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。 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、在一些大型供水泵站和高压供水管网产生水锤还会造成人身伤亡等重大事故，影响生产和生活。

通过对水锤产生的原因及其危害的了解，再来看看上述二起事故产生的根源：绿城千岛湖度假公寓1#楼工程中，经查由于安装在风机盘管回水口的电动二通阀部分存在质量问题，产生频繁启闭，在管网工作状态下二通阀的频繁启闭诱发水锤，导致管网振动，又由于管道安装时木托潮湿和管卡固定不紧，引起日后管道松动，加剧了水锤效应引起的管网振动，破坏力进一步加强，从而导致不锈钢软接的断裂。杭州金沙港旅游文化村度假用房某楼事故发生当天，因市政供水管道安装水表的需要而停水，由于工程正处于调试验收和保洁阶段用水量较大，导致管网放空而进入大量空气，经查管道施工时又没有按设计图纸在立管顶端（或管网最高点）安装排气阀；另本工程市政水源压力偏低，供水管路长，在市政水源引入处设有加压泵房；再则管道支架设置间距过大、部分管道末端管架缺少、管道穿墙穿楼板套管处固定不牢等等。上述多个因素的叠加，在市政管网恢复供水时，引起强烈的水锤效应，管道振荡，管件断裂。

根据我公司工程的特点和水锤产生的机理分析，发生水锤危害的时间通常会在施工后期通水调试和试运行阶段，而这一时间段正是最紧张的竣

工冲刺阶段，又是装修完工各类家具饰品到位阶段，这个时间段发生管道断裂漏水事故后，其损失和负面影响非同小可，善后工作也很难处理，因此在管道工程施工中应引起高度重视，设法消除水锤产生的根源。水锤的预防措施有: 1、开、关阀门应缓慢而匀速，延长阀门开启和关阀的时间。

2、立管顶端、管网最高点、长距离输水管道的隆起处设置自动排气阀。

3、提高管道支架制作安装质量和强度。控制设置密度，在起始端和拐弯处加密设置，并在立管底部、顶端、中间适当位置，水平管起始端、拐弯处和直线距离过长管段的适当位置加装固定承重支架，同时注意保温管道木托质量，避免使用不干燥木托，注意木托抱箍和管卡的固定锁紧。

4、水泵应在阀门关至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。在水泵出水口设置止回阀的管网，停泵水锤主要因为出水管道止回阀关闭过快引起，应选用微阻缓闭止回阀。缓闭止回阀有重锤式和蓄能式两种，这种阀门可根据需要在一定范围内对阀门关闭时间进行调整。

5、应在排除管道空气，使管道充满水后再开启水泵。当水泵必须在空管启动时，可采用分阶段开阀启泵方式： 先将水泵出口阀门打开15%—30%（蝶阀可先开15度—30度），管道上其余阀门全部开启，然后启动水泵，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。设有止回阀的水泵在止回阀前设自动排气阀。事故停泵后，应待止回阀后管道充满水再启动水泵。

6、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，应根据工程实际情况选用合理的水泵扬程。

7、输水管道管线愈长，停泵水锤值愈大。长距离输水管道工程中，为避免输水管线过长，可由一个泵站分为两个泵站，

用吸水井把两个泵站衔接起来。 8、紧靠止回阀并在其下游安装水锤消除器，管道中的水锤压力通过开启的水锤消除器泄掉，即利用管道本身的压力为动力来实现高压自动动作，即当管道中的压力高于设定保护值时，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，通常用的水锤消除器有下开式停泵直接水锤消除器、自动复位水锤消除器、自动复位的下开式水锤消除器、气囊式水锤消除器四种。9、采用水力控制阀，一种采用液压装置控制开关的阀门，一般安装于水泵出口，该阀利用水泵出口与管网的压力差实现自动启闭，阀门上一般装有活塞缸或膜片室控制阀板启闭速度，通过缓闭来减小停泵水锤冲击，从而有效消除水锤。10、降低输水管道的流速，增加管道直径、壁厚，可在一定程度上降低水锤压力。11、输水管线布置时，减少管路布置的陡峭度，尽量布置平缓管路，应考虑尽量避免出现峰点或坡度剧变，在管路中各峰点安装可靠的排气阀，避免产生弥合水锤。 12、安装气压罐，利用气体体积与压力的特定定律工作。随着管路中的压力变化气压罐向管道补水或吸收管路中的过高压力，以实现平稳供水。

在安装实践中，只有我们不断总结、不断学习，认真吸取经验教训，努力发现质量安全隐患，采取必要的技术手段及时消除质量安全隐患，最大程度的降低质量事故成本，才能为公司赢得更好的经济效益和社会效益，为社会为业主打造优质安全的精品工程。