水泵沙缸爆裂原因及解决方法

一、水锤效应

   在有压管路系统中，由于某些外界原因（如阀门突然开启或关闭，水泵机组启动或突然停止等），使得水流速度突然发生较大变化，从而引起压强急剧升高和降低，此现象就是水击，或水锤效应。水锤使压强大幅度波动，可导致管道强烈的振动，产生噪声，损坏一些设备和管件。

1、如果系统设计欠佳、管道较小的时候，产生的水锤可以导致管道强烈的振动、造成冲击会很大，有可能对系统的管道、管件和设备造成破坏。

2、如果选用水泵的富裕扬程过高，在启动水锤的冲击下，有时砂缸会象吹气球一样膨胀、甚至爆裂。

3、如果游泳池与机房位置高差很大时，开启和关闭水泵和阀门，也会造成水锤的水击现象，损坏系统的设备和管阀。所以说，有效的防止水锤现象，也是实现设备安全的主要因素。

 解决办法  
 止回阀：依靠液体本身的流动，自动打开或关闭密封挡板，从而形成液体的单向流动状态,其作用为保证游泳池、水疗池水处理系统管路中的水流定向流动，防止管路中的水流倒流，因水不能倒流，不产生动能，便防止了水锤的产生，有效的保护泳池水处理设备安全。

二、泳池设计和运行中的设备安全

2.1 压力探头

   上文阐述了由负压真空探头构成的保障人身安全的真空负压断电系统和破真空泄压安全装置，以下介绍的压力探头是保障设备安全的有效措施。

   人们在反冲洗等操作中、在关停系统中某个功能的设备时、在设备检修维护中，有时会出现阀门误操作的现象，不该关闭的阀门给关上了，或者是阀门、管件、管道出现了故障被堵塞了，这些都会使系统的压力急剧增大而使水泵、砂缸、管阀等设备爆裂。如果在水泵出水口处安装了压力探头，当系统压力达到一定限度时，水泵的电源就会自动切断，从而保证了设备的安全。

2.2 不同高差的处理方式

   对于当游泳池与机房高差约5米的正常压力循环过滤系统、当游泳池与机房高差约10米的负压力过滤系统或重力过滤系统、当游泳池与机房高差约20米的重力循环过滤系统这三种情况做了探讨，研究游泳池与机房位置不同高差时泳池水泵的选择，也是解决游泳池设备安全的方法。

2.2.1正常落差约5米时的压力过滤系统

   有压管路系统中水击现象（水锤效应）及其复杂，在游泳池工程实践中，为了使问题简化，本文只探讨由于开启水泵所造成水锤的情况，而且对于水力学的原理和计算，本文只做描述和简化的统计，不做的量化分析。

有一酒店，如果游泳池与机房的落差只有一个层高（约5米），可以采用上图所示的循环过滤系统，当然可以把池壁给水改成池底给水，这就变成标准的逆流式循环方式。而在实际工程中，当有时做成池底给水有困难或做不到时，就可采用球型缩口的池壁给水，也会具有很好的过滤效果和水质。当然均衡水箱也可以做在泳池旁边与池体等高。

   如果按照技术标准和规范设计，选用的管道尺寸、砂缸大小、水泵扬程流量等都符合标准，系统在砂缸初始过滤的运行状态下，一般来说，泵前的真空表的读数小于-0.2bar，泵后的压力表约0.8—1bar，砂缸上的压力表的读数与泵后压力表读数很接近。当砂缸上的压力表的读数到1.2—1.3bar时，就要对砂缸进行反冲洗，反冲洗前砂缸更大压力不得超过1.5bar。在反冲洗前正常压力时，系统的压头小于15米，因此循环过滤水泵的扬程选在15米是比较合适的。

   如果选用的水泵扬程是15米，在水泵启动时不到1秒钟的时间里，马达即可从静止状态加速到额定转速，如果只考虑系统的摩擦力，此时所克服的静摩擦就是动摩擦的3倍，即1.5bar×3=4.5bar。这个压力就是压力过滤器的静压测试压力。由于水流的瞬时冲击，就造成了水泵的启动水锤，但它不超过砂缸的耐压限度。

   这是落差为5米时的情况，此时的静压约为0.5bar，所以在压力表读数所反映才系统总的压头里也应该包括了这个数值，也可以把此时的静压忽略不计。

2.2.2大落差时对过滤系统的特殊处理

   如果泳池到机房的落差很大时，水的静压也就不能忽略了，管道加长后水击的风险相应加大，以下探讨落差约为10米的负压过滤系统和落差约为20米的重力过滤系统，以防止水泵启动水锤的水击现象。

  (1) 落差约10米的负压过滤系统

   如果泳池到机房的落差为10米时，由于管道长度增加了很多，沿程阻力和局部阻力也要相应增大，此时的静压也增加为1bar，如果采用上述的压力过滤系统和同样的水泵，在水泵启动时不到1秒钟的时间里，由于水流水压的瞬时冲击，就造成了水泵更大的启动水锤，如果还采用压力过滤的循环过滤系统，石英砂过滤器、泵体和管件常常会被水击而损坏。

   此时可以采用石英砂过滤器的负压过滤系统，如图所示。这样可以减少对砂缸的水击现象，对砂缸起到一定的保护作用。但是采用负压过滤系统，在反冲洗时，要考虑特殊的泵后三通排污或采用专用反冲洗水泵。由于反冲洗时切断了原来的循环过滤系统、只打开均衡水箱—水泵—砂缸—市政排污的很短的管道系统，反冲洗时砂缸砂层膨胀又使其阻力变小，此时砂缸的承压很小。