停泵水錘危害很大，如何防護(hù)？
作者：泵閥 來源：水泵 發(fā)布時間：2026-01-28
水錘也稱水擊，是壓力管道中由于水流速度發(fā)生驟然變化而引起壓力變化的一種水力過渡現(xiàn)象，也稱瞬變流。即在壓力管道中，當(dāng)水流因某種原因而產(chǎn)生流速的急劇變化時，由于流體的慣性作用而引起管道內(nèi)液體的壓力升高或降低。它對水泵機(jī)組和管道系統(tǒng)的危害性很大。一般情況下，水泵在正常運行和正常停泵過程中是不會發(fā)生水錘的。
一、停泵水錘有哪些危害
停泵水錘是水錘現(xiàn)象的一種，是由于泵站工作人員失誤操作、外電網(wǎng)事故跳閘以及自然災(zāi)害（大風(fēng)、雷擊、地震）等原因，導(dǎo)致水泵機(jī)組突然斷電，造成停車而在泵站及管路系統(tǒng)中發(fā)生的水錘現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多的水錘事故都屬于停泵水錘事故，其對泵房和管路的安全有極大的威脅，國內(nèi)有幾座水泵房曾發(fā)生停泵水錘而導(dǎo)致泵房淹沒或管路破裂。水錘現(xiàn)象的延續(xù)時間雖然短暫，但它造成的工程事故不容忽視，輕則水泵機(jī)組產(chǎn)生振動和水力撞擊噪聲；嚴(yán)重時，水泵機(jī)組震壞，管道錘裂造成停水事故。如因事故停泵在管路中產(chǎn)生水柱分離和斷流彌合水錘，則其破壞力更為嚴(yán)重。
二、水錘現(xiàn)象分類
從不同角度，水錘現(xiàn)象可分為4類：
（1）按關(guān)閥歷時與水錘相的關(guān)系分為直接水錘現(xiàn)象和間接水錘現(xiàn)象；
（2）按水錘波動情況可分為水柱連續(xù)水錘現(xiàn)象和水柱分離水錘現(xiàn)象；
（3）按水錘水力特性可分為剛性水錘現(xiàn)象和彈性水錘現(xiàn)象；
（4）按水錘成因的外部條件可分為啟動水錘現(xiàn)象、關(guān)閥水錘現(xiàn)象和停泵水錘現(xiàn)象。
三、水錘計算方法
水錘分析計算可以采用解析法、圖解法、特征線法以及有限元法。解析法和圖解法忽略了摩擦阻力的影響，對復(fù)雜邊界條件的處理也比較粗糙，計算精度較差。采用有限元法計算機(jī)用時并不減少，且邊界條件處理不如特征線法方便。采用特征線法，可較精確地考慮沿程摩阻和局部摩組隊水錘計算的影響，能方便地處理各種復(fù)雜邊界條件，如串聯(lián)管道、分岔管道、閥門、調(diào)壓室、機(jī)組等處的邊界條件，計算精度可以大大提高。
四、停泵水錘，如何防護(hù)
由于停泵水錘可能導(dǎo)致泵站和輸水系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故，因此有必要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施來消除停泵水錘或消減水錘壓力。目前為止，已經(jīng)有多種停泵水錘防護(hù)措施，大致可以分為：
1、補(bǔ)水（注氣）穩(wěn)壓補(bǔ)水（注氣）穩(wěn)壓可防止產(chǎn)生水柱分離或升壓過高的斷流彌合水錘。屬于這種類型的有雙向調(diào)壓室、單向調(diào)壓室及氣壓罐。
（1）雙向調(diào)壓塔：在泵站附近或管道的適當(dāng)位置修建，雙向調(diào)壓塔的水面高度應(yīng)高于輸水管道終點接收水池的水面高度并考慮沿管道的水頭損失。調(diào)壓塔將隨著管路中的壓力變化向管道補(bǔ)水或泄掉管路中的過高壓力，從而有效地避免或降低水錘壓力。
（2）單向調(diào)壓塔：在泵站附近或管道的適當(dāng)位置修建，單向調(diào)壓塔的高度低于該處的管道壓力。當(dāng)管道內(nèi)壓力低于塔內(nèi)水位時，調(diào)壓塔向管道補(bǔ)水，防止水柱拉斷，避免彌合水錘。
（3）氣壓罐：國內(nèi)使用經(jīng)驗不多，在國外使用較廣泛。它利用氣體體積與壓力的特定定律工作。隨著管路中的壓力變化氣壓罐向管道補(bǔ)水或吸收管路中的過高壓力，其作用與雙向調(diào)壓塔類似。
2、泄水降壓泄水降壓可避免壓力陡升，屬于這種類型的有停泵水錘消除器、緩閉止回閥、爆破膜片等。
（1）停泵水錘消除器主要有三種類型，下開式停泵水錘消除器、自閉式停泵水錘消除器、自動復(fù)位停泵水錘消除器。它們在工作原理上類似，即當(dāng)停泵過程中，當(dāng)出口壓力下降到一定值時，消除器開啟，當(dāng)水錘升壓波向水泵返回時，由消除器向外排水，從而消除水錘。水錘消除器保護(hù)干管的長度，一般不超過800m。
（2）緩閉止回閥是止回閥的一種，它通過緩閉的形式來，消除水錘，形式很多，簡易可行，獲得了較為普遍的應(yīng)用。緩閉止回閥有重錘式和蓄能式兩種。這種閥門可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)對閥門關(guān)閉時間進(jìn)行調(diào)整。一般在停電后3～7s內(nèi)閥門關(guān)閉70%～80%，剩余20%～30%的關(guān)閉時間則根據(jù)水泵和管路的情況調(diào)節(jié)，一般在10～30s范圍。
（3）爆破膜片類似于電路上安裝保險絲，當(dāng)管路中由于水錘升壓超過預(yù)定值時，膜片自動破裂，水流外泄，起到泄水降壓的消除水錘效果。
3、其他類型
（1）適當(dāng)增加管道直徑、壁厚，降低輸水管線的流速，這樣可以在一定程度上降低水錘壓力。（2）減少管道長度，由一個泵站變?yōu)閮蓚€泵站，用吸水井把兩個泵站銜接起來。
（3）選用轉(zhuǎn)動慣量較大的水泵機(jī)組或加裝有足夠慣性的飛輪，可在一定程度上降低水錘值。
（4）改變管道縱斷面布置形式。在輸水管線布置時應(yīng)盡量避免出現(xiàn)坡度劇變的情況。
五、防護(hù)水錘，注意事項
另外，在選擇停泵水錘的防護(hù)措施時要注意以下幾點：
（1）所選用的防護(hù)措施，應(yīng)與所出泵站及管路系統(tǒng)的規(guī)模、作用、對安全性的要求及技術(shù)（管理）水平相適應(yīng)，并盡可能選擇技術(shù)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、管理維修方便的防護(hù)措施。
（2）在有可能產(chǎn)生水錘危害的情況下，應(yīng)早期防治。如在泵站及管路系統(tǒng)的設(shè)計、管材走向的選定、水泵機(jī)組和管材的選用以及管內(nèi)流速的確定等方面，都應(yīng)考慮采取消除或減輕水錘危害的措施。
（3）根據(jù)具體情況，盡可能采用綜合性防范措施（幾種措施同時采用），以提高防護(hù)功能的安全可靠性。
（4）對防護(hù)措施的管理維護(hù)及操作等方面的要求，應(yīng)給予足夠的重視，國內(nèi)不少重大泵站停泵水錘事故，都是由于對防護(hù)設(shè)備維修不善或失誤操作造成的。
（5）防護(hù)措施的選擇，必須與停泵水錘精確計算及相互分析相配合，同時進(jìn)行。總之，停泵水錘現(xiàn)象及其危害，與任何一種具體的物理現(xiàn)象一樣，都是在特定的條件下產(chǎn)生的。因此，大多防范措施是建立在對停泵水錘的早期防護(hù)上，在實際工程中，應(yīng)掌握其實質(zhì)，綜合考慮，靈活應(yīng)用。
