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随着经济的发展，生活水平的提高，单体建筑体量的不断增大，建筑空调冷负荷慢慢的变大，随之而来，冷却循环水的管道也因为这样变得更粗，民用建筑中管径的冷却循环水管道也已能清楚看到，水锤现象又是非常容易出现的现象。因此对水锤破坏进行更详细的分析并提出有效的防治解决措施，避免管道水锤现象对管道进行破坏具有很大的实际意义。
管道中水的流速受到某一些原因的影响突然发生了变化，因此引起压强急剧降低或者升高的交替变化现象，这种变化以一定的速度向上游或下游传播，并且在边界上发生反射作用，这种水力现象就称为水锤现象。泵水锤是水锤现象中的一种， 是指水泵机组因突然断电或其他原因而造成的开阀状态下突然停车时，在水泵及管路系统中，因流速突然变化而引起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。停泵水锤值的大小与泵房中水泵和输水管路的详细情况有关。
（1）压力下降的危害：由于管路内压力的下降，当小于管道外压力的时候，管路被会被压坏，厉害得还可以导致管道引起破裂。最严重的是当管路压力下降到负压时，则在该点就发生了水柱分离，当分离的水柱再弥合时，产生非常大的冲击力，能够使管道破裂。
（2）压力上升的危害：随着一直上升的压力，当超过水泵、阀门等设备和管路的自身耐压力的时候，就会对设备和管路进行损坏。我们大家都知道管道施工中，通常水压试验是在压力慢慢的逐步上升的情况下达到试验压力要求的，因而压力时间一般不超过45分钟。而水锤的压力是瞬间急剧上升的，超出了水压试验的情况，对管道具有很大的冲击性。
（3）倒转的危害：水泵、电机正常的情况下设计和选型时是没考虑倒转的情况的，因此水锤引起的倒转会引起设备的损坏，厉害的将导致设备没有办法进行使用。
针对水锤形成的机理分析，管道施工全套工艺流程中经常用到的保护措施主要有：空气罐防护、进排气阀防护、单向调压塔防护、防爆膜、水锤消除器等几种。
以上方法都可以在不同程度上起到防止水锤的作用，但是它们普遍需要占用一定的厂房面积，额外增加的设备必然导致工程投资增大的问题，而且随着设备增多，运行隐患也会随之增多。目前常用的是可应用一些新型水锤防护设备，比如缓闭止回阀、缓闭蝶阀、快关止回阀等。
某工程共14台低噪声冷却塔（每台塔解决能力=1000m3/h），其中12台塔中的每2台塔与1台大型制冷机组同时运行；另外2台塔中的1台塔将与2台小型制冷机组配合使用，1台备用。7台冷却循环水泵(Q=1830m3/h）6用1备，3台冷却循环水泵(Q=500m3/h) 2用1备与14台冷却塔配合运行。为保证空调机组在冬季的正常运行，系统设置DN600旁路循环管。旁路循环管和冷却塔进出总管相连，并在旁路与冷却塔出水总管的三通口处设置三个电动阀。该旁路环网把空调机组及冷却循环水泵合成一个系统小循环。当系统管网水温过低时，由小循环系统通过空调机组加热提高水温直至系统水温达到一定的要求，关闭旁路管上的电动阀进入正常运行。为保证小循环管网中的水温保持18℃，该管网采用电伴热保温技术。
冷却循环水系统采用并联系统，进出水总管径都达到DN2000，每台冷却循环水泵进出口管径达到DN600/DN500（大水泵）和DN300/DN350（小水泵）。原设计水泵进出口设置三功能阀和弯头过滤器。由于受机房面积所限，三功能阀垂直安装在管路上。如此大口径的三功能阀垂直安装在国内鲜有成功案例。现实使用中停泵水锤现象明显，泵体移位，限位支架被顶弯，基础破损，软连接破损严重。
根据现场情况，曾将三功能阀替换为缓闭式止回阀用来解决水锤现象。缓闭式止回阀工作原理是：当水流倒流水锤已经来临时如何减轻或消除其冲击，即当停泵时，通过液压装置快关约80%，接着慢关剩余20%。由于缓闭阀的调节范围有限，精度低，无法准确控制阀瓣动作时间，因此缓闭阀难以应对。
通过调整缓闭式止回阀延迟关闭时间，调整阀体内孔板的直径等方法，水锤现象依然明显，有改观但没有根本根治。因此考虑另辟捷径，采用快关阀方式解决水锤问题。快关型止回阀的特点是：当水泵突然停止时，在供水管水流开始倒流之前就迅速关闭，避免水锤产生冲击。
在水泵水锤计算方式中，常见的有计算机模拟法，逐次计算法及图解法。由于涉及到众多因素，计算甚为复杂。计算的目的是寻求在水泵突然停电时所产生的最低及最高压力，以及其发生在什么时段。为此，我们大家可以参照这一些数据，控制阀门、逆止阀等。以便尽可能地避免水锤的影响，将水锤的危害降低到允许范围。用逐步计算及图解法计算水锤参数，通过设计的计算，基本信息参数如表1。
根据计算得到以下结论。（1）从计算表中能够准确的看出：在断电停泵经过t=0.672秒，就开始倒流，压力最低点在A_12点，此点最低压力比为水泵扬程的1.85倍，即H=29×1.85=54m。
（2）如果我们的冷却泵断流采用普通的止回阀，那么根据经验，其在倒流开始0.3秒后关闭，也就是由A_12点开始0.3秒达到A_16点，此时压力达到最大，即3.3倍，H=29×3.3=96m。
（1）使送水管的水倒流：也就是说，系统不设止回阀，在设计上故意使水泵和电机可以倒转，以消除水锤的影响。但是，在多数情况下，动力和设备很难做到。
（2）降低管线内水流的流速，会在某些特定的程度上降低水锤的影响，但会随之而来的会增大水管管径，增加工程初投资。在输水管线布置时尽量通过改变管道走向等措施，防止弥合点。这一条，对于已建成使用的系统来说已无意义。
（3）设置水锤消除装置：设置双向调压塔：在泵站附近或管道的适当位置修建双向调压塔，双向调压塔的水面高度应高于管道的水面高度。双向调压塔将随着管路中的压力变化向管道补水或泄掉过高压力，有效地防止和避开能够引起水锤现象的压力范围。
从上面分析能够准确的看出，当出现水锤现象时，水流要倒流，即供回水管压力方向相反，这时回水管上止回阀就打开了，而使供水管压力下降。但是，这种方法只是一种缓解的方法，止回阀的开启是有限可控的，很难与实际压力变化相适应。
（5）设可控式缓闭止回阀：从以上计算可看出：在A_11点以后压力降至最低点，A_12点慢慢的出现正转逆流。因此，我们可在A_12点之前，也就是断电停泵0.672秒前，使止回阀关闭70~80%，在A_12点之后采用自控方法，使止回阀慢慢关闭剩余的20~30%开度。
（6）采用快关止回阀：这是90年代开始在我国使用的一种止回阀，其原理即在突然停泵的情况下，在管道水流倒流之前就快速关闭，使水锤不能形成，此阀的行程很小，能在零点几秒的时间内动作，是解决水锤冲击的有效方法。
（7）采用变频调速装置启动和停泵：此方法可有效地消除水锤的影响，防止系统压力突然升降。即使在突然断电的情况下，也能使水泵缓停，但投资较高，实例较少，能否在有效的时间段起效，有待研究。
（1）快关止回阀原理及应用：快关型止回阀，即在管道水流倒流前关阀，避免水锤的产生。
（2）国内有成功案例的大管径并联系统采用快关型止回阀的主要有以下两种阀。两种阀的构造特点及原理、优缺点如下：①（第一种结构图见图2a快关型止回阀结构图）从结构图可看出，阀瓣4有一个中心弹簧5和阀杆7，因此阀瓣的中心定位很重要，定位是靠支架8和阀体1的配合来确定，如果配合不当，阀瓣将偏移，而垫片3与阀座2接触面较小，阀的密封就难保证。垫片的材质一般都会采用进口的，属特殊备件。弹簧在阀杆上滑动，如有异物卡住，将影响阀的开闭。阀瓣的关闭不是由于阀瓣回水对阀瓣作用力，因为在供水倒流之前，回水流向是指向水泵的，对阀瓣的作用力是向开启的方向；实际是，当停泵时，供水管流速开始下降，水流动压开始下降，作用在阀瓣上推力减小，这时阀瓣的运动主要依阀瓣中心弹簧反力使阀瓣关闭。阀的优点是结构相对比较简单轻巧，零部件少。由于阀体内腔设计不尽合理，易造成涡流，水力阻力较大，同时厂家也未能明确说明是在水流倒流之前阀门关闭。
②（第二种结构图见图2b快关型止回阀结构图） 由于阀体内部采用流线型设计，大口径阀采用环形结构，水流可从阀瓣5、6内外侧同时通过，因此，水流阻力小。通过完整的水流测试报告数据显示，对于φ600的阀，当管道流速为2.28m/s时，阻力为1.56kPa,即0.156米水柱。现工程冷却水泵出口管径φ500，流速2.88m/s，阻力不会超过0.2米水柱，远远低于设计的基本要求的不大于1米水柱的要求。这是其他同类阀难以达到的标准。
由于阀瓣5，6与阀座行程较小，阀瓣关闭时间很短，当停泵水流倒流之前就能很快关闭。根据计算，冷却水泵在停泵时，水流开始倒流是发生在0.734秒后（见表1计算中图解计算表，编号A12点，此时流量比V为-0.05），而阀的关闭时间为0.15秒，即远在倒流来临之前阀瓣就关闭了，从理论上分析，阀瓣正好在倒流将要发生的0点关闭最佳，但在实际动作上几乎是不可能的。
上阀体和环形阀瓣由三个弹簧支撑，阀瓣面接触平整，密封性好。接触面也较大，受力均匀。弹簧7没有中心导杆，是靠弹簧槽孔定位，磨擦力小，阻力小，不易被异物卡住。中心连接杆8使上下阀瓣固定为一个整体。如果松动，阀就异常工作。厂家在此点上做了可靠措施，即将中心杆上的螺母上紧1000NM的力矩，并在螺母六角边开口，拧进定位螺钉，确保此处永不检修。比起第一类阀结构比较复杂。
例的考察和分析，认为，两种阀门都有成功案例，对解决工程停泵水锤问题都具有较强的可行性；经过系统安装试用后，第二种阀门在该系统中能够更好地解决水锤想象的发生，改造效果良好，保证了冷却水系统的运行稳定，从根本上消除了水锤现象的隐患。
水锤现象在输水管路上发生是不可避免的，每个工程的情况又不太一样，找到属于本系统的有效的水锤防护办法，是摆在每个工程技术人员面前的问题。本工程案例给出了大管径并联冷却水水锤保护措施。
