浅析管道水击及防范措施(标准版)

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给水管道水击现象产生的主要原因及如何消除
在日常生活中，往往从给水管道内发出声响或振动，该现象称为水击现象。

水击具有瞬时性、移动性（即无固定位置）。

发生水击现象的主要原因是管道内积存有空气，且排除不利时，在水流动时发生水与空气撞击而出现声响或振动。

水在输送时会携带部分空气，管道的检修泄水，更换管件阀门，接头不严密等均会造成大量空气进入管道而引起水击，管内水流速过大也会产生水击现象。

水击严重时产生较大的高频噪声，造成对环境的污染，严重撞击会造成管路上薄弱处破裂损坏，空气的长期滞留会腐蚀管道内壁，影响使用寿命。

消除水击的方法：
（1）合理选择管径，使管内水流速控制在允许范围内。

（2）管道高点处宜设置排气阀，管道检修或更换管件阀门后。

通水时打开排气阀进行排气，少量空气积存可采用打开卫生洁具的水龙头放水，这样也可携带出部分空气。

（3）经常保持系统管道的严密性。

浅析汽化冷却管道水击原因及预防措施

浅析汽化冷却管道水击原因及预防措施摘要：蒸汽管道水击轻微时，只表现噪音与振动，严重时会导致管道振动，摇晃，似乎“锤子”（水）在捶打管道，会造成管道振动，摇晃，支架脱落，管道断裂。

管道内压强变化甚至超过管道内原有压强的几十倍或者几百倍，以致超过了管壁材料的许用应力，造成垫片失效，阀门损坏，管道管件变形损坏。

本文具体讲述锅炉汽化冷却管道发生的6起汽化冷却管道水击事件，现场处理方法，并分析水击原因，并针对解决办法，提出措施避免或处理水击的危害。

关键词：汽化冷却管道、水击，处理措施，预防方法The causes of water strike in vaporization cooling pipe in boiler system and preventive measures are analyzedXingDeChaoAbstract: Steam pipe water strike slight, only noise and vibration, serious will lead to pipe vibration, shaking, it seems that the "hammer" (water) in the beat pipe, will cause pipe vibration, shaking, bracket fall off, pipe fracture. The pressure change in the pipeline even exceeds the original pressure in the pipeline dozens or hundredsof times, so that it exceeds the allowable stress of the pipe wall material, resulting in gasket failure, valve damage, deformation and damage of pipe fittings. In this paper, 6 cases of water strike accidents occurred in boiler steam cooling pipes are described in detail, and the on-site treatment methods, and the causes of waterstrike are analyzed, and measures are proposed to avoid or treat the harm of water strike according to the solutions.Key words: vaporization cooling pipe, water strike, treatment measures, prevention methods1概述1、汽化冷却管线及设备的水击现象在1780烘炉开始，热轧汽化冷却管线及相关设备在加热炉点火初期或者运行过程中的水击现象发生过5起。

油库管道中水击产生的原理及预防措施

2018年05月油库管道中水击产生的原理及预防措施王勇（重庆盛基新源建筑工程设计有限公司，重庆400000）摘要：水击现象是在油库发油系统中可能出现的一个问题，水击会导致压力的增大，使管道正常工作的压强成倍上升，压强的大幅度波动会带来严重的破坏性，比如损坏计量仪表、破坏阀门、管道爆裂等，对管道的输送效率和设备的安全运行造成极大的影响。

水击现象的原因多样，操作方法不当、设计缺陷等，都会出现水击。

本文对油库管道中水击现象的原理进行探析，并提出相应的预防措施。

关键词：油库管道；水击；预防由于外界的某种因素，比如泵机组突然停车等，导致管道中液体的流速迅速变化，引起液体内部的压强交替升降，急速升高或者降低，这种压强作用在阀门、管壁或者其他元件中，如同锤击，因此称为水击或者水锤。

油品压强由于水击的作用，出现急剧升降的交替变化，压强可以降到油品饱和蒸气压以下，也可以升高到设计压强的几十倍或者上百倍，造成严重的破坏，因此需要确定可能出现的最大压强和最小压强，采取适当的措施防止水击。

1油库管道中水击产生的原理管道和油品都是弹性体，并不是刚体，水击压强达到一定的程度，会导致油品和管道的形变，一方面是管道管壁的膨胀，一方面是油品的压缩。

管道中的油品流速并不是同时发生变化的，而是具有传递性，形成水击波或者弹性波，进而实现传递。

水击发生的重要条件，就是管道油品流速的突然变化。

产生水击现象的内部因素主要是由于油品存在的压缩性和惯性。

2水击的危害输油管路中的水击现象导致管路压强出现急剧的升降，这种变化幅度通常很大，会严重损害管路和相关的连接设备，导致设备运行的不安全。

水击现象产生多种危害，第一，在管路输油作业中出现噪音[1]。

油库管道中发生水击现象，内部的油品压强会迅速大幅度升高，同时迅速产生更大的冲击力，冲击过滤器、单向阀、阀门阀板等设备。

油品压强也会出现迅速的大幅降低。

压力波不断进行升高和降低的交替，也会使部分设备元件承受的压力迅速不断转换，从而导致相互撞击和剧烈的震动，引发噪音。

管路的水击及其预防

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管道技术与设备
2002 年
管路的水击及其预防
王建设洛阳石化总厂化纤厂河南省洛阳市 471012
摘要在蒸汽管线和大口径管线上, 经常会发生水击, 对管道及相连设备的安全产生危害, 严重时甚至会造成管道、阀门等设备的破裂损坏, 影响装置的安全运行及平稳生产。本文分析了水击现象产生的原因, 并针对水击压力的变化规律, 提出了减轻水击危害的对策。关键词: 管道水击预防中图分类号: U173
开启, 造成的压力波在管内的传播。其传播速度用 c 表示。取流体的纵弹性系数为 K ( kgf/ m2) , 管材纵弹性系数为 E ( kg f/ m2) , 流体比重 ( kgf / m3) , 管内径为 D ( m) , 管壁厚为 e( m) , 重力加速度为 g ( m/ s2 ) , 则有公式( 1) :
c=
Kg/
1+ ( K / E) (D / e) c1
这里 c1 是随管道的固定状况不同而变化的系数。取泊松比为 , 则:
( 1) 管子上游固定, 无轴向位移限制时, c1 =
1- / 2; ( 2) 整个管子有轴向位移限制时, c1= 1- 2;
( 3) 管子有轴向位移限制, 但中间有伸缩接头时,
参考文献
1 袁恩熙. 工程流体力学. 北京: 石油工业出版社, 1986: 163
~ 169. 2 田中山. 配管的设计和施工. 日本东京: 共立出版社,
1980: 739~
( 收稿日期: 2002 年 1 月 17 日)
好消息
本刊在 2002 年参加以下展览会, 展会期间免费赠阅期刊, 欢迎您光临展台, 并提出宝贵意见。

浅析蒸汽管道水击的原因及预防措施

浅析蒸汽管道水击的原因及预防措施发表时间：2018-04-04T14:39:16.490Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：刘丽丽黄果[导读] 摘要：在正常运行的蒸汽管道中，因管壁散热等原因会形成一定数量的冷凝液，如果不及时排出，被汽流推至低洼处或管道末端集中，会造成水击。

伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊犁 835000摘要：在正常运行的蒸汽管道中，因管壁散热等原因会形成一定数量的冷凝液，如果不及时排出，被汽流推至低洼处或管道末端集中，会造成水击。

蒸汽管道水击会对蒸汽管道及设备的平稳、安全运行构成严重威胁。

采取合理的设计、措施、操作方式，避免或减小水击的危害，保证蒸汽管道和设备安全、平稳运行。

关键词：蒸汽管道；水击的危害；水击现象的处置措施；水击的预防措施一、蒸汽管道水击的形成及危害无论是输送过热蒸汽还是饱和蒸汽的管道，在系统启动或运行时，如果疏水不充分，蒸汽中就会带有凝结水。

如果此时突然开启阀门，携带着凝结水的蒸汽会流动起来，形成波浪，凝结水较多时会形成水堵，如图1所示。

水堵被高速汽流推动前进，由于水的惯性和不可压缩性，撞击管壁，弯头，阀门等管道附件，引起管道中流动的流体压力发生反复的、剧烈的周期性变化，这种现象称为水击，又称“水锤”[1]。

水堵一旦撞击到管道的拐弯处或阀门位置时，流动瞬间停止，释放出动能，造成压力变化，形成冲击波，冲击管道和阀门，造成直接水击。

为了避免蒸汽管道在投用过程中，造成管道过大的热应力和水击，使管道产生永久变形或裂纹，因此蒸汽管道投用时必须提前进行蒸汽暖管。

蒸汽暖管原则要先主管后支管、按照介质走向依次分段进行暖管；暖管时要先升温再升压，确保管道过热后方可提压。

举例：某公司低温甲醇洗装置低压过热蒸汽管线投用过程中发生水击事件经过：低温甲醇洗装置甲醇水分离塔再沸器采用低压过热蒸汽做为加热介质，压力1.5MPa、温度240℃。

低压过热蒸汽自蒸汽母管引至低温甲醇洗界区，支管较长，长约100m，含2段Ω型膨胀节（膨胀节约1.5m高）。

浅谈输油管道中水击现象产生的原因及预防措施

了管道的输送效率和设备设施的安全运行，文主要从水击产生的原因、递过程、害、算方法、本传危计避
免措施等方面进行了探讨。
关键词：油系统；发管路；击水
在压力管路中，由于某些外界原弹性体，因此在很大的水击压强的作压强大幅度急剧变化会对管路及其连因（门突然关闭、泵机组突然停车用下产生两种形变，即油品的压缩及接设备造成严重的损害，极大地影响阀
从在输油管路上，水击引起的管路烈的震动和互相撞击，而产生噪音。
滞后。２１００年，市社会物流总额达到为服务性行业，客户的满意度至关重全６１．５亿元，流需求系数达到１８４８１物．，９
参考文献
１刘亚茹．安物流的现状与对策、西
要，如何让铁路运输与客户之间的联
Ｊ，２１．即每亿元生产总值带动的物流需求是系变得更加紧密，也是铁路运输在未研究【】物流工程与管理，００８现１９．８亿元。安市２０～００年物流需来发展中需要解决的问题。再者，代西０８２１
ＤＩＣＳＯＮＡＮＥＥＣＳＵＳＩＤＲＳＡＲＨ探讨与研究

管道的水击现象及其防护

管道的水击现象及其防护水击现象是指由于管道中液体的突然阻塞或急剧减速引起的压力冲击现象。

水击现象不仅会对管道系统造成严重损坏，还可能对设备和人员安全造成威胁。

因此，了解水击现象的成因以及采取适当的防护措施是非常重要的。

一、水击现象的成因水击现象的成因主要有以下几个方面：1. 管道突然关闭或开启：当管道中的液体在流动中突然关闭或开启时，液体的动能会突然减小或增大，导致液体产生压力冲击，产生水击现象。

2. 泵站操作不当：在泵站操作中，若启动或停止泵的方式不合理，会导致液体流量突然改变，引发水击现象。

3. 变频控制系统故障：变频控制系统主要用于调节管道流量。

若系统出现故障，可能导致流量突变，引发水击现象。

二、水击现象的危害水击现象对管道系统以及相关设备和人员安全造成的危害是非常严重的。

下面是水击现象可能引发的一些危害情况：1. 管道破裂：由于水击现象产生的高压冲击力可能使管道发生破裂，导致液体泄漏，造成生产中断和环境污染。

2. 设备损坏：水击现象会对泵站及与之相连的设备产生不良影响，可能导致设备损坏、故障或提前寿命。

3. 人员伤亡：在水击现象发生的环境下，对人员安全构成威胁。

例如，当管道破裂时，喷出的高压液体可能对工作人员造成伤害甚至生命危险。

三、水击现象的防护措施为了避免或减少水击现象的发生，可以采取以下一些常见的防护措施：1. 安装减压阀或消声器：减压阀或消声器可以有效地减少管道中的冲击压力，降低水击现象的发生概率。

2. 慢启动系统：在启动泵站时，可以采用慢启动系统，使液体流量逐渐增加，避免突然的流量改变，减少水击风险。

3. 控制管道中的气体含量：管道中存在过多气体会增加水击现象的发生概率。

因此，保持管道中的气体含量在合理范围内，可以有效地预防水击现象。

4. 加装吸水阀：吸水阀可以防止液体回流，避免液体突然停止流动引发的水击现象。

5. 定期检查和维护管道系统：定期检查和维护管道系统，包括泵站、阀门、管道等，可以及时发现潜在问题并采取相应的修复措施，预防水击现象的发生。

管道的水击现象及其防护

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]。

1.1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]。

1.2水击理论1.2.1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。

1.2.2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)。

管线中水击现象的成因及设计预防措施

对于大直径钢管，a可能低于900m/s；对于小直径的高压钢管，a约为1200 ~1350 m/s。
由式1.1可得出如下结论：
（1）起始流速大，终了流速小，即V0>V，△H为正值，产生正水击，代表阀门关闭情况。
反之，则为负水击，代表阀门开启。
（2）水击值的大小与波速a成正比。
（3）水击值的大小与流速变化的绝对值也成正比。
当发生水击压力升高时，管道的管壁产生了弹性膨胀，介质受到压缩，介质的密度也会有所增加；当发生水击压力降低时，管道的管壁产生了弹性收缩，介质受到的压力减小，介质的密度也会有所减小。
这是研究水击现象的理论基础。
如图1.1所示，设在水平管内取出一段流体，在时间段△t内，水击波从流体的一边传递到另一边。
水击波传播速度为a，所以流体长度为△L= a△t。
气、液两相流在管内的流动状态随管内的流速以及液相、气相介质的密度、表面张力等性质不同，大致可分为七种流型：
即分散流、环状流、气泡流、层流、波状流、柱状流和活塞流。
在这七种流型中，柱状流由于气体快速运动而引起周期性地起波状，形成泡沫栓，沿管道以比液体平均速度大得多的速度流动，碰撞回弯管件，会引起严重水击现象。
设原有的流速为V0，水击波通过后的流速为V0 –△V，流速变化值为△V。
压强也从原有的H增大到(H+△H)，同时流体密度和管道断面都有相应的变化。
错误！未指定主题。
图1.1根据冲量变化应等于动量变化的原理，即△p△t = m△V [(+△)( H+△H)( A+△A)－HA]△t =( A+△A)△L△V忽略二阶微量，并且= a，得：
例如某管道的流速为2 m/s，阀门突然关闭，流速瞬间降为零，如水击波速a为500 m/s，则水击压头为：

防止水击的措施

防止水击的措施1. 引言水击是指液压系统中瞬间产生的冲击压力，可以对系统造成严重的破坏。

水击通常发生在液压系统中液体流速突然改变或关闭时，导致液体的瞬时反冲压力增加，从而对管道、阀门和其他液压元件造成破坏。

为了防止水击的发生，我们需要采取相应的措施。

2. 水击的危害水击造成的损坏主要包括以下几个方面：•管道破裂：水击会导致管道瞬时增加的压力超过其承受范围，从而导致管道破裂，造成液体泄漏和系统停工。

•阀门损坏：水击会对阀门产生剧烈的冲击力，导致阀门的密封面损坏，甚至导致阀芯卡死或阀门无法正常开闭。

•液压元件破坏：水击会产生剧烈的液体反冲压力，对液压元件（如油缸、液控阀等）造成损坏，降低其寿命。

•噪声和振动：水击会产生较大的噪声和振动，影响系统的工作环境，对工作人员的健康造成潜在威胁。

为了避免以上问题的发生，我们需要采取一系列的措施来防止水击。

3. 防止水击的措施3.1. 减小流速变化•合理设计管路：在设计液压系统时，应充分考虑流速变化的因素，合理设计管道布局和尺寸，避免管道急剧变窄或急转弯。

•使用缓冲器件：在系统的流速变化处使用缓冲器件，如缓冲阀、缓冲块等，以减缓液体流速的变化，降低冲击力。

3.2. 控制阀门操作•缓慢开关阀门：对于需要频繁操作的阀门，应缓慢开关，避免阀门关闭时产生的快速液体反冲压力。

•使用阻尼装置：在阀门的液体进出口处，可以安装阻尼装置，以降低液体的流速，减少反冲压力。

3.3. 使用缓冲器件•安装液压缓冲器：在冲击较大的工作位置或传动装置上，可以安装液压缓冲器，它能够吸收冲击力，减小冲击压力的大小。

•使用液压阻尼器：液压阻尼器可以通过调整其内部的油液阻尼系数来控制液体的流速，从而减小液体反冲压力的大小。

3.4. 优化系统控制•精确控制流量：通过使用流量控制阀、溢流阀等来控制流体的流量，避免流量突然变化，从而减小液体反冲压力的大小。

•合理安排启停时间：在系统的启动和停止过程中，应合理安排时间，避免快速启停造成的液体冲击。

浅析管道水击及防范措施

浅析管道水击及防范措施浅析管道水击及防范措施摘要：管道在运行时,由于突然停电或停泵,使管道中的流速和动量发生急剧变化,而发生水击或水锤现象, 水击可导致管道系统的强烈震动，对管道系统造成影响或破坏，甚至危及设备和人身的安全。

因此，火力发电厂汽水管道如果管道发生水击，会直接影响了汽水系统的安全运行，对电厂的安全生产构成严重威胁。

热力管道系统是火力发电厂的生命线，如何保证汽水管道的安全稳定运行，对水击现象进行了分析和探讨,提出了预防管道系统水击的方法和措施,防止水击现象发生，对电厂的安全生产和经济运行有着重要意义。

一、常见汽水管道水击现象1、蒸汽管道水击现象及其特征在热力发电厂中水击现象最容易在蒸汽管道中发生，主要集中在主再热蒸汽管道、抽汽管道、汽封管道、高低加疏水管道等，而蒸汽管道产生水击通常是以下几种状态比较普遍：（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、不畅或疏水管堵塞时，管道比较容易发生水击。

（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。

蒸汽管道在以上状态下发生水击现象时，主要表现的特征是：（1）管道系统会发生振动，管道、支（吊）架及管道穿墙处均有振动，水击越强烈振动也越强烈。

（2）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。

（3）管道系统在蒸汽带水进入管道时，如管道系统有法兰连接情况下，在管道的法兰结合处容易发生冒汽现象，水击严重时，法兰垫被冲坏致使大量漏汽。

水击现象原因分析及防范措施探讨

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。

管道的水击现象及其防护

管道的水击现象及其防护公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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)。

浅议水锤的危害以及防护措施

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。

供水管道壁光滑，后续水流在惯性的“帮凶”下，水力迅速达到最大，所以容易造成破坏作用（如破坏阀门和水泵等），这就是水力学中的“水锤效应”，也叫正水锤；相反，阀门或水泵突然开启，也会产生水锤效应，叫负水锤。

这种大幅波动的压力冲击波，极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。

所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。

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。

7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。

二、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。

三、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。

管道的水击现象及其防护

管道的水击现象及其防护管道的水击现象是指在水流速度发生突然变化时，由于流体动能转化不及时，引起的管道内的压力冲击波现象。

这种现象常常会给管道和设备带来严重的损坏，甚至造成人员伤亡。

因此，研究管道的水击现象及其防护措施对于保障工业安全具有重要意义。

一、管道的水击现象1. 水击的原因水击现象产生的主要原因是由于管道中的液体突然停止或变化流速造成的。

当液体流速发生变化时，流体的动能不能迅速地转化为压力能，使管道中产生压力冲击波。

比如，当阀门突然关闭时，流体动能迅速减小，使管道内部产生激烈的压力波动。

2. 水击的危害水击现象对管道和设备的危害主要表现在以下几个方面：（1）管道的损坏：水击会导致管道内部的压力迅速增大，超过管道的耐压能力，造成管道爆裂和破损的情况。

（2）设备的破坏：水击会对管道设备、泵站等进行冲击，导致设备的破坏和故障。

（3）人员伤害：水击会产生剧烈的压力冲击波，可能导致工作人员受伤或死亡。

3. 影响水击的因素水击的强度和频率受多种因素的影响，包括管道的材料、管道的几何形状、流速的变化速率等。

而在实际工程中，水击现象也常常与其他因素相互作用，如压力波的反射、管道的共振等。

二、管道水击的防护措施为了避免或减轻管道的水击现象，需要采取一系列的防护措施。

以下是几种常用的防护方式:1. 缓冲器的使用缓冲器是一种常见的防护装置，可用于消除水击现象。

缓冲器通过增加管道的弹性，减缓水击产生的压力冲击波。

根据具体的工程情况，可以选择液力缓冲器、气动缓冲器等不同类型的缓冲装置。

2. 减速阀的安装安装减速阀可以有效减缓液体流速的变化，避免突然的液压冲击。

减速阀可以根据实际需要进行调整，使液体的流速变化平缓，减少水击现象的发生。

3. 排气装置的设置排气装置在管道中起到排除空气和减少压力波反射的作用。

合理设置排气装置，可以减少水击现象造成的压力波反射，有效保护管道和设备的安全。

4. 增加管道的阻尼通过增加管道的阻尼可以减缓水击现象的发生。

9、输油管道的水击分析解析

（2）输油管道水击的控制对于水击过程的控制，其目的是避免管道超压（包
括超高压或超低压）；二是减轻管道运行参数的脉动，维持管道的平稳运行。用于控制水击过程的装置和措施很多，根据其作用原理可分为两类：
一类是从改变流速变化过程的角度考虑，如采用气体缓冲罐、水击罐等，设计合理的阀门开、关程序和停泵控制过程，减缓流体瞬变过程。例如在停电站上、下游的泵站上停一台泵，以适应事故站的流量变化等。另一类是使用各种压力保护设备，防止管道超过允许工作压力。如各种泄压装置、回流保护系统和逻辑控制顺序停泵技术等。
当水击波传播到水库或水池或者回到阀门处，水击波将产生反射，这种反射的水击波称为间接波。
当水击波传播到水库或水池，水击波将发生反射，这种反射波是等值异号反
射，即入射的是增压波，反射将减压波，反之亦然。水击波传播到阀门处将产生等值同号反射，即入射的是增（减）压波，反射的也是增（减）压波。由于摩擦阻力的作用，水击波在管道内的传播将逐渐衰减，最后达到平衡状态。
输油管道的水击分析
1）调节阀控制管道系统中的调节阀是一种阻力可变的节流元件。通过改变阀门的开度，可以改变管道系统的工作特性，从而实现调节流量，改变压力的目的。 2）压力保护控制采用密闭输送流程的管道，除采用调节阀控制泵站进、出口压力外，还使用压力保护装置，用于防止管道超压。泄压阀：泄压阀系统作用是当管道系统产生扰动时，在超压点把部分甚至全部液体泄放到常压罐中，以减轻瞬变压力波动，防止瞬变压力造成的危害。泄压系统一般由三部分组成：泄压阀、泄压罐和连接管道。
击）：
P
C(V0
V)
g
C(V0
V)
P
CV0
g
CV0
防止水击的措施

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。

浅析压力管道中水击现象的危害及预防

[参考文献 2 [1 8 唐慕尧.焊接测试技术 1 2 京.机械工业出 M .北
版社 , 1988 :78 一104 #
7 8 吴荫顺 , 金属腐蚀研究方法[M 2 京 :冶金工 2 .北
业出版社 , 1993 #
13 2
K urth , R . E . , L eis , B . N . , P rob abilistie
2 水击现象的危害性
间后系统将发生水击现象 " 在蒸汽系统发生上述水击时 , 主要的感知现象
如下 : ¹ 系统内会发出刺耳的响声 , 但在不同情况下
发生的水击现象 , 发出的声音各有特点 , 如投人运行时暖管或疏水不足的系统多阶段性地会发出 /咚咚 0 的响声 ;而蒸汽带水进人管道系统则多发出类似于
速度会发生急剧变化 , 导致这种变化的原因有 :¹ 阀门正常的快速开启和关闭 ; º阀门正常的快速调节 ;
» 泵的正常或事故启停 , ¼ 机组负荷的快速调节 ;½ 阀门的事故开或关 ; ¾ 管道的事故泄漏 ;¿泵的汽蚀或其叶轮 !叶片不稳而发生的振动 ; À 阀芯的损坏脱落"
毁 "¼ 阀门或汽缸接合面漏汽当阀门和汽缸受到急
在有压管道系统中 , 常见的水击现象一般分
为:
剧冷却时 , 会使金属产生永久的变形 , 导致阀门或汽
直接水击 :当阀门的关闭时间小于或等于一个缸接合面的漏汽 " ½ 引起金属裂纹当机组启停时 , 如遇进水或冷蒸汽的经常出现 , 金属在高频交变的热应力作用下会出现裂纹 "如汽封供汽系统来的水或冷蒸汽反复急剧的冷却汽封处的转子表面 , 就会出现裂纹而且不断扩大 "

关于电厂管道水击产生的原因分析及解决方法(精)

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。

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。