【康沃真空網】前言
每個行業都有自己的專業術語，離心泵行業也不例外。每個與泵打交道的銷售人員、設計工程師、最終用戶和維護人員都需要了解許多術語。如果你希望成為一名稱職的泵行業專業人員，了解這些術語至關重要。
水錘是一個有許多名稱的術語，例如流體錘、水力瞬變、流體瞬變或浪涌。它是移動的流體（通常是液體）被迫停止或突然改變其方向時發生的液壓沖擊的通俗表達方式。這種動量變化，通常發生在管道系統末端的閥門突然關閉并且壓力波通過管道傳播時。
任何使用閥門控制流量的管道系統都可能發生水錘。水錘現象是壓力波動或高壓沖擊波在管道系統中傳播的結果，在管道系統中，流體被迫改變方向或突然停止。沖擊波通常也稱為液壓沖擊或液壓浪涌。由于巨大的沖擊波，閉門關閉后立即聽到管道上明顯的砰砰聲或敲擊聲。沖擊波的速度取決于液體聲速、密度和彈性模量、管道彈性模量、壁厚、泊松比和管道約束。
當一個打開的閥門突然關閉并導致水砰砰地進入時，可能會發生水錘。此外，突然關閉泵和回流到泵的反向流動可能會導致這種現象。由于水是不可壓縮的，水的撞擊會產生沖擊波，沖擊波以聲速在系統中的閥門和相鄰彎頭之間傳播，或在泵后的直管中傳播。
圖1：水錘發生示意圖
水錘引起的原因
當管道系統的下游閥門突然關閉，因大量的水關閉前仍在移動，從而導致高壓和沖擊波。在家庭管道中，這表現為類似于敲擊聲的響亮的撞擊聲。如果壓力足夠高，水錘會破壞管道。有時，在水系統中安裝空氣收集器或豎管（頂部開口）作為阻尼器，以吸收流動水產生的潛在有害力。
水錘的其它原因包括泵故障和止回閥受到猛烈沖擊而迅速關閉。為了克服這種情況，建議使用非沖擊式止回閥，因為它們關閉時不依賴重力或流體流動。在垂直管道的情況下，一些建議包括采用包含氣室的新管道設計，以減輕由于水流過大而可能產生的沖擊波。
水錘的影響
流體動量變化對閥門產生的沖擊力會產生可能超過系統工作壓力十倍的壓力峰值。這些突然停止的流體運動和沖擊波導致的壓力增加，可能會對整個管道系統造成相當大的損壞。這可能是由于單次沖擊所造成的損壞，也可能是隨著時間的推移累積而造成的。
忽視水錘可能最終導致流動系統發生災難性故障。因此，在水錘的最初跡象出現后，有必要立即采取行動。否則，最終將導致廣泛的系統損壞，并可能從流量系統傳播到其它部件或基礎設施。
水錘的長期后果包括：
1）泵和流體系統損壞，并伴隨著振動和噪音的顯著增加。
2）泄漏。水錘會損壞管路上附件和接頭，導致泄漏。這些泄漏通常是逐漸開始的，隨著時間的推移，嚴重程度會增加。較小的泄漏可能會在一段時間內不被發現，并損壞周圍的設備。
3）管道破裂。破裂可能會損壞局部管道，并使整個系統和其它設備失效。
4）外部設備損壞。如果不加以檢查和處理，泄漏液可能會導致電氣設備故障、其它設備或基礎設施的腐蝕。
5）后續事故風險。管道破裂還可能威脅操作人員和維護人員的健康和安全。根據行業和設施的不同，不受控制的泄漏也會增加滑倒、墜落和觸電的風險。
6）停機損失。設備的損壞可能導致昂貴的維修或更換。由于需要停機進行進一步的維護、維修或設施建設，還可能導致額外的財務損失。
水錘的預防
預防水錘時的主要考慮因素之一是選擇正確的止回閥類型。合適的閥門類型，如旋啟式、活塞式止回閥、傾斜閥瓣，取決于重力和倒流，以便將閥門返回到關閉位置。這會使水猛烈撞擊閥門機構，并在管道系統中產生傳播的壓力波。
另一方面，靜音止回閥或彈簧輔助止回閥安裝有一個內部彈簧，在反向流動之前，該彈簧會無聲地將閥門轉到關閉位置。因此，它消除了水錘的可能性。
解決水錘問題的另一個有效方法是在管道系統中增加氣室。這些系統包括一段短管，通常位于三通接頭中，帶有一個空的/充氣的腔室，作為水突然轉向時膨脹的減震器。這減少了以其它方式指向管道的沖擊程度。
幾種防止水錘的實用方法：
1）安裝緩沖（箱）罐
2）降低流速
3）降低閥門關閉速度
4）使用更堅固的管道
5）在系統中安裝泄壓閥
6）使用靜音止回閥降低壓力沖擊程度
