水泵输送管线发生水锤的原因及防护

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泵站水击(水锤)及其防护

泵站水击(水锤)及其防护

水泵及管路中水流速度发生递变而引起的压力递变现象。
一、水击产生的原因
2、产生的原因
启泵、停泵尤其是在迅速操作阀门使水流速度剧变的情况设备突然发生故障,人为误操作等致使电力
供应突然中断; 2、雨天雷电引起突然断电;
3、水泵机组突然发生机械故障,而使电机过载。由于保护装臵的作
二、停泵水击产生的过程
1、水泵出口处有止回阀的情况
管路中的水倒流到一定程度时,止回阀很快关闭,引起压力上升。 (停泵水锤的危害主要是因为水泵出口止回阀的突然关闭引起的。)
突然停泵后,流量、压头、 转数等随时间变化的曲线称 为停泵暂态过程线。 右图是水泵出口处设有止回 阀的某泵站的停泵暂态过程 线。
三、 水击引起管道内压力的增值
1、易发生停泵水锤的情况
单管向高处输水,当供水地形高差20超过m时,就 要注意防止停泵水击事故; 水泵总扬程(或工作压力)大; 输水管道内流速过大; 输水管道过长,且地形变化大;
在自动化泵站中阀门关闭太快。
四、 停泵水击的危害及预防措施
2、停泵水击的危害
压力升值急剧增大,可高达正常工作压力的十 几倍甚至上百倍,具有很大的破坏性。一般事故造成 “跑水”,严重时可造成泵房淹没等。
泵站水击(水锤)及其防护
学习大纲
水击产生的原因 停泵水击产生的过程 水击引起管道内压力的增值 停泵水击的危害及预防措施
1、几个概念
水击(水锤):
在压力管道中,由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧
的压力交替升降的水力冲击现象。 停泵水击(水锤): 指水泵机组因突然失电或其它原因造成开阀停车时,在
在逆止阀两端安装连通管,当突然断电后水倒流时,逆止阀关
闭,从旁路管泄回部分水流,以减弱水击的增压; 采用缓闭式逆止阀,以延长闭阀时间,防止水击。 四、 停泵水击的危害及预防措施

7水锤现象的产生危害及防控措施

7水锤现象的产生危害及防控措施

水锤现象的产生、危害及防控措施一、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。

而对于输送饱和蒸汽的管道系统,若管道因试运行的过程中存水,开关阀门过快则更易出现超出寻常的水锤柱塞流叠加效应-一不可压缩的水在高流速的蒸汽推动下,产生极大的动能(水的质量与蒸汽的高流速共同作用),这种能量极易造成切断阀关闭件爆裂或者管道焊缝撕裂,酿成事故。

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。

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。

三、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。

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避

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。

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避
水锤,是指管路系统在急剧变化的操作过程中,在管道内部的气击波的作用下,管内
压力和流速的瞬间变化引起的压力波传输现象。

水锤的产生不仅会造成管道损坏,同时还
会对系统性能产生不利影响。

因此,为了保证管道系统的安全和稳定运行,必须采取有效
的措施来规避或减缓水锤现象的发生。

水锤的产生原因主要有以下几点:
1. 管道停止运转时,随着阀门的关闭,介质的流动受到突然阻碍而产生水锤。

2. 管道在运行中存在变流情况,如阀门的开启和关闭、管道的节流或堵塞等,都会
产生水锤。

3. 管道维修和清洗时因为管内压力和流速的突然变化,造成气击波的作用而产生水锤。

针对水锤现象,我们可以采取以下措施来有效规避:
1. 加装水气罐:在管道系统中加装一个水气罐,通过水气罐中的水柱和气体起到缓
冲作用,有效地吸收压力波的冲击力,减缓水锤现象的产生。

2. 加装减压阀:在管道系统中加装减压阀,控制管道内部的压力,降低管道内部介
质流速的变化率,从而减轻水锤现象的出现。

3. 改进管道设计:在管道设计中,采用优化的管径和弯头设计、合理的泵站布置和
阀门调整等,降低水文惯量,减轻水锤现象的发生。

综上所述,针对管道系统中水锤现象的产生,我们可以采取上述几点措施来有效规避,从而保障管道系统的安全稳定运行。

水锤及防护措施

水锤及防护措施

添加标题
定义:高压管网水锤防护技术是指为防止水锤现象对管网系统造成危害高压管网水锤防护技术也在不断发展,未来将更加注重智能化、自动 化技术的应用,提高防护效果和可靠性。
添加标题
常见防护措施:包括安装止回阀、缓闭止回阀等控制阀门,设置调压池、稳压塔等调压设施,以及采用 压力波动控制技术等。
评估方法:通过对比采取防护措施前后的水锤压力变化情况,分析防护措施的有效性。 评估标准:以水锤压力减小幅度、管道振动幅度等指标作为评估依据。 实例分析:选取典型的水锤防护措施应用案例,对其效果进行具体分析和评估。 结论:根据评估结果,总结水锤防护措施的应用效果,提出改进建议和推广价值。
PART FIVE
,
汇报人:
CONTENTS
PART ONE
水锤现象:由于流体压力变化引起的一系列快速的压力波动现象。 产生原因:主要由于流体流速的急剧变化导致。 影响范围:广泛应用于水利、机械、化工等领域。 现象描述:水锤波动的压力变化大,传播速度快,对管路系统产生冲击和破坏。
压力管道中的水流速度发生急剧变化 流体受到阻碍或突然改变流向 管道中存在不稳定的流动状态 管道中存在气体或空气
降低因水锤造成的 水资源浪费,节约 能源,实现可持续 发展。
PART THREE
安装止回阀:防止水锤发生时水流倒流 减小管径:降低水流速度,减少水锤压力 增加管道弹性:吸收部分水锤能量,降低冲击力 安装安全阀:在压力过高时排放部分水,防止水锤发生
安装止回阀:防止水锤发 生时水流倒流
减小管径:降低水流速度, 减少水锤压力
智能化监测技术:利用 传感器和智能算法,实 时监测管道压力、流量 等参数,实现水锤预警 和预防。
预警系统:通过数据分 析,预测可能发生的水 锤情况,及时发出预警 信息,以便采取应对措 施。

水锤现象及解决方案

水锤现象及解决方案

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。

水锤防护措施

水锤防护措施

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。

水锤现象及解决方案

水锤现象及解决方案

水锤现象及解决方案概述水锤是一种在管道系统中常见的液压冲击现象,其产生的原因是由于管道中液体流动速度的突变而导致的液体冲击。

水锤现象在工业领域中具有广泛的应用和影响,它可能会导致管道系统的破裂、设备的损坏以及安全事故的发生。

因此,了解水锤现象的机制以及相应的解决方案非常重要。

水锤现象的原理水锤现象的产生是由于管道中流体的突然停止或改变流动方向所引起的。

当流体突然停止或改变方向时,它具有惯性,会继续向前运动。

这将导致压力的快速增加,形成一个冲击波。

这个冲击波将沿着管道传播,并引起管道壁面的振动和应力的集中。

水锤现象对管道系统的影响1.声音和振动:水锤引起的冲击波会在管道系统中产生噪音和振动,影响设备和工作环境的稳定性。

2.管道的破坏:水锤可以导致管道系统的破裂、弯曲或挤压,进而导致泄漏和损坏。

3.设备故障和损坏:冲击波对连接在管道上的设备会产生额外的应力,可能导致设备的损坏和故障。

4.安全隐患:水锤引起的管道破裂和设备故障可能导致液体泄漏,造成员工和设备的安全隐患。

水锤现象的解决方案为了解决水锤现象带来的负面影响,需要采取以下解决方案:1. 装置缓冲器安装装置缓冲器是减轻水锤冲击力的一种常见方法。

这种装置可以通过提供可压缩空间来吸收冲击波的能量,起到缓冲的作用。

装置缓冲器可以是气室或软质管道,它们能够降低水锤引起的压力变化,并减少对管道系统和设备的应力影响。

2. 安全阀和减压阀安装安全阀和减压阀能够有效地控制和调节管道系统中的压力。

这些阀门可以在压力超过安全范围时打开,释放过剩的压力,并保持系统压力稳定。

通过安装这些阀门,可以减少水锤现象的发生和影响。

3. 管道设计和施工合理的管道设计和施工是预防水锤的关键。

在设计和施工过程中,需要考虑流体的速度和流动方向的变化,采取合适的管道直径和角度,避免突然的流动变化。

此外,管道的支撑和固定也需要合理安排,以减少振动和应力的集中。

4. 定期检查和维护定期检查和维护管道系统是预防水锤现象的重要措施。

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避

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。

水锤及防护措施

水锤及防护措施
演讲人 2023-09-15
水锤及防护措 施
目录
01. 水锤现象 02. 水锤防护措施 03. 水锤防护案例
水锤现象
点击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示 发布的良好效果,请言简意赅的阐述您的观点。
#2023
水锤产生的原因
01
阀门突然 关闭或开 启
02
管道中水 流速度突 然变化
03
水泵突然 停止或启 动
01
02
03
04
水锤的预防
01
合理设计管道 系统,避免急 弯、急缩等容 易产生水锤现 象的部位。
02
采用缓闭式阀 门,减缓水流 速度,降低水 锤压力。
03
安装水锤消除 器,通过泄压、 缓冲等方式消 除水锤现象。
04
定期检查和维 护管道系统, 确保管道、阀 门等设备的完 好性。
水锤防护措施
点击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示 发布的良好效果,请言简意赅的阐述您的观点。
02
安装位置:安装在容易产生水锤的管道上
03
安装方法:按照产品说明书进行安装
04
维护保养:定期检查和更换泄压阀和缓冲阀、安全阀等
设备,降低水锤压力
03
合理布置管道,避免急
弯和直角转弯
02
采用柔性连接,降低管
道振动和噪音
01
合理选择管径和壁厚,
避免过大或过小
#2023
控制阀门开关速度
01
01
控制阀门开关速度可以减少水锤 现象的发生
02
02
采用缓闭式阀门可以降低水锤压 力
03
03
采用快速关闭阀门可以减少水锤 现象的影响
04

水锤作用产生的危害及防范措施

水锤作用产生的危害及防范措施

水锤作用是指在管道中流体的流动过程中,由于流速的变化而产生的压力波动。

水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。

下面将对水锤作用产生的危害及防范措施进行详细介绍。

一、水锤作用的危害
管道和设备的破坏:水锤作用会产生巨大的压力波动,对管道和设备造成严重的冲击和破坏,导致管道和设备的损坏和失效。

噪声和振动:水锤作用会产生巨大的噪声和振动,对周围环境和设备造成严重的影响,影响人们的生活和工作。

安全事故:水锤作用会导致管道和设备的破坏和失效,可能引发火灾、爆炸等安全事故,对人们的生命和财产造成严重的威胁。

二、水锤作用的防范措施
安装减压阀:减压阀可以控制管道中的压力,避免压力过高而产生水锤作用。

安装缓冲器:缓冲器可以吸收水锤作用产生的压力波动,减少对管道和设备的冲击和破坏。

控制流速:控制管道中的流速,避免流速的突然变化而产生水锤作用。

定期检查和维护:定期检查和维护管道和设备,及时发现和处理管道和设备的问题,避免水锤作用的产生。

加强安全教育:加强对工作人员的安全教育,提高他们的安全意识和应急处理能力,避免安全事故的发生。

总之,水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。

安装减压阀、缓冲器,控制流速,定期检查和维护,加强安全教育等措施都可以有效地避免水锤作用的产生,保障管道和设备的安全和稳定运行。

浅析水锤的产生原因及预防措施

浅析水锤的产生原因及预防措施

浅析水锤的产生原因及预防措施摘要:水锤是供水装置中常见的一种物理现象,它在供水装置管路中的破坏力是惊人的,对管网的安全平稳运行是十分有害的,容易造成爆管事故。

包头供水项目部所在的源水装置是中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目的一项配套装置,有一条207Km长输水管线,由于管线长、扬程高、工作压力大,易产生水锤,该项目部采取泄压保护技术、安装排气阀等措施,保证装置安全生产运行。

关键词:水锤;原因;措施一.水锤的作用在压力管道系统中,闸或阀的误操作、泵机组的意外断电、进出水池水位的大突变等意外事件以及水泵机组的非正常启停等,都会造成管道内流速剧烈变化,从而引起动量交换,致使水体冲量改变,对管壁、水泵以及阀门等附件产生巨大的冲击力,在水体惯性和可压缩性、管壁弹性以及系统阻力作用下,管道内水的压力和密度不断交替变化,直至稳定,工程上称这一水力过渡过程状态为水锤现象。

在实际工作中,水锤主要为事故关阀水锤和事故停泵水锤。

事故关阀会引起泵和管道内水流流速急剧变化,会造成阀及其连带部件损坏,若遇到某处水管强度不够,又会引发爆管现象;事故停泵,当泵处于制动工况时,管内水压力很可能降至汽化压力而在管道中的某些截面发生水柱分离现象,形成更大的水锤压力,对管壁造成较大的冲击力。

包头水务项目部系长距离输水管道系统,水锤事故发生后水柱分离持续一定的时间,发生再弥合水锤的几率较大,因此如何科学进行水锤分析和及时制订相应水锤防护策略,是包头项目部泵站安全生产中不容忽视的一项重要运行管理内容二.泵站水锤分析对泵站进行水锤分析,需在了解泵系统构成的前提下,对泵系统工况进行分析,以便找出诱发水锤的因素,为制订水锤防护策略提供实际依据.。

1.泵系统构成。

包头水务项目部泵系统由蓄水池、泵进水管路、泵、泵出水管路、长输水管线等组成。

2.正常工况水锤分析。

泵系统正常工况包含正常运行工况和正常开停机工况两种情况。

在正常运行工况下,包头项目部泵站泵系统的主机(包括给水泵和电机)及其辅助设备(包括泵进出口阀、泵出口调节阀、出站调节阀,长输水管线排气阀等)的设备状态是良好的,无诱发故障和事故的因素,管道中水流平稳且挟气量低.包头水务项目部泵站的瞬变过程主要有以下几种:2.1取水口检修闸阀调节流量时引起的水流瞬变过程; 3)进水池检修蝶阀调节水位时引起的水流瞬变过程; 4)压力水箱检修蝶阀调节压力时引起的水流瞬变过程; 5)停机后水流还未达到平稳又按正常开机程序开机的水流瞬变过程; 6)开机后水流还未达到平稳又按正常停机程序停机的水流瞬变过程.由于正常工况下,水流平稳,泵系统不会产生超出设计的压升或压降,因而不会诱发水锤现象.2.2异常工况水锤分析,包头水务项目部泵站泵系统异常工况主要有三类。

管道水锤现象

管道水锤现象

管道“交响曲”——水锤现象
水锤现象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,并伴随着“bang bang”的声,所以叫水锤。

水流冲击波来回产生的力,有时会很大,从而
破坏阀门和恒盛泵业的船用齿轮泵。

水锤的危害很大,因为水锤现象发生时,整个管道和相关部件
的压力会急剧增大,超过正常使用压力的几倍甚至十几倍,压强过高,会造成管道、零件和船用齿轮泵的严重损坏。

消除和减轻水锤危害的方法
1、如果蒸汽主管有水锤发生,需立刻缓慢的关闭阀门,切断蒸汽流动,水锤就可能停止,等水锤停止了,再慢慢的打开阀门。

2、如果在蒸汽管道末端已发生水锤现象,在末端安装疏水阀排水即可。

3、如果是冷凝水倒流造成的水锤,加装止回阀即可解决。

4、尽量缩短阀件与容器间的管道长度。

5、管道上装设安全阀、排空阀或蓄能器。

其实解决水锤现象的原则就是选择正确类型和正确型号的疏水阀,正确布置管道,即可解决大部分的水锤问题。

别让管道“交响曲”奏响,影响恒盛船用齿轮泵的使用寿命。

水锤分析计算和防护措施

水锤分析计算和防护措施

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。

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避

水锤的产生及有效规避水锤在流体力学中被定义为由于管道内液体运动突然改变引起的压力波。

当液体在管道中发生突然变化时,如阀门的突然关闭、泵的突然停止等,会产生一个冲击波,这会导致管道内出现过高的压力,在严重情况下甚至会造成管道破裂和设备损坏。

控制和规避水锤是非常重要的。

水锤产生的原因主要有两个:液体惯性和阀门的关闭。

当液体在管道中流动时,会具有一定的惯性,如果突然间发生流动速度的改变,液体的能量将不能立即适应新的流动情况,从而产生冲击波。

当阀门快速关闭时,液体流速会快速降低,而惯性会使液体继续流动,也会产生冲击波。

有效规避水锤主要有以下几个方法:1. 设计合理的管道系统:在设计管道系统时,应根据具体情况合理选择管道材料、管道直径和阀门的位置等。

合理的设计可以减小水锤的产生。

2. 安装减压设备:在管道系统中设置减压阀、气压罐等减压设备,可以通过改变管道内的压力来减小水锤的产生。

3. 建立缓冲装置:在管道系统中设置缓冲装置,如流速慢化区、波浪消能装置等,可以减缓水锤冲击波的传播速度,降低水锤的压力。

4. 控制阀门的关闭速度:在阀门快速关闭时,水锤的压力会更大,因此可以通过控制阀门关闭速度来减小水锤的产生。

5. 操作技术控制:在阀门关闭或泵停止操作时,应采取缓慢关闭的方式,避免突然关闭引起的水锤。

6. 定期维护和检查:管道系统的定期维护和检查能够及时发现问题,并采取相应的措施进行修理,防止管道漏水和设备故障引起的水锤。

水锤是一个常见的流体力学现象,但也是一个危害性大的问题。

为了避免水锤带来的损害,我们可以通过合理设计管道系统、设置减压设备、建立缓冲装置、控制阀门关闭速度、采取操作技术控制和定期维护等方法来规避水锤的产生。

这些措施的实施将能够提高管道系统的工作效率和安全性。

压力管道水锤现象及防止措施

压力管道水锤现象及防止措施

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。

水锤的工作原理

水锤的工作原理

水锤的工作原理水锤是指在液体流动管道中,当管道中的液体流动突然停止或改变时,液体惯性作用产生的冲击波。

这种冲击波会导致管道产生压力冲击,从而对管道和相关设备造成损坏。

水锤现象在日常生活和工业生产中频繁发生,对我们的生活和社会都有一定的影响。

本文将详细介绍水锤的工作原理,包括形成过程、产生原因以及可能带来的危害,并提出一些预防措施。

一、水锤形成过程1. 流体管道中的液体流动突然停止或改变方向;2. 液体的运动状态由流动变为静止,导致液体惯性作用产生;3. 惯性作用产生的冲击波在管道中传播;4. 冲击波反复反射,形成连续的压力波。

二、水锤的产生原因1. 阀门或闸门的突然关闭:阀门或闸门的关闭速度过快,液体无法迅速停止流动,导致产生水锤;2. 泵的突然停止运行:泵的停机速度过快,泵内的液体惯性作用产生冲击波,引发水锤;3. 压力传感器的突然故障:压力传感器故障使得控制系统无法及时调整管道中的液体流量,导致水锤现象;4. 管道设计不合理:管道设计中的过渡段、弯管过多等因素,可能导致流体流动的突变,促使水锤产生。

三、水锤可能带来的危害1. 管道震动和噪音:水锤时管道会受到冲击力的作用,产生震动和噪音,给生活和工作带来不便;2. 管道损坏和破裂:水锤会产生大量的冲击力,对管道和连接件造成损坏或破裂,引发泄漏事故;3. 设备故障和失效:水锤可能导致设备过载、轴承损坏、密封失效等问题,短期或长期会减少设备寿命;4. 能源浪费:由于水锤会产生大量的能量损失,导致系统能源的浪费。

四、预防水锤的措施1. 合理设计管道:管道设计中应避免急转弯、过渡段过长等问题,减小液体流动的突变,降低水锤的发生概率;2. 安装缓冲装置:在流体管道中设置缓冲罐、减压阀等缓冲装置,减小水锤的冲击力;3. 控制阀门和闸门的关闭速度:关闭阀门或闸门时,控制关闭速度,减少液体停止流动时的惯性作用;4. 检修设备传感器:定期检修和维护压力传感器等设备,确保其正常工作,及时调整管道中的液体流量;5. 实施流量控制:通过控制系统实时监测和控制管道内的液体流量,避免水锤的发生。

输水管路的水锤灾害形成原因与预防措施浅析

输水管路的水锤灾害形成原因与预防措施浅析

输水管路的水锤灾害形成原因与预防措施浅析Summary:输水管路容易受到很多因素的影响而导致质量受损、功能受损,水锤灾害属于常见因素之一。

水锤的形成原因比较复杂,而且危害比较大,为此针对其进行的研究也越来越多。

本文针对这些问题做了分析与介绍之后,从开关阀水锤、启泵水锤、停泵水锤等水锤灾害进行了研究,提出了具体的预防措施,希望可以推动实践工作的开展,有效降低输水管路的水锤灾害发生几率,以及水锤灾害的影响。

关键字:输水管路;水锤灾害;形成原因;预防措施引言水锤灾害对输水管路的破坏性非常大,而且容易诱发输水管道安全问题,会造成比较严重的后果。

近年来针对水锤灾害的分析与研究力度比较大,明确了水锤防护不利所造成的影响,尤其是对经济效益的影响,为此针对水锤灾害的预防措施越来越多,预防技术体系逐渐形成。

水锤灾害的预防人员也越来越多,越来越专业,逐渐地满足了输水管路的水锤灾害预防需求。

不过输水管路的水锤灾害形成原因比较的复杂,预防措施的效果受到了很多因素的限制,所以还需要针对水锤灾害继续深入地研究。

一、输水管路的水锤灾害形成原因及其危害(一)输水管路的水锤灾害形成原因当工作人员突然启动输水管路的阀门,或者突然关闭阀门的时候,水锤灾害发生的几率增大。

另外当输水管路向高处以单管形式输水的时候,水锤灾害可能会发生。

一些输水管路的水流速度非常快,极大概率产生水锤灾害。

输水管路通常管道比较长,如果这类输水管道铺设在地形高低起伏比较明显的区域,则会增加水锤灾害的发生几率[1]。

(二)输水管路的水锤灾害危害输水管路的水锤灾害形成之后,对输水管路本身就会造成较大的消极影响。

因为水锤灾害的产生意味着输水管路内压强的增高,会导致输水管道破裂。

输水管道受到压强增大的影响而发生较大程度的振动,管道阀门损坏的几率就比较大,会影响正常供水。

水泵会受到输水管路水锤灾害的影响而出现反转的情况,导致水泵所在区域的设施设备遭到破坏,当没有将这些问题及时地解决时,泵房会被淹没[2]。

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水泵输送管线发生水锤的原因及防护
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、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)。

2 停泵水锤防护措施
由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故(如泵房内设备或管道破裂导致泵房淹没,输水管破裂导致沿途房屋渍水),因此有必要根据具体情况采取相应的措施来消除停泵水锤或消减水锤压力。

(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。

(2)输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。

(3)通过模拟,选用转动惯量GD2较大的水泵机组或加装有足够惯性的飞轮,可在一定程度上降低水锤值。

(4)设置水锤消除装置
①调压室:调压室是一个钢制或钢筋混凝土的水箱,压力管道上的调压室有单向与双向调压室两种。

②气压罐:国内使用经验不多,在国外(英国)使用较广泛。

它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,其作用与双向调压塔类似
③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。

80 年代以前曾经广为采用。

它安装于止回阀附近,某些水锤消除器无自动复位功能,容易因误操作导致发生水锤。

④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。

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。

可以利用计算机模拟最佳时间,并现场调试确定。

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。

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