管道在安裝完畢后通常須通水試壓,在試壓時(shí)需要一個(gè)重要的步驟:將管道內(nèi)的空氣排放干凈,否則通水試壓會(huì)引起水錘,導(dǎo)致管道破裂。那么水錘現(xiàn)象是什么?它是如何引起及防范呢?
水錘現(xiàn)象
在有壓力管路中,由于某種外界原因(如閥門突然關(guān)閉、水泵機(jī)組突然停車)使水的流速突然發(fā)生變化,從而引起水擊,這種水力現(xiàn)象稱為水擊或水錘。
因開泵、停泵、開關(guān)閘閥過于快速,使水的速度發(fā)生急劇變化,特別是突然停泵引起水錘,可以破壞管道、水泵、閥門、并引起水泵反轉(zhuǎn),管網(wǎng)壓力降低等,所以,預(yù)防水錘發(fā)生極為重要。
水錘效應(yīng)是指在水管內(nèi)部,管內(nèi)壁光滑,水流動(dòng)自如。當(dāng)打開的閥門突然關(guān)閉,水流對(duì)閥門及管壁,主要是閥門會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由于管壁光滑,后續(xù)水流在慣性的作用下,迅速達(dá)到大,并產(chǎn)生破壞作用,這就是水利學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”,也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反,關(guān)閉的閥門在突然打開后,也會(huì)產(chǎn)生水錘,叫負(fù)水錘,也有一定的破壞力,但沒有前者大。
水錘效應(yīng)有何危害
水錘效應(yīng)有極大的破壞性:壓強(qiáng)過高,將引起管子的破裂,反之,壓強(qiáng)過低又會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌,還會(huì)損壞閥門和固定件。
當(dāng)切斷電源而停機(jī)時(shí),泵水系統(tǒng)的勢(shì)能將克服電動(dòng)機(jī)的慣性而命令系統(tǒng)急劇地停止,這也同樣會(huì)引起壓力的沖擊和水錘效應(yīng)。
發(fā)生水錘的原因與防止措施
a.開關(guān)閥門過快引起的水錘:
(1) 延長(zhǎng)開閥和關(guān)閥時(shí)間。
(2) 離心泵和混凝泵應(yīng)在閥門半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵。
b.泵引起的水錘:
(1) 排除管道內(nèi)的空氣,使管道內(nèi)充滿水后再開啟水泵,凡是長(zhǎng)距離輸水管道的高起部位都應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥。
(2) 停泵水錘主要因出水管止回閥關(guān)閉過快引起,因此,取消止回閥可以消除停水泵水錘的危害,并且可以減少水頭損失,節(jié)約電耗;目前經(jīng)過一些大城市的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為一級(jí)泵房可以取消,二級(jí)泵房不宜取消;取消止回閥時(shí)應(yīng)進(jìn)行停水錘壓力計(jì)算,為減少和消除水錘,目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。采用緩沖止回閥、微閉蝶閥安裝在大口徑的水泵出水管上,可有效的消除停泵水錘,但因閥門動(dòng)作時(shí)有一定的水量倒流,吸水井須有溢流管。緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除器。
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