给水管道水击现象产生的主要原因是什么?如何消除?

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水击 water hammer
有压管道中,液体流速发生急剧变化所引起的压强大幅度波动的现象.管道系统中闸门急剧启闭,输水管水泵突然停机,水轮机启闭导水叶,室内卫生用具关闭水龙头,都会产生水击.
水击可导致管道系统的强烈震动,间接水击的计算需要知道流速随时间变化的关系,产生噪声和气穴.掌握水击压强的变化规律对输水管道的设计,对消减水击的破坏作用,有很大的实际意义.水击的基本问题是最大压强的计算,最大压强一般出现在发射波断面（如阀门处）.
1.热水锅炉及采暖系统的水击事故的分类
(1)锅炉局部汽化造成的水击事故,多发生于管架式热水锅炉,或由蒸汽水管锅炉改装的热水锅炉.
(2)省煤器中的水击事故.
(3)由于蒸汽窜入热水管路引起的水击事故,此情况仅发生于蒸汽锅筒定压的热水锅炉.
(4)突然停电或其他原因引起的循环水泵突然停止运行而造成循环水泵人口处的水击现象.
2.水击事故的现象及产生原因
(1)锅炉局部汽化引起的水击事故,在炉外可听到撞击声,严重时产生水击的炉管剧烈抖动.
(2)省煤器中产生水击时可听到撞击声,严重时,铁省煤器法兰漏水,甚至开裂.
(3)蒸汽窜入供水管产生水击时,可听到热水引出管内有汽水撞击声,有时热水引出管有振动现象.蒸汽窜入供水管多在以下二种情况下发生：
①热水引出管结构或布置位置不当；
②锅炉运行中水位控制不当,水位过低.
(4)由于停电或突然停泵发生水击事故时,系统回水管的压力大幅度上升,而水泵出口处压力大幅度下降.
3.水击事故的处理
(1)锅炉局部汽化造成的水击事故可按汽化事故处理.
(2)省煤器中发生水击事故时,有旁路烟道的,应打开旁路烟道,开闭主烟道.随着省煤器中烟温降低,其水击现象会随之减缓.此时,应开大省煤器回水阀门,增加回水流量,待水击现象消除后,再使烟气汽省煤器.
对无旁路烟道的中小型热水锅炉,应视省煤器与锅炉的连接型式分别处理.
(1)省煤器与锅炉采用并联连接方式.应首先减弱燃烧,待水击现象缓解后开大省煤器进水阀门,加大流经省煤器的回水量,待水击现象安全消除,再恢复正常燃烧.并注意监视省煤器的进出水温度.
(2)省煤器与锅炉采用旁路管的连接方式.应减弱燃烧,同时观察省煤器进出水温度,如水在省煤器中温升不大,则表明水击是由省煤器中“窝气”所致.此时,应打开省煤器顶部的安全阀,泄水排汽.待水击现象完全消除后再恢复正常运行.
省煤器与锅炉采用串联连接型式的也可参照上述方法进行.
(3)汽水两用锅炉发生由蒸汽窜入热水引出管而造成水击事故时,应立即减弱燃烧,停止循环水泵的运行.同时缓慢上水,使热水引出管上部位水位高度增加.在进行以上操作的过程中应随时监视锅炉压力,使之保持在正常范围内.
如几经常发生上述水击现象,则应检查热水引出管结构及安装是否合理.热水引出管结构、安装应特别注意以下两点：
①热水引出管距锅炉最低水位应大与50mm以上；
②热水引出管(又称取水管)进水口及管径应保证其流速小与0、3m／s ,以免水速过高吸入蒸汽.
(4)供热系统循环泵入口的水击事故是在循环泵停转的瞬间发生,运行人员没有时间在造成事故或损失之前进行处理,而只能对此采取措施加以预防.目前应用较多的防止停泵水击事故的方法有两种.
①在循环水泵进出口间装设带逆止阀的旁路管.其工作原理是正常运行时循环泵出水管压力高与回水管压力,逆止阀关闭.当突然停泵瞬间,水流动能转变为压能,使水泵人口压力增高,出水管压力降低.此时旁路管上的逆止阀开启,使回水绕过循环泵经旁路管流至循环水泵出水管,从而消失水击现象.
②在循环水泵入口管段上安装安全阀.当由于突然停泵回水管压力升高时,安全阀自行开启,泄水降压.一般安全阀开启压力定为该点工作压力(工作压力系指循环水泵运行及停泵两种工况下的较高压力)加0.05MPa,安全阀形式最好为静重式.