生活中不知道大家有沒有遇到過這種情況，就是當你在用水的時候突然關掉閥門，輸水管道就會發出一陣明顯的搖擺晃動，隨後才慢慢停止。又或者我們在觀看一些大型化工廠等影像資料時，通常會聽到工廠中發出一些類似“梆，梆，梆，”一樣的敲擊管子的聲音，這可不是工人在拿錘子敲的，事實上這種聲音，很可能就是管道內水流錘敲擊管道發出的（而有些週期性撞擊管道的聲音是由於管道相連的設備運行導致）。
千萬別小看這種現象，它背後隱藏的風險一點都不小啊，為什麼呢，我們一起來了解下背後的原因吧！
什麼是“水錘”，發生這種情況有什麼危害？
我們都知道，為了輸水方便、更高效，無論是塑料管道還是金屬管道，管道內壁一般都是比較光滑的，水流在裡面流動就會更加快速。但當這條輸水管道的閥門突然被關閉時，水流就會對閥門和管壁產生一個壓力；而且在後續水流的流動慣性作用下，這個壓力會突然變得非常大，進而產生水流衝擊波，就像錘子敲打一樣，從而對管道產生損傷破壞。
這種情況在水力學當中有個專門的名詞，就叫做“水錘效應”，也常常被稱作“水擊效應”。
管道閥門如果從打開狀態突然變成關閉狀態，形成的“水錘效應”叫做正水錘，當發生正水錘時，壓力管道中的壓力會突然升高，甚至可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍，從而導致管壁產生非常大的應力。而這種壓力隨著水流的反覆變化將引起管道和設備的振動，管道的應力交變變化，最終將造成管道、管件和設備的損壞、破裂、洩漏等。
相反，如果是關閉的閥門突然打開後，也會產生“水錘效應”，這種情況叫負水錘，當發生負水錘時，管道中的壓力突然降低，應力交遞變化，可能使管中產生不利的真空，在外界氣壓壓力的作用下，可能會出現管道擠扁的突發情況。
2019年12月，廣州承壓院就曾對廣州市白雲區某企業在用的蒸汽管道進行年度檢查時發現，該企業一樓脫水車間內的一個波紋管發生變形失效。經過技術人員分析，由於該蒸汽管道使用時間將近12年了，在日常運行使用當中，不可避免地經歷了不斷停機開機、熱脹冷縮等交變工況，導致管道承受振動、溫差、內壓波動引起的交變應力載荷。
隨著蒸汽管道不斷運行導致應力不斷積累，在蒸汽內壓、水擊以及支架等約束結構的共同作用下，導致了該波紋管出現嚴重變形。因為波紋管屬於壓力管道元件，如果這些由多方因素引起的故障沒有及時處理，可能會導致管道“積累成疾”，最終導致管道開裂，蒸汽洩漏，甚至可能造成人員受傷事故。
我們可以通過什麼方法來避免“水錘效應”的發生，降低管道失效的風險？
企業在生產過程中，如果想要防止管道出現水錘現象，一般可採取增加閥門啟閉時間、儘量縮短管道長度，又或者在管道上裝設安全閥門或空氣閥等方式，以此限制壓力的突然升高或壓力降得太低形成的風險。
儘管現在我們用來防止“水錘”效應的防護措施已經非常多了，但還是需要根據實際情況考慮，分析水錘可能產生的原因，而採取不同的措施。（下面是我們整理的能夠引起管道系統流速變化而導致水擊的因素，如需請收藏）
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