水泵站水锤防护措施简介

水泵在运行过程中，因停电或意外原因而停机，突然关闭底阀和逆止阀时，压力管道内的水体瞬时间先由向上流动的惯性而继续向上，由于没有后继水体，压力逐渐下降，趋至零值，此间管道内可能产生负压；继之，水体以极大的势能，有管道顶的压力箱大量顺管道倒泄而下，冲撞逆止阀，由于逆止阀已关闭，水体无法泄出，此时，管道中水体流动的动能，全部转化为水体的弹性压缩能，压力增大，压迫逆止阀，膨胀管壁。这种压强，从开始接近逆止阀而后逐渐向上交替波动，形成水锤。水锤所增大的压力，有时可能达到管道正常压力的许多倍，会胀裂管道，淹没泵房，危害极大。

水锤危害在高扬程泵站或管线很长的泵站尤其应注意，因为高扬程泵站，扬程高、压力管道长，管中存水多，倒泄压力大。所以对水锤的防护更应作为一个重要的技术问题来对待。在新建泵站规划设计时，泵站管路系统应满足各种可能出现的正常和非正常运行工况下最大压力水头的要求，因之，应注意管线布置、管中流速、阀门选择和阀门关闭时间等。但对已建成的正式投入运行的泵站的水锤防护更应重视。因为这些泵站的压力管道装置在露天，外部受风雨侵蚀，锈蚀剥落；内部水流带动泥沙颗粒摩擦管壁，随着时间的延长，管壁逐渐变薄，已不能承受原可承受的压力，再加水锤压力膨胀，管道胀裂几率更大，所以要研究防护措施。

目前采用的水锤防护措施较多，举例简介如下。

1.空气罐防护

空气罐为圆形筒状，通常安装在靠近水泵出口的压力管道中、逆止阀之后，当水泵正常工作时，主管道中的水压力使罐内空气压缩，一旦水泵停止运行，瞬时间内管道中压力降低时，罐内空气迅速膨胀，下层水在空气压力作用下迅速补充主管道；待水流因势能从高位向低位向管道倒流时，逆止阀迅速关闭，管中压力上升，压力管道中的高压水体一部分向下流撞逆止阀；一部分向上流入空气罐，抬高空气罐中水位，压缩罐中空气，从而减少压力管道中的压力升高。

2.调压塔防护

调压塔是一种缓冲式的水锤防护设备，其主要目的是：一旦管道中压力降低，调压塔可迅速给管道补水，以防止压力管道中产生负压，同时也可减小压力上升。

调压塔是一圆形筒状体，应装置在管道中可能产生负压的部位，其下游不会产生压力升高，只需考虑其与水泵之间的水锤问题。

调压塔在水泵启动和停止过程中，塔内水位变化不大，而且压力波可在调压塔中被反射回上游侧，但应有足够大的断面面积和容量，以防在补水过程中将塔内水泄空而使空气进入主管道。(www.xing528.com)

3.阀门防护

（1）急闭式逆止阀。急闭式逆止阀通常是在逆止阀支座处装设弹簧或附设杠杆支承的重锤等蓄能装置，一旦水流流速减小到接近于零时，弹簧或重锤的蓄能释放，使阀板迅速关闭。

（2）缓闭式逆止阀。缓闭式逆止阀是一种靠缓冲机构使逆止阀在接近于全闭的区间缓慢关闭的泄流式水锤防护设备，主要用于防止管道系统中的压力上升。缓闭式逆止阀，通常是在普通旋启式逆止阀上装置缓冲器，由带大、小排油孔是阻尼油缸、活塞等组成。事故停机之后，管中水流开始倒流的瞬间，旋启式阀片在水流和自重作用下迅速关闭，但当阀片关到接近于全闭的某一开度时，阻尼油缸的排油孔转换成小孔，排油速度迅速减慢，形成阻尼，使阀片开始缓慢关闭，从而减少阀片对阀体的撞击，控制水锤压力的上升。

4.空气阀保护

空气阀是采用补气的发方法来防止管道中因负压而造成水锤事故的特殊阀门，通常装设在管线凸起的部分。当管道内压力低于大气压时吸入空气，高于大气压时排出空气。这种阀不允许液体进入大气，在排除管道中空气时具有自动关闭的功能。

5.水锤消除器

水锤消除器实际上是具有一定泄水能力，并适合于泵站停机时水锤压力变化过程的安全阀，它主要用于防止升压。在管道内产生突然压力升高的瞬间，迅速按照要求，释放一部分管道中的压力水，以缓冲压力上升，从而达到防止水锤的目的。

水锤防护的方法还有不少其他形式，但主要还是要根据泵站的实际情况选用合适的方法，不要由于担心发生水锤事故而盲目采用不合适的防护措施，这样既可能造成浪费，有时甚至会得到相反的结果。