【康沃真空網(wǎng)】前言

　　每個(gè)行業(yè)都有自己的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，離心泵行業(yè)也不例外。每個(gè)與泵打交道的銷售人員、設(shè)計(jì)工程師、最終用戶和維護(hù)人員都需要了解許多術(shù)語(yǔ)。如果你希望成為一名稱職的泵行業(yè)專業(yè)人員，了解這些術(shù)語(yǔ)至關(guān)重要。

　　水錘是一個(gè)有許多名稱的術(shù)語(yǔ)，例如流體錘、水力瞬變、流體瞬變或浪涌。它是移動(dòng)的流體（通常是液體）被迫停止或突然改變其方向時(shí)發(fā)生的液壓沖擊的通俗表達(dá)方式。這種動(dòng)量變化，通常發(fā)生在管道系統(tǒng)末端的閥門(mén)突然關(guān)閉并且壓力波通過(guò)管道傳播時(shí)。

　　任何使用閥門(mén)控制流量的管道系統(tǒng)都可能發(fā)生水錘。水錘現(xiàn)象是壓力波動(dòng)或高壓沖擊波在管道系統(tǒng)中傳播的結(jié)果，在管道系統(tǒng)中，流體被迫改變方向或突然停止。沖擊波通常也稱為液壓沖擊或液壓浪涌。由于巨大的沖擊波，閉門(mén)關(guān)閉后立即聽(tīng)到管道上明顯的砰砰聲或敲擊聲。沖擊波的速度取決于液體聲速、密度和彈性模量、管道彈性模量、壁厚、泊松比和管道約束。

　　當(dāng)一個(gè)打開(kāi)的閥門(mén)突然關(guān)閉并導(dǎo)致水砰砰地進(jìn)入時(shí)，可能會(huì)發(fā)生水錘。此外，突然關(guān)閉泵和回流到泵的反向流動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象。由于水是不可壓縮的，水的撞擊會(huì)產(chǎn)生沖擊波，沖擊波以聲速在系統(tǒng)中的閥門(mén)和相鄰彎頭之間傳播，或在泵后的直管中傳播。

圖1：水錘發(fā)生示意圖

　　水錘引起的原因

　　當(dāng)管道系統(tǒng)的下游閥門(mén)突然關(guān)閉，因大量的水關(guān)閉前仍在移動(dòng)，從而導(dǎo)致高壓和沖擊波。在家庭管道中，這表現(xiàn)為類似于敲擊聲的響亮的撞擊聲。如果壓力足夠高，水錘會(huì)破壞管道。有時(shí)，在水系統(tǒng)中安裝空氣收集器或豎管（頂部開(kāi)口）作為阻尼器，以吸收流動(dòng)水產(chǎn)生的潛在有害力。

　　水錘的其它原因包括泵故障和止回閥受到猛烈沖擊而迅速關(guān)閉。為了克服這種情況，建議使用非沖擊式止回閥，因?yàn)樗鼈冴P(guān)閉時(shí)不依賴重力或流體流動(dòng)。在垂直管道的情況下，一些建議包括采用包含氣室的新管道設(shè)計(jì)，以減輕由于水流過(guò)大而可能產(chǎn)生的沖擊波。

　　水錘的影響

　　流體動(dòng)量變化對(duì)閥門(mén)產(chǎn)生的沖擊力會(huì)產(chǎn)生可能超過(guò)系統(tǒng)工作壓力十倍的壓力峰值。這些突然停止的流體運(yùn)動(dòng)和沖擊波導(dǎo)致的壓力增加，可能會(huì)對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)造成相當(dāng)大的損壞。這可能是由于單次沖擊所造成的損壞，也可能是隨著時(shí)間的推移累積而造成的。

　　忽視水錘可能最終導(dǎo)致流動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性故障。因此，在水錘的最初跡象出現(xiàn)后，有必要立即采取行動(dòng)。否則，最終將導(dǎo)致廣泛的系統(tǒng)損壞，并可能從流量系統(tǒng)傳播到其它部件或基礎(chǔ)設(shè)施。

　　水錘的長(zhǎng)期后果包括：

　　1）泵和流體系統(tǒng)損壞，并伴隨著振動(dòng)和噪音的顯著增加。

　　2）泄漏。水錘會(huì)損壞管路上附件和接頭，導(dǎo)致泄漏。這些泄漏通常是逐漸開(kāi)始的，隨著時(shí)間的推移，嚴(yán)重程度會(huì)增加。較小的泄漏可能會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)不被發(fā)現(xiàn)，并損壞周圍的設(shè)備。

　　3）管道破裂。破裂可能會(huì)損壞局部管道，并使整個(gè)系統(tǒng)和其它設(shè)備失效。

　　4）外部設(shè)備損壞。如果不加以檢查和處理，泄漏液可能會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備故障、其它設(shè)備或基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕。

　　5）后續(xù)事故風(fēng)險(xiǎn)。管道破裂還可能威脅操作人員和維護(hù)人員的健康和安全。根據(jù)行業(yè)和設(shè)施的不同，不受控制的泄漏也會(huì)增加滑倒、墜落和觸電的風(fēng)險(xiǎn)。

　　6）停機(jī)損失。設(shè)備的損壞可能導(dǎo)致昂貴的維修或更換。由于需要停機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的維護(hù)、維修或設(shè)施建設(shè)，還可能導(dǎo)致額外的財(cái)務(wù)損失。

　　水錘的預(yù)防

　　預(yù)防水錘時(shí)的主要考慮因素之一是選擇正確的止回閥類型。合適的閥門(mén)類型，如旋啟式、活塞式止回閥、傾斜閥瓣，取決于重力和倒流，以便將閥門(mén)返回到關(guān)閉位置。這會(huì)使水猛烈撞擊閥門(mén)機(jī)構(gòu)，并在管道系統(tǒng)中產(chǎn)生傳播的壓力波。

　　另一方面，靜音止回閥或彈簧輔助止回閥安裝有一個(gè)內(nèi)部彈簧，在反向流動(dòng)之前，該彈簧會(huì)無(wú)聲地將閥門(mén)轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置。因此，它消除了水錘的可能性。

　　解決水錘問(wèn)題的另一個(gè)有效方法是在管道系統(tǒng)中增加氣室。這些系統(tǒng)包括一段短管，通常位于三通接頭中，帶有一個(gè)空的/充氣的腔室，作為水突然轉(zhuǎn)向時(shí)膨脹的減震器。這減少了以其它方式指向管道的沖擊程度。

　　幾種防止水錘的實(shí)用方法：

　　1）安裝緩沖（箱）罐

　　2）降低流速

　　3）降低閥門(mén)關(guān)閉速度

　　4）使用更堅(jiān)固的管道

　　5）在系統(tǒng)中安裝泄壓閥

　　6）使用靜音止回閥降低壓力沖擊程度