供水管道中的水锤现象及防范措施

在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化，这种水力现象称为水击或水锤。 

实际上，水锤出现在起泵和停泵两种情况下。停泵时，如果是扬程很高，泵通过关断电源自然停止，水会逆向砸下来，形成水锤。解决的办法是采用变频器或软起动器，用变频器最好，要多舒缓都可以，但是如果不需要调速，成本就高了，用软起动器就可以了，大多数软起动器具有软起和软停双重功能。水锤产生的另一个原因是水管中有空气，空气柱在突然降压时会膨胀，推动水柱运动，这样气推水，水推气，形成水锤，形成大的破坏力。

水锤效应的危害

水锤效应有极大的破坏性：由于水锤的产生，使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍，其危害很大，会引起管道的破裂，影响生产和生活。压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。

设计过程的水锤防护措施

由于设计不合理导致的水锤危害事故也经常发生，因此，需要从设计过程就开始加强对水锤防护措施的应用。对设计者而言，首先需要对各种可能发生的水力过程进行分析，这不仅利于在设计中选择最佳方案，降低工程造价，还能够在运行中提高系统的安全可靠性。而目前在对其分析中，主要将数值计算的方法应用在电子计算机之中进行模拟，然后再结合获取的模拟计算结果制定相应的防护措施。而设计的要点主要涵盖如下四个方面：

对阀门的种类进行科学选择，合理调节和控制阀门，比如缓慢地开启或者关闭，以降低输水管道中流速的突变；为了防止水流倒泄和水泵机组反转，而又不产生过高的水锤升压，则可采用各种形式的缓闭式止逆阀或两阶段关闭的可控阀。

注水或注空气稳压，从而控制住系统中的水锤压力振荡，防止真空和断流空腔再弥合水锤过高的升压。比如，注空气阀以及空气罐等。

泄水降压，避免压力陡升。而覆盖该种类型的主要有停泵水锤消除器、设置旁通管等等。

针对其他类型，如选用转动惯量大的水泵机组或增装惯性飞轮等。以上方式都能够明显降低水锤带来的危害。

运行管理中的水锤防护措施

运行管理过程不善也是造成水锤现象发生的重要因素，而从我国近些年来发生的重大水锤事故的原因进行分析也发现，设备维修不善或者失误操作是造成水锤现象的主要原因。因此，运行管理人员的日常维护、管理以及严格按照运行规程进行操作显得非常重要。具体来说，可以从以下几个方面来加强对运行管理过程中的水锤防护措施：

确保水泵系统的状态完好。机组正常启停机前，操作人员应在熟练技术人员的监护下进行现场检查，确保水泵系统设备完好，待监控系统显示机组已满足开停机条件后方可按正常开停机程序开停机。同时，在设备的正常运行期间，检修人员还要实时对机电设备进行维护，而操作人员也要重视对现场的巡检工作，并对相关的运行参数进行监控。

输水系统的优化。对于靠近出口阀的位置应该采用管道增强措施，尤其对于容易发生水锤现象的位置处增加支撑来减少共振现象的发生。同时，加强对取水处的清淤以及建筑结构加固和修补也是有效的防范水锤的有效措施。

严格按照操作规范进行相应的操作。尤其需要严格在相应的规范下进行设备的启、停操作，而且还要做好对水锤防护设备的日常维护工作。需要注意的是，如果在停机后还需要再次开机，坚决不能够在水流还处于停机瞬变流过程中开机，反之亦然。