【康沃真空網(wǎng)】前言
每個行業(yè)都有自己的專業(yè)術語，離心泵行業(yè)也不例外。每個與泵打交道的銷售人員、設計工程師、最終用戶和維護人員都需要了解許多術語。如果你希望成為一名稱職的泵行業(yè)專業(yè)人員，了解這些術語至關重要。
水錘是一個有許多名稱的術語，例如流體錘、水力瞬變、流體瞬變或浪涌。它是移動的流體（通常是液體）被迫停止或突然改變其方向時發(fā)生的液壓沖擊的通俗表達方式。這種動量變化，通常發(fā)生在管道系統(tǒng)末端的閥門突然關閉并且壓力波通過管道傳播時。
任何使用閥門控制流量的管道系統(tǒng)都可能發(fā)生水錘。水錘現(xiàn)象是壓力波動或高壓沖擊波在管道系統(tǒng)中傳播的結果，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，閉門關閉后立即聽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。
當一個打開的閥門突然關閉并導致水砰砰地進入時，可能會發(fā)生水錘。此外，突然關閉泵和回流到泵的反向流動可能會導致這種現(xiàn)象。由于水是不可壓縮的，水的撞擊會產(chǎn)生沖擊波，沖擊波以聲速在系統(tǒng)中的閥門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
當管道系統(tǒng)的下游閥門突然關閉，因大量的水關閉前仍在移動，從而導致高壓和沖擊波。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，水錘會破壞管道。有時，在水系統(tǒng)中安裝空氣收集器或豎管（頂部開口）作為阻尼器，以吸收流動水產(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閉。為了克服這種情況，建議使用非沖擊式止回閥，因為它們關閉時不依賴重力或流體流動。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計，以減輕由于水流過大而可能產(chǎn)生的沖擊波。
水錘的影響
流體動量變化對閥門產(chǎn)生的沖擊力會產(chǎn)生可能超過系統(tǒng)工作壓力十倍的壓力峰值。這些突然停止的流體運動和沖擊波導致的壓力增加，可能會對整個管道系統(tǒng)造成相當大的損壞。這可能是由于單次沖擊所造成的損壞，也可能是隨著時間的推移累積而造成的。
忽視水錘可能最終導致流動系統(tǒng)發(fā)生災難性故障。因此，在水錘的最初跡象出現(xiàn)后，有必要立即采取行動。否則，最終將導致廣泛的系統(tǒng)損壞，并可能從流量系統(tǒng)傳播到其它部件或基礎設施。
水錘的長期后果包括：
1）泵和流體系統(tǒng)損壞，并伴隨著振動和噪音的顯著增加。
2）泄漏。水錘會損壞管路上附件和接頭，導致泄漏。這些泄漏通常是逐漸開始的，隨著時間的推移，嚴重程度會增加。較小的泄漏可能會在一段時間內(nèi)不被發(fā)現(xiàn)，并損壞周圍的設備。
3）管道破裂。破裂可能會損壞局部管道，并使整個系統(tǒng)和其它設備失效。
4）外部設備損壞。如果不加以檢查和處理，泄漏液可能會導致電氣設備故障、其它設備或基礎設施的腐蝕。
5）后續(xù)事故風險。管道破裂還可能威脅操作人員和維護人員的健康和安全。根據(jù)行業(yè)和設施的不同，不受控制的泄漏也會增加滑倒、墜落和觸電的風險。
6）停機損失。設備的損壞可能導致昂貴的維修或更換。由于需要停機進行進一步的維護、維修或設施建設，還可能導致額外的財務損失。
水錘的預防
預防水錘時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，以便將閥門返回到關閉位置。這會使水猛烈撞擊閥門機構，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內(nèi)部彈簧，在反向流動之前，該彈簧會無聲地將閥門轉到關閉位置。因此，它消除了水錘的可能性。
解決水錘問題的另一個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，帶有一個空的/充氣的腔室，作為水突然轉向時膨脹的減震器。這減少了以其它方式指向管道的沖擊程度。
幾種防止水錘的實用方法：
1）安裝緩沖（箱）罐
2）降低流速
3）降低閥門關閉速度
4）使用更堅固的管道
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
