來源:時(shí)間:2018.05.04 01:41
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,從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化,這種水力現(xiàn)象稱為水擊或水錘。
實(shí)際上,水錘出現(xiàn)在起泵和停泵兩種情況下。停泵時(shí),如果是揚(yáng)程很高,泵通過關(guān)斷電源自然停止,水會(huì)逆向砸下來,形成水錘。解決的辦法是采用變頻器或軟起動(dòng)器,用變頻器最好,要多舒緩都可以,但是如果不需要調(diào)速,成本就高了,用軟起動(dòng)器就可以了,大多數(shù)軟起動(dòng)器具有軟起和軟停雙重功能。水錘產(chǎn)生的另一個(gè)原因是水管中有空氣,空氣柱在突然降壓時(shí)會(huì)膨脹,推動(dòng)水柱運(yùn)動(dòng),這樣氣推水,水推氣,形成水錘,形成大的破壞力。
水錘效應(yīng)的危害
水錘效應(yīng)有極大的破壞性:由于水錘的產(chǎn)生,使得管道中壓力急劇增大至超過正常壓力的幾倍甚至十幾倍,其危害很大,會(huì)引起管道的破裂,影響生產(chǎn)和生活。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。
設(shè)計(jì)過程的水錘防護(hù)措施
由于設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的水錘危害事故也經(jīng)常發(fā)生,因此,需要從設(shè)計(jì)過程就開始加強(qiáng)對(duì)水錘防護(hù)措施的應(yīng)用。對(duì)設(shè)計(jì)者而言,首先需要對(duì)各種可能發(fā)生的水力過程進(jìn)行分析,這不僅利于在設(shè)計(jì)中選擇最佳方案,降低工程造價(jià),還能夠在運(yùn)行中提高系統(tǒng)的安全可靠性。而目前在對(duì)其分析中,主要將數(shù)值計(jì)算的方法應(yīng)用在電子計(jì)算機(jī)之中進(jìn)行模擬,然后再結(jié)合獲取的模擬計(jì)算結(jié)果制定相應(yīng)的防護(hù)措施。而設(shè)計(jì)的要點(diǎn)主要涵蓋如下四個(gè)方面:
對(duì)閥門的種類進(jìn)行科學(xué)選擇,合理調(diào)節(jié)和控制閥門,比如緩慢地開啟或者關(guān)閉,以降低輸水管道中流速的突變;為了防止水流倒泄和水泵機(jī)組反轉(zhuǎn),而又不產(chǎn)生過高的水錘升壓,則可采用各種形式的緩閉式止逆閥或兩階段關(guān)閉的可控閥。
注水或注空氣穩(wěn)壓,從而控制住系統(tǒng)中的水錘壓力振蕩,防止真空和斷流空腔再彌合水錘過高的升壓。比如,注空氣閥以及空氣罐等。
泄水降壓,避免壓力陡升。而覆蓋該種類型的主要有停泵水錘消除器、設(shè)置旁通管等等。
針對(duì)其他類型,如選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的水泵機(jī)組或增裝慣性飛輪等。以上方式都能夠明顯降低水錘帶來的危害。
運(yùn)行管理中的水錘防護(hù)措施
運(yùn)行管理過程不善也是造成水錘現(xiàn)象發(fā)生的重要因素,而從我國近些年來發(fā)生的重大水錘事故的原因進(jìn)行分析也發(fā)現(xiàn),設(shè)備維修不善或者失誤操作是造成水錘現(xiàn)象的主要原因。因此,運(yùn)行管理人員的日常維護(hù)、管理以及嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行操作顯得非常重要。具體來說,可以從以下幾個(gè)方面來加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行管理過程中的水錘防護(hù)措施:
確保水泵系統(tǒng)的狀態(tài)完好。機(jī)組正常啟停機(jī)前,操作人員應(yīng)在熟練技術(shù)人員的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查,確保水泵系統(tǒng)設(shè)備完好,待監(jiān)控系統(tǒng)顯示機(jī)組已滿足開停機(jī)條件后方可按正常開停機(jī)程序開停機(jī)。同時(shí),在設(shè)備的正常運(yùn)行期間,檢修人員還要實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù),而操作人員也要重視對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的巡檢工作,并對(duì)相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。
輸水系統(tǒng)的優(yōu)化。對(duì)于靠近出口閥的位置應(yīng)該采用管道增強(qiáng)措施,尤其對(duì)于容易發(fā)生水錘現(xiàn)象的位置處增加支撐來減少共振現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)取水處的清淤以及建筑結(jié)構(gòu)加固和修補(bǔ)也是有效的防范水錘的有效措施。
嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的操作。尤其需要嚴(yán)格在相應(yīng)的規(guī)范下進(jìn)行設(shè)備的啟、停操作,而且還要做好對(duì)水錘防護(hù)設(shè)備的日常維護(hù)工作。需要注意的是,如果在停機(jī)后還需要再次開機(jī),堅(jiān)決不能夠在水流還處于停機(jī)瞬變流過程中開機(jī),反之亦然。