的发生。

本文在前人研究的基础上，对水锤现象中最为严重的停泵水锤现象进行了分析与研究，以期能够为今后的泵站建设提供一定的理论基础。

标签：停泵水锤；危害；防护措施1 前言一直以来，如何有效地解决水锤的危害是泵站供水系统安全运行的重中之重，近几十年来国内外关于水锤的研究越来越深入，也取得了显著的成果。

本文对水锤的相关概念进行简要介绍，并阐述了停泵水锤的危害及几种防护措施。

2 水锤现象的概述2.1 水锤的基本概念从原理的角度上来看，水锤指的主要是管道中水流的速度发生较大的变化，从而出现压力激烈升降，导致水力冲击的情况。

如今，国内外大多数都将管路系统所发生的各种水锤现象，统称为“泵站管路系统水力过渡过程”，这个名称包括了所有水锤现象[1]。

2.2 水锤的分类从目前泵站方面的信息汇总来看，如今的水锤有多种情况的出现，从不同的角度划分，可分为以下四类：（1）根据水锤相和关阀历时的关系，可分为间接水锤和直接水锤；（2）根据发生原因的外部条件，可分为启动水锤，关阀水锤和停泵水锤；（3）根据水锤的水力特性，可分为刚性水锤和弹性水锤；（4）根据的水锤的波动现象，可分为无水柱的分离水锤和有水柱的分离水锤。

2.3 水锤的危害虽然在当前，水锤出现的时间很短，但是由于其发生时能够产生难以抗拒的巨大冲击力，而这种冲击力能够对设备乃至具体的施工人员造成较大的威胁，因此其危害不容小觑。

水锤会使压力在管道正常工作压强的几倍到几十倍的大范围波动，它会造成管道的剧烈振动和管道接头的断开，过高的压强甚至会造成管道爆裂，供水管网的压力变低。

而压强过低又会导致管道的塌陷，损坏阀门和固定件，从而导致水泵反转，破坏泵房内设备和管道，泵房被水淹没，造成较大的经济损失[2]。

我国西部地区的泵站水锤事故频频发生。

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。

机泵系统水锤和气蚀的预防与控制机泵系统是工业生产中常用的一种输送介质的设备，它的运行过程中可能会出现水锤和气蚀等问题。

本文将从预防和控制水锤和气蚀两个方面进行讨论。

一、水锤的预防与控制水锤是机泵系统中常见的问题之一，它在系统启动、停机或运行过程中产生巨大的压力波动，严重时可能导致管道破裂、设备损坏等后果。

下面是预防和控制水锤的几种方法：1.增设减压阀：在机泵系统中增设减压阀是一种常见的控制水锤的方法。

减压阀能够使得流体在系统中保持稳定的压力，降低水锤的发生概率。

2.使用软接头和减振器：在机泵系统中安装软接头和减振器是一种有效的水锤控制措施。

软接头能够吸收管道运行中的振动，减少压力波动的产生；减振器则能够减小系统中的冲击力，进一步降低水锤的风险。

3.调整阀门开关速度：机泵系统中的阀门开关速度过快也是水锤的原因之一。

因此，在操作时要注意适当调整阀门的开关速度，以减少流体的冲击力。

二、气蚀的预防与控制气蚀是机泵系统中另一个常见问题，它指的是在机泵工作时，由于液体中含气量过高，气体在高压区域突然释放，引起局部真空情况，造成设备磨损、效率降低等问题。

以下是一些预防和控制气蚀的方法：1.改善进气条件：对于机泵系统而言，改善进气条件是预防气蚀的关键措施之一。

可以通过调整进气道的设计和安装过滤器等方式，减少气体的混入。

2.增加水压：通过增加机泵系统的水压，可以使液体饱和，减少气体的涌出。

这种方法通常需要在系统设计和运行时进行，注意控制水压不要超过设备承受范围。

3.增加系统冷却：在机泵系统中增加冷却设备，可以有效地降低液体温度，减少气蚀的发生。

特别是在高温环境下，冷却装置的使用尤为重要。

结论机泵系统中的水锤和气蚀是常见的问题，但通过采取适当的预防和控制措施，可以有效地降低其风险。

增设减压阀、使用软接头和减振器、调整阀门开关速度等方法可以预防和控制水锤的发生；改善进气条件、增加水压、增加系统冷却等方法可以预防和控制气蚀的发生。