流体突然停止的动量会产生压力波，该压力波穿过管道中的流体，使管道系统中的所有部件都受到巨大的力。

当管道末端的阀门突然关闭时，最常发生水锤。移动的流体撞击现已关闭的阀门，产生液压冲击波，在整个管道中产生共振。

某些类型的止回阀（包括旋启式止回阀、倾斜盘止回阀和双门止回阀）由于其设计本质上容易快速关闭。在管道系统中使用这些类型的阀门可能会导致水锤问题。

水锤也可能是由泵故障引起的。如果将流体推过管道系统的泵突然发生故障，移动流体的速度也会突然发生变化。泵下游的流体试图继续流动，在管路中产生真空，从而可能导致水锤。

水锤的影响

首先，考虑流体不可压缩。当流体运动时，在一定速度下，当其运动突然停止时，流体会产生相当大的力。例如，以 100 加仑的水在 2 英寸管道中以每秒 10 英尺的速度流动为例。当这种流动被快速关闭的阀门迅速停止时，产生的力相当于 835 磅重的锤子撞击障碍物的力。 

从另一个角度来看，如果流体流动在不到半秒的时间内停止（这可能是典型阀门的标准关闭速度），则可能会产生比 100 psi 以上的压力峰值管道系统中的标准工作压力。

蒸汽锤

充满蒸汽的管道系统也可能会遇到类似于水锤的现象，称为蒸汽锤。 

当部分蒸汽在一段管道中凝结成水时，就会发生蒸汽锤。 

蒸汽吸收这些水，形成“段塞”，然后将段塞高速撞击到管件中，产生巨大的锤击噪音并对管道施加压力。这种情况通常是由于流管系统中设计的冷凝水排放策略不佳造成的。 

此外，如果在蒸汽管线中安装了空气疏水阀，随着时间的推移，空气疏水阀可能会因管线中的冷凝水吸收空气而耗尽。要解决这种情况，请关闭蒸汽供应，并打开管道系统最高和最低位置的水龙头，以排出蒸汽并重新供应气垫。

避免水锤的技巧

1. 适当的系统设计

在您的系统开始制造之前，必须与一个值得信赖的合作伙伴合作，该合作伙伴了解卫生处理并可以设计一个系统来满足您的工艺的特定需求。该合作伙伴应了解卫生加工的复杂性和水锤的危险，以便开发出消除这些风险的设计。

对于现有系统，考虑管道系统的运行特性至关重要。这可以通过多种方式来完成。例如，可以降低管道中的流体速度。某些应用的管道尺寸表建议过程流体流量不超过 4.9 英尺/秒。然而，在设计需要就地清洗 (CIP) 的管道时，这可能会产生冲突，因为 CIP 使用速度大于 5 英尺/秒的湍流。

2. 正确的系统编程

每当流体因泵状况变化或阀门位置变化而加速或减慢时，都会发生压力变化，从而导致水锤。通常，这个压力很小，而且变化又很平缓，水锤几乎无法检测到。然而，在将产品快速沿着长管道输送的加工设施中，打开或关闭泵所产生的压力可能会导致严重的水锤。 

您可以通过适当的系统编程来消除这些极端的压力变化，例如对泵进行编程以逐渐升高或降低。这个过程可以将压力变化延长几秒钟，甚至超过一分钟。Central States Industrial Equipment (CSI) 可以评估您的工艺系统，通过适当的系统设计或编程，帮助最大限度地减少或消除水锤的可能性。

3.适当的系统培训

经过适当培训的加工厂人员在减轻或消除水锤方面大有帮助。充分的培训教会操作员正确打开和关闭手动或驱动阀门的重要性 - 最大限度地减少水锤的影响。 

制定良好的管道控制实践（例如启动和关闭程序）还可以确保您的系统正确、高效和安全地运行。CSI 提供启动支持，以确保操作员、管理人员和安全人员对自己安全操作和维护系统的能力感到放心和自信。