气囊现象：定义、危害及避免措施 | 给水、热水、消防管道系统优化指南

一、What（气囊现象的定义及危害）

• 定义：气囊现象是指在管道系统中，空气积聚形成气囊，阻碍水流正常流动的现象。气囊通常在管道的高点、驼峰段或水平管段中形成，类似于水管里进了空气形成的“气泡”，会阻碍水的流动。

• 危害：

• 水流不畅：气囊占据管道空间，减少水流有效截面积，导致水流受阻。

• 水锤现象：气囊在水流冲击下可能突然破裂，产生瞬时高压，引发水锤，损坏管道和设备。

• 设备损坏：气囊可能导致水泵气蚀、阀门损坏等，影响设备正常运行。

• 系统效率降低：气囊增加系统水头损失，降低整体运行效率。

二、Why（为何要避免气囊现象）

    气囊现象会导致水流不畅、水锤现象、设备损坏以及系统效率降低等诸多问题，严重影响给水、热水、消防系统的正常运行和使用寿命，增加维护成本和安全隐患。因此，采取有效的措施避免气囊现象的发生至关重要。

三、How（避免气囊现象的措施）

• 管道设计优化：

• 避免驼峰设计：管道应尽量避免连续起伏的管段，减少气囊形成可能。若无法避免，应在驼峰段设置排气装置。在设计阶段，应充分考虑管道的走向，尽量保持管道的平直，避免不必要的起伏。对于不可避免的驼峰段，应在设计图纸中明确标注排气装置的位置，确保施工时能够准确安装。

• 合理设置坡度：水平设置的管道宜有坡度，在于充水时易于排气，维修时易于排尽管内积水。具体坡度应根据管道的用途和系统要求进行设计，一般给水管坡度（2～5‰），热水管坡度（3～5‰），确保空气能够顺利排出管道，也便于泄水。自喷充水管道的坡度不宜小于2‰，准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。

• 控制水平管段长度：建议给水水平干管长度超过50米、热水水平干管长度超过30米、消防给水平干管长度超过50米时，应设置排气或通气装置。

     在设计时，应详细计算水平管段的长度，并在图纸中明确标注排气或通气装置的位置，确保施工时能够按照设计要求进行安装。

• 排气系统配置：

• 选择专用排气阀：给水系统的自动排气阀，要耐腐蚀、耐压性，不造成水质污染。热水系统应选用耐高温的自动排气阀，以适应热水系统的温度变化。消防系统选用自动排气阀，确保在火灾时能正常工作，

  ·自动排气阀的设置位置

    给水系统的自动排气阀设置位置详见GB50015-2019第3.5.14条；

   热水系统的自动排气阀设置位置详GB50015-2019第6.8.4条；

   消防系统的自动排气阀设置位置详GB50015-2019第8.3.2条。

   在采购排气阀时，应选择符合相关标准和规范的产品，并要求供应商提供质量证明文件。

• 科学布置排气阀：管道隆顶点、弯头，水系统高点处应设置排气阀。在设计图纸中，应详细标注排气阀的布置位置，并在施工过程中严格按照图纸进行安装，确保排气阀的安装位置准确，能够有效排出管道中的空气。

• 设备安装工艺：

• 水泵吸入管设计：水泵吸入管应保持连续上升坡度不小于0.5%，严禁出现“U”型管段，采用偏心大小头连接。吸水管与吸水母管连接应管顶平接，或高出管顶平接。

    在安装过程中，应严格控制吸入管的坡度，注意管道连接，避免形成气囊，导致水泵气蚀损坏。同时，应确保吸入管的连接质量，避免出现漏气或堵塞的情况。

• 消防水池水箱出水管设计：消防水池水箱的出水管应低于最低有效水位。

   所有水池应设置通气管。

四、How much（具体案例分析）

• 给水系统案例：某商业综合体给水干管因驼峰设计形成大面积气囊，导致水流不畅。通过在驼峰段设置排气阀，成功解决了气囊问题，确保了水流顺畅。

  该案例充分说明了在管道设计中避免驼峰设计的重要性，以及在无法避免时设置排气装置的必要性。

• 热水系统案例：某酒店72米热水管未设排气阀，导致水锤爆管。通过在管道上每隔30米设置耐高温自动排气阀，解决了水锤问题，确保了系统稳定运行。

   这一案例表明，合理设置排气阀对于热水系统的重要性，特别是在长距离水平管道中，排气阀的布置间距和类型选择至关重要。

• 消防系统案例：某消防泵房吸入管与吸水母管未管顶平接，吸水管有U性管段成气囊，导致主泵气蚀损坏。通过优化吸入管设计，保持连续上升坡度不小于0.5%，成功消除了气囊隐患，确保了水泵的正常运行。

    该案例强调了水泵吸入管设计的重要性，合理的设计可以有效避免气囊的形成，保障消防系统的正常运行。