給水管道水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是什么？如何消除？

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水擊 water hammer
有壓管道中，液體流速發(fā)生急劇變化所引起的壓強(qiáng)大幅度波動的現(xiàn)象。管道系統(tǒng)中閘門急劇啟閉，輸水管水泵突然停機(jī)，水輪機(jī)啟閉導(dǎo)水葉，室內(nèi)衛(wèi)生用具關(guān)閉水龍頭，都會產(chǎn)生水擊。
水擊可導(dǎo)致管道系統(tǒng)的強(qiáng)烈震動，間接水擊的計算需要知道流速隨時間變化的關(guān)系，產(chǎn)生噪聲和氣穴。掌握水擊壓強(qiáng)的變化規(guī)律對輸水管道的設(shè)計，對消減水擊的破壞作用，有很大的實際意義。水擊的基本問題是最大壓強(qiáng)的計算，最大壓強(qiáng)一般出現(xiàn)在發(fā)射波斷面（如閥門處）。
1.熱水鍋爐及采暖系統(tǒng)的水擊事故的分類
(1)鍋爐局部汽化造成的水擊事故，多發(fā)生于管架式熱水鍋爐，或由蒸汽水管鍋爐改裝的熱水鍋爐。
(2)省煤器中的水擊事故。
(3)由于蒸汽竄入熱水管路引起的水擊事故，此情況僅發(fā)生于蒸汽鍋筒定壓的熱水鍋爐。
(4)突然停電或其他原因引起的循環(huán)水泵突然停止運行而造成循環(huán)水泵人口處的水擊現(xiàn)象。
2.水擊事故的現(xiàn)象及產(chǎn)生原因
(1)鍋爐局部汽化引起的水擊事故，在爐外可聽到撞擊聲，嚴(yán)重時產(chǎn)生水擊的爐管劇烈抖動。
(2)省煤器中產(chǎn)生水擊時可聽到撞擊聲，嚴(yán)重時，鐵省煤器法蘭漏水，甚至開裂。
(3)蒸汽竄入供水管產(chǎn)生水擊時，可聽到熱水引出管內(nèi)有汽水撞擊聲，有時熱水引出管有振動現(xiàn)象。蒸汽竄入供水管多在以下二種情況下發(fā)生：
①熱水引出管結(jié)構(gòu)或布置位置不當(dāng)；
②鍋爐運行中水位控制不當(dāng)，水位過低。
(4)由于停電或突然停泵發(fā)生水擊事故時，系統(tǒng)回水管的壓力大幅度上升，而水泵出口處壓力大幅度下降。
3.水擊事故的處理
(1)鍋爐局部汽化造成的水擊事故可按汽化事故處理。
(2)省煤器中發(fā)生水擊事故時，有旁路煙道的，應(yīng)打開旁路煙道，開閉主煙道。隨著省煤器中煙溫降低，其水擊現(xiàn)象會隨之減緩。此時，應(yīng)開大省煤器回水閥門，增加回水流量，待水擊現(xiàn)象消除后，再使煙氣汽省煤器。
對無旁路煙道的中小型熱水鍋爐，應(yīng)視省煤器與鍋爐的連接型式分別處理。
(1)省煤器與鍋爐采用并聯(lián)連接方式。應(yīng)首先減弱燃燒，待水擊現(xiàn)象緩解后開大省煤器進(jìn)水閥門，加大流經(jīng)省煤器的回水量，待水擊現(xiàn)象安全消除，再恢復(fù)正常燃燒。并注意監(jiān)視省煤器的進(jìn)出水溫度。
(2)省煤器與鍋爐采用旁路管的連接方式。應(yīng)減弱燃燒，同時觀察省煤器進(jìn)出水溫度，如水在省煤器中溫升不大，則表明水擊是由省煤器中“窩氣”所致。此時，應(yīng)打開省煤器頂部的安全閥，泄水排汽。待水擊現(xiàn)象完全消除后再恢復(fù)正常運行。
省煤器與鍋爐采用串聯(lián)連接型式的也可參照上述方法進(jìn)行。
(3)汽水兩用鍋爐發(fā)生由蒸汽竄入熱水引出管而造成水擊事故時，應(yīng)立即減弱燃燒，停止循環(huán)水泵的運行。同時緩慢上水，使熱水引出管上部位水位高度增加。在進(jìn)行以上操作的過程中應(yīng)隨時監(jiān)視鍋爐壓力，使之保持在正常范圍內(nèi)。
如幾經(jīng)常發(fā)生上述水擊現(xiàn)象，則應(yīng)檢查熱水引出管結(jié)構(gòu)及安裝是否合理。熱水引出管結(jié)構(gòu)、安裝應(yīng)特別注意以下兩點：
①熱水引出管距鍋爐最低水位應(yīng)大與50mm以上；
②熱水引出管(又稱取水管)進(jìn)水口及管徑應(yīng)保證其流速小與0、3m／s ，以免水速過高吸入蒸汽。
(4)供熱系統(tǒng)循環(huán)泵入口的水擊事故是在循環(huán)泵停轉(zhuǎn)的瞬間發(fā)生，運行人員沒有時間在造成事故或損失之前進(jìn)行處理，而只能對此采取措施加以預(yù)防。目前應(yīng)用較多的防止停泵水擊事故的方法有兩種。
①在循環(huán)水泵進(jìn)出口間裝設(shè)帶逆止閥的旁路管。其工作原理是正常運行時循環(huán)泵出水管壓力高與回水管壓力，逆止閥關(guān)閉。當(dāng)突然停泵瞬間，水流動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗埽顾萌丝趬毫υ龈?，出水管壓力降低。此時旁路管上的逆止閥開啟，使回水繞過循環(huán)泵經(jīng)旁路管流至循環(huán)水泵出水管，從而消失水擊現(xiàn)象。
②在循環(huán)水泵入口管段上安裝安全閥。當(dāng)由于突然停泵回水管壓力升高時，安全閥自行開啟，泄水降壓。一般安全閥開啟壓力定為該點工作壓力(工作壓力系指循環(huán)水泵運行及停泵兩種工況下的較高壓力)加0.05MPa，安全閥形式最好為靜重式。