引起供暖管道水锤现象原因分析及预防措施

摘 要：供暖管道在使用过程中，会出现一种水锤现象，这一现象会对管道造成一定的破坏，如果发生过于频繁，那么必然会导致管道破裂，造成较为严重的渗漏现象。本篇文章主要针对供暖管道出现水锤现象的原因进行了深入的分析，并依据分析的结果提出了相应的预防措施。

关键词：水锤现象；预防措施；管道

暖通管道在寒冷地区有着极其重要的作用，因此，暖通管道运行的可靠性以及安全性对于居民的日常生活来说有着直接的影响，这就要避免出现任何可能导致供暖停止的情况出现。而水锤现象就是一个较为严重的情况，所带来的危害极大，必须要加以控制和预防。下文主要对供暖管道的水锤现象进行了深入分析，提出了相应的预防措施。

1 管道水锤的概念及危害

水流在管道中进行输送的过程中，时常会出现水锤现象，水锤的产生的原因主要是由于瞬间流动过程中，产生了两种压力波，而这一因素的出现主要是因为管道的中的某个截面水流速度发生了转变。这种转变因素一般是由于正常的流量调节所导致，也有可能是相关的事故导致流量被堵截，致使该区域的水压出现了一个瞬间的上升或者下跌的现象，这个现象就被称之为水锤现象。

水锤现象自身有着较大的破坏性，这主要是由于水流在流动的过程中所产生的动能造成水流受到了一定的压缩，因此，当水流在正常流动的过程中，受到突然的流量转变或者堵截，那么必然对会管道造成较大的压强以及冲击。如果管道内部的压强超过了管道的承受能力，那么管道就会破裂，与之相反的是，管道内部的压强过低，又会使得管线出现瘪塌现象，这两种现象都会对阀门以及固定件造成极大的损坏。

1.1 引起管道水锤的原因。

供暖管道系统中，能够引起流速变化而导致水锤的因素很多，如：

（1） 阀门的正常启闭和调节，阀门事故的开、关和阀瓣的损坏脱落；

（2） 泵的正常或事故启动和停止；

（3） 容器压力的变化及波动；

（4） 机泵叶片的不稳定性振动；

（5） 管道的事故堵塞或泄漏；

（6） 空泡的形成和溃灭；

（7） 一级和二级系统流量不匹配，使二级网过热，引起流量变化，压力波动。

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，影响正常供暖。

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。

2 具体问题分析

某油田热电联供系统自2003 年运行后从未发生过此类现象，因此设计方面不存在任何问题。因此，结合某热力站一级网的水温比其他站低，二级网水温同样比其他站低的情况，经分析，产生管道水锤，可能有以下几方面原因：

（1） 换热站内管网有堵塞情况。

（2） 出现站内或其他站停电情况。

（3） 管道内空气没排净。

（4） 微阻缓闭止回阀失灵。

（5） 一级网系统存在堵塞现象。

因运行前对本站进行过排污，并按要求在各放汽点放汽，准备工作做得比较充分，而且运行期间整个系统都未出现停电现象，故前三项可以排除。为安全起见，技术人员打开换热站放汽阀进行放汽，并进行排污，情况并没有得到缓解，而且有严重的趋势，因此分派技术人员对微阻缓闭止回阀和热电联供一级网系统同时进行检查。微阻缓闭止回阀是热力站系统的主要装置，它安装在泵的出口处。

事故停电时，希望它能自动迅速关闭，阻止水例流冲击水泵而发生飞速反转。但如果关闭不当，就会造成严重的管网水锤，对安全供暖构成威胁。供暖系统遍及工业及民用各部门，是生产和生活的命脉。严重的水锤会造成工业瘫痪性的破坏，损失不可估量。因微阻缓闭止回阀失灵产生管道水锤现象的原因有两种：

因为针形阀开度太大，小汽缸内的油很快回到储油缸中，也就是阀瓣很快关闭而产生水锤。我们按照调整标准将储油缸上的针形阀顺时针方向关闭，接着在逆时针方向打开3～5 圈后，管道仍有很大震动声；

小汽缸内的活塞没有伸出。检查针形阀是否打开，轻轻松开小汽缸处的油管接头一圈，观察是否有油出来。如果有油漏出，则证明油路畅通，此时可能因为储油缸内的油量不够。我们按照标准方法进行了加油。拆开针形阀两侧的有关接头，用扳手逆时针拆下针形阀。用一根直径约12mm，长约300mm 的钢棒插入油缸中，用锤子轻轻将油缸内的活塞敲入最下端，此时向油缸内加20# 机油，然后装上针形阀，接好铜管。

3 预防措施

管道内部所出现的水锤现象可以导致管道内部的压力高于正常情况的数十倍，严重情况下甚至高达数百倍，极高的压强必然会对管道内部的设备造成影响，对电联系统的正常运行带来一定的影响。即便某些水锤现象未造成任何损坏，也必须加大对水锤的重视力度，并且在系统设计的过程中，要与运行进行配合，最大限度的避免类似情况的出现。

在针对供热网系统设计的过程中，其管线布置应当尽可能的与管道的水平线保持平顺，避免出现驼峰凸部的现象，这主要是由于供热停止之后，这一部分的液柱极易断开，从而出现大量空泡，而当供暖系统启动之后，其驼峰的位置又会出现空泡溃大水锤。此外，在进行设计的过程中，还应当选择好合理的恒压点值并且设定好定压的措施，恒压点通常在制定的时候都设定的较高，这主要是因为水锤压力是直接叠加在其他的基础压力之上，而管道材料在进行强度验证的过程中，其较高就极高；如恒压点所设定的压力数值过低，当出现负压时，就极易产生气泡和空穴现象，在严重情况下还可能会导致空泡溃灭水锤的出现，从而造成一定汽蚀，对于管道的寿命和正常使用来说，有着直接的影响。

在实际运行过程中，要充分做好以下工作，防止此类现象的发生：

（1）供暖前排净管道内的空气；

（2）供暖前检查一级网管线有无破损、阀门开度；

（3）供暖前对换热站内管线流程进行检查；

（4）供暖结束时，要延长有效关闭时间；

（5）选择合理的调节规律。

若有管道水锤现象发生时，应首先开启管道气门，排净空气，降低增压泵的转速，以降低系统流量和压力，然后具体原因具体分析。

4 结论

综上所述，本篇文章主要针对管道内部出现水锤的原因以及所产生的危害等进行了全面详细的分析，并且依据分析的结果提出了相应的解决措施。但在实际工作的过程中，其实际情况是变化多端的，并且也更为复杂，当面临故障时，应当针对故障进行仔细的分析，在这一个过程中积累大量的经验。只有通过这样的方式，当供暖管道出现严重水锤现象时，才能够快速有效的将其解决，为供热系统的正常运行带来有效的保障。

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