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(fā)出一陣明顯的搖擺晃動，隨后才慢慢停止。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(fā)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(fā)出的（而有些周期性撞擊管道的聲音是由于管道相連的設備運行導致）。

千萬別小看這種現(xiàn)象，它背后隱藏的風險一點都不小啊，為什么呢，我們一起來了解下背后的原因吧！

什么是“水錘”，發(fā)生這種情況有什么危害？
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，水流在里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；而且在后續(xù)水流的流動慣性作用下，這個壓力會突然變得非常大，進而產生水流沖擊波，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(tài)突然變成關閉狀態(tài)，形成的“水錘效應”叫做正水錘，當發(fā)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復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、泄漏等。

相反，如果是關閉的閥門突然打開后，也會產生“水錘效應”，這種情況叫負水錘，當發(fā)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(xiàn)管道擠扁的突發(fā)情況。

2019年12月，廣州承壓院就曾對廣州市白云區(qū)某企業(yè)在用的蒸汽管道進行年度檢查時發(fā)現(xiàn)，該企業(yè)一樓脫水車間內的一個波紋管發(fā)生變形失效。經過技術人員分析，由于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(xiàn)嚴重變形。因為波紋管屬于壓力管道元件，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，蒸汽泄漏，甚至可能造成人員受傷事故。

我們可以通過什么方法來避免“水錘效應”的發(fā)生，降低管道失效的風險？
企業(yè)在生產過程中，如果想要防止管道出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，一般可采取增加閥門啟閉時間、盡量縮短管道長度，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。

盡管現(xiàn)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(jù)實際情況考慮，分析水錘可能產生的原因，而采取不同的措施。