防止管道水锤的方法

1.水锤是如何发生的

水锤是由于阀门的急速开关等，管道内流动的流体的速度急剧变化，管道内的压力上升、下降，产生巨大冲击的现象，也称为水击作用。

■发生了什么?

作为水锤发生的原因，可以列举压力变动和水柱分离两种。

例如，突然关上拉杆式的水龙头等时，有时会响起冲击音。这是由于压力波动引起的水锤，水管中的水失去了位置，水的动能变成了压力能，导致管道受到冲击并发出声音。

当泵突然停止时，泵的流量不会跟随试图通过惯性力继续前进的流体，并且压力急剧下降并且由于闪蒸 (蒸发) 而形成气层。这称为水柱分离，当流体在管道中停止运动并且压力恢复时，水柱彼此碰撞并发生冲击。

■水锤的影响

如果从家用水管等听到“Kon”等声音，则没有大问题，但是当工厂内的管道发出大的冲击声或振动时需要小心。

由于水锤的冲击与流经管道的流体的流速和密度成正比，因此当泵功率增大时，其冲击波可以达到几MPa。因为有可能会损坏配管中的测量仪器，使配管本身破裂，所以非常危险。

2.防止水锤的点 (管道)

在这里，我们将介绍通过设计管道来防止水锤的要点。

首先，确认管道直径规定的最大流量。如果担心流体会超过最大流量，请参考下表，将管道直径调整为大一个尺寸。

降低流速可以抑制流速的快速变化，并降低因压力变化而发生水锤的风险。

此外，在泵的出水口管道中安装浪涌水箱可以在触发水柱分离之前提供流体，从而减少水锤发生的可能性。

3.防止水锤的点 (阀)

根据管道系统安装适当的阀门也有助于防止水锤。从这里开始，让我们看看有效防止水锤的阀门。

■避免突然开闭的阀门

杠杆式水管产生水锤的原因是由于与旋转水龙头相比水流的急剧变化，这与管道中的阀门相同。

避免使用突然打开或关闭的蝶阀或球阀，使用缓慢打开或关闭的阀门可降低水锤的风险。作为可以平稳控制流量的阀门，可以列举手套阀和闸阀等。

使用单向阀

单向阀 (也称为单向阀) 主要用于防止流体回流。止回阀 (例如晶圆型 (翼型) 或圆盘型) 可防止回水锤。

但是，即使是同样的止回阀，摆动式、滚珠式、提升式阀门也没有防止水锤的效果，所以需要注意。

■设置排气阀和安全阀

放气阀、安全阀的设置也很有效果。

通过在管道的较高位置安装排气阀，可以在管道中发生水柱分离时使空气从阀门流入，从而防止压力突然变化。

另外，泄压阀在配管内产生过大压力的话会释放压力。因此，如果将其安装在泵的排出管道上，则可以自动调整管道中的压力，从而最大限度地减少对管道和泵的损坏。

4.防止水锤的点 (泵)

水锤是由压力突然变化触发的，因此也可能由泵突然启动或停止引起。

通过在泵上安装飞轮 (惯性轮)，惯性力可使泵缓慢旋转并逐渐停止，从而抑制压力的突然变化。