注册编号 ZJS AZ 05 3 降低水锤的危害 发布人 闵育飞 水锤现象是当水在管路内被高速向高处推动时 由于瞬间停止推动的力量 使管路内的水失去向上的推力 在重力的作用下 产生向下的冲击力 形成水锤现象 水锤形成的压强随着竖向管道的延长而增加 它对供水管路的破坏力是惊人的 对管网的安全平稳运行十分有害 容易造成爆管事故 水锤是供水装置中常见的一种物理现象 在高层建筑的给水系统中尤为突出 前言 中建三局工程总承包公司 安装之星QC小组 一 工程概况 四号楼供水系统图 二 小组概况 二 小组概况 小组在2005年 2007年度先后两次被评为湖北省优秀质量管理小组 并两次荣获全国质量信得过质量小组荣誉 小组QC成果 提高混凝土墙内塑料线盒预埋一次合格率 以及 提高PP R管热熔连接一次合格率 均获得湖北省建设工程QC成果二等奖 三 选题理由 该工程的4号楼给水系统于2007年5月15日安装完毕 在5月18日对系统进行调试时 发现给水装置在停泵瞬间产生巨大震动 即产生水锤现象 鉴于水锤的危害 决不可以在供水装置存在这种现象 故选定降低水锤的危害作为本次QC活动课题 四 制定计划 五 现状调查 2007年5月19日 由尹桂柏组织小组成员再次对3 4 楼的4个供水系统进行了现场调查 小组对水泵静止时的静压以及水泵运行过程中突然停泵时的瞬间水锤吸纳器压力表最大值进行了统计 得出以下调查统计表 经过与验收标准对比 有两个系统超出标准 结论 经过对比分析 表中的第1 3项压力超过验收标准 直接表现为水锤压强过大 震动强烈 需要采取措施进行改进 本次QC活动以第3项4 楼地下二层至19层的改进为研究对象 中建三局工程总承包公司 安装之星QC小组 六 设定目标 2007年5月26日 小组召开现场分析会 将目标定为 水锤消除后的压强为1 2倍静压 结论 只要科学计算 合理配置水锤消除设施 水锤消除后的压强为1 20倍静压的目标一定可以实现 七 原因分析 八 确定要因 水锤消除原理介绍 在要因确认前 先介绍一下水锤消除器的工作原理 水锤消除器一般安装在水击源附近的管路系统上 当水锤发生时 管路系统中液体的巨大动能作用在刚性的管道和管件上 能量无以宣泄 形成破坏力和产生烦人的噪音 而安装水锤消除器以后 液体的巨大动能可以通过水锤消除器的活塞压缩空气作功 能量发生转化 消减了水锤破坏力 起到消除噪音 保护管网的作用 小组通过对上述鱼骨图中的各个末端因素进行逐条要因确认 验证分析 找出水锤过大的主要原因 验证一 未按设计安装通常情况下 水锤吸纳器安装在缓闭止回阀附近 即水锤吸纳器应该安装在水击源附近 以便水击震荡波无阻碍地通过水锤吸纳器 所以安装时是否按照设计安装 会有很大影响 经与施工图纸比较 水锤吸纳器以及缓闭止回阀严格按照设计位置安装 负责人 杨运平 结论 非要因 验证二 不熟悉产品性能由于该种水锤吸纳器为项目第一次使用 操作人员对产品性能熟悉不够 该产品要根据现场实际条件 对其进行气囊压力进行预调 才能更有效消除水锤 达到理想工作状态 经调查 现场管理人员以及操作工人均不知到应该调到多大压力 只是按照出厂给定值安装 负责人 胡新余 结论 要因 八 确定要因 设计参数 水泵电机名牌 验证四 水锤吸纳器质量问题很明显 水锤吸纳器如有质量问题 不能有效消除水锤 水锤压强将过大 超出允许标准 经材料员核查 4个水锤吸纳器和4个缓闭止回阀是同一个厂家 同一批次进场 均有检验报告 安装之前进行过相关检验 不会同时存在质量问题 负责人 易剑劫 结论 非要因 八 确定要因 验证五 设计位置不当按照原设计 见左下图 管道只有3个弯 现由于结构发生变化 管道转弯增加 水击源发生位置偏移 但水锤吸纳器的位置没相应变更 按照设备安装要求 水锤吸纳器应尽量安装在水击源附近 以便水击波无阻碍通向水锤吸纳器 如果转弯太多 水锤在转弯部位容易对管道产生激烈冲击 因此应该重新确定水锤消除器安装位置 结论 要因 负责人 胡新余 八 确定要因 八 确定要因 验证六 设计型号不当设计选用水锤消除器型号为 ZYA 9000 缓闭止回阀型号为 300X 16 经与原设计单位联系 按照最早系统走向 该组合可以有效消除水锤负责人 胡新余 结论 要因 验证七 转弯部位太多因建筑结构发生变更 管路无法按照原设计走向敷设 现场水平方向以及竖向共有14个弯 由于转弯增加 会使水击源发生偏移 如果不进行消除水锤措施的修改 那么势必产生水锤过大 管道强烈震动的现象 负责人 郑贵兴 结论 非要因 八 确定要因 结论 通过验证分析 找出了产生水锤压强过大的3个主要原因 分别为 1 不熟悉产品性能 2 安装位置不当 3 转弯部位太多 八 确定要因 九 对策制定 十 方案实施 实施一 复核水锤压强 确定材料的型号规格以及预设压力值 2007年6月3 7日 由谭炳钧负责对4号楼地下室至19层供水系统的水锤进行复核计算 由于水力计算是一个相当复杂的计算 在此计算过程及计算结果省略 选定水锤吸纳器以及泄压阀的型号规格 6月17日 胡新余组织项目专业管理人员以及现场操作人员 对ZYA 9000型水锤吸纳器进行研究 确定水锤吸纳器气囊的预设压强为管道压力的50 70 实施效果 所有本专业人员以及现场操作人员均知道气囊预设压力值 实施二 确定水锤消除器的安装位置 为了第一时间消除水锤 根据水锤发生原理 决定将水锤吸纳器安装在最长管道即竖向管道的下方 缓闭止回阀位置不变 实施效果 通过调整水锤吸纳器的安装位置 实现了分级消除水锤 实施三 确定水锤消除的最佳措施组合 为确保设备运行安全 根据水锤发生原理 水力计算结果以及水锤吸纳器最佳效果要求 决定采取水锤吸纳器 水锤吸纳器 泄压阀 缓闭止回阀的组合 在最长管道即竖向管道的下方以及缓闭止回阀的前端转角处各安装一台水锤吸纳器 在泵房管道上增加一台旁通泄压阀 设定泄压阀工作压力为0 8Mpa 管道压力一旦超过0 8Mpa 则泄压保护 水流向水池 实施效果 通过上述措施 水锤被分级消除 泵前水锤压强明显降低 十 方案实施 方案实施后的水锤吸纳器以及泄压阀的安装实图 十 方案实施 方案实施后最大水锤压力读数0 75Mpa 活动前后管道内水锤瞬间最大压强对比柱状图 实施效果 经过4号楼的试验 经过水锤吸纳器后 管道最大瞬间压强为0 75Mpa 是管道静压 0 67Mpa 的1 12倍 管道震动轻微 达到活动预期目标 管道静压1 2倍 1 2 0 8 0 75 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 1 4 QC活动前 目标 QC活动后 压强Mpa 目标完成了 十 方案实施 十一 检查效果 2007年7月 10月 小组按照同样的方法 对时代广场1 3 5 6 楼的供水系统进行了水锤复核与改进 在质量安全员杨运平组织下 QC小组对1 3 5 6 楼的给水系统进行验收 验收检查数据如下表 结论 经检验 所有改进后的水锤最大压强均在管道静压的1 2倍以内 本次QC活动圆满解决了现场给水系统的水锤问题 有效地降低了水锤的危害 十一 检查效果 通过本次QC活动 我们掌握了精确地计算出水锤压强的方法 并能制定有效地消除水锤的措施 据此 小组编制了工法 水锤计算以及防止措施 并在全公司范围进行了推广 有效避免了水锤危害 一 巩固措施 十四 体会及下一步打算 十四 体会及下一步打算 谢谢大家