如何防止水锤现象发生，管道吸扁破裂

众所周知：塑胶管道在安装完毕后通常须通水试压，在试压时需要一个重要的步骤：将管道内的空气排放干净，否则通水试压会引起水锤，导致管道破裂。那么什么水锤现象？如何引起及防范呢？

1.什么是水锤现象？

水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，就象锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有时会很大，从而破坏阀门和水泵。

当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁，会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是流体力学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。在供水管道建设中都要考虑这一因素。

相反，关闭的阀门在突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有前者大。电动水泵机组突然停电或启动时，同样也会引起压力的冲击和水锤效应。这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。

2、水锤效应三问

第一问：水锤效应是什么？

 

水锤所造成的管道破损

水锤效应指在压力管道中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭或开启，水泵机组突然停车或开启等），使水流速突然变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化现象。

迅速关闭阀门，或水泵突然启停时，经常听到“嘭”一声短暂的闷响。这就是典型的水锤效应。

这种冲击的能量来自于管道内水流速度突然的改变，从而破坏我们的阀门和水泵。

第二问：水锤效应有何危害？

水锤会引起压强升高，可达管道正常工作压强的几倍，甚至几十倍。这种大幅度的压强波动，造成的危害有管道强烈振动、管道接头断开、破坏阀门、管道爆管导致沿途房屋渍水等。

来源：有一机械

当启停水泵、快速启闭阀门或改变水泵的转速、叶片角度调节流量时；尤其在迅速操作时，水流速度发生急剧变化情况下会引发水锤效应。

某些情况下，管道内存在空气，或其他原因导致的管道输送水的水柱频繁出现中断，应考虑采取相应的保护措施。

试验模拟水锤

试验采用30m长的管道进行了模拟，管道一端接水龙头，另一端安装阀门，中段安装压力表以便观察水锤产生时压力的变化。

来源：有一机械

当迅速关闭阀门的瞬间，水流速度急剧下降，其所携带的势能冲击阀门和管壁，造成管道剧烈震颤，观察压力表可以看到指针瞬时达到了压力表的上限。

现实管路系统更长、更复杂，所形成的水锤的压力远远大于试验模拟的压力，破坏力更强，严重时引发管道爆裂，防止关（开）阀水锤最有效的办法，是延长关（开）阀时间，以避免发生水锤，正确的选择关（开）阀时间，对长距离的输水管道系统尤为重要。

3.发生水锤的原因与防止措施如下：

（1）管线内空气未能排出易产生水锤。

   管线有高低起伏之状况，管线较高之位置，容易积存空气，因空气受压后体积会被压缩变小，但内压会大幅度的增加将会产生水锤。

   防止措施：在管线较高之位置要装设「自动排气阀」，则自动排气阀之上方有浮动球，当水未达满管或没有水时，浮球会自动掉落，空气可由此孔排出，当管内有水，此浮球会浮起，满管时此浮球就会浮上堵塞上方之圆孔，上述功能可排出管内高处遗留的空气，以防止水锤的发生。

（2）通水时制水阀（Valve）打开过大，排气不及亦易产生水锤。

   当管线配管完成要通水，而制水阀打开过速、过大，导致排气不及，空气大量遗留于管内，再加过大的水流冲击，将会产生水锤。

   防止措施：通水前各排气阀都要打开，以利排气，要通水时，制水阀打开不可过速、过大，使空气能顺利排出为原则。当排气阀有水流出，则表示水已满管始可予关闭。

由上述之水锤防止措施就是管线内空气要彻底的排除，另通水时制水阀的操作，不宜打开过大、过速为关键之问题。

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