供水管线工程水锤设计分析及探讨

供水管线工程水锤设计分析及探讨
摘要:在长距离输水管线中,当事故停泵时,管路会产生负压,甚至出现汽
化和水注分离,若不采取合理的防护措施将会导致管线的破坏;停泵过程中“允
许最低压力值”的选定,将直接影响到防护措施的选择,从而影响工程的经济性、合理性及环保性,通过某净化水厂至某区扬水泵站供水管线工程为研究背景,在
不同“允许最低压力值”标准下的过渡过程模拟计算,对工程中水锤现象产生的
原因进行分析的基础上,提出了设置 2 座单向调压塔和 6 座双向稳压塔防止水
锤效应发生的思路和方法。

关键词:长距离;有压输水;水锤防护;系统设计
水锤现象经常见于水利工程中,是指由于水泵突然的启停或者闸门的开关而
在管道内产生的严重水力作用。

由于管道内壁具有较高的光滑度,当特殊工况
( 水泵由开转停,阀门由开转关) 发生时,管道内水流在惯性作用下连续冲击阀
门和泵,在极短时间内水力骤增,管道局部压强可达平时数值的几十倍,被称为“正水锤”,其破坏力极大。

而当与之相反的工况( 水泵由闭转开,阀门由关转开) 发生时,管网压力迅速减小,造成负压环境,称为“负水锤”[1]。

本次工程
通过对某净水厂有压输水系统防水锤现象进行实践研究,并对防护措施进行充分
的完善使得管道的结构安全和正常运行的不利影响减少到最低。

1.工程概况
某净化水厂至某区扬水泵站供水管线工程全线长56.28 km,管径为DN800,
管材为球墨铸铁管,主管道流量0.669 m3/s,最大净扬程61.3 m,全线无分支管。

泵站配置三台泵同时运行,单泵流量0.223 m3/s,扬程150 m,转速1450 r/min,效率80%。

2.设计原理
项目采用美国肯塔基州大学开发的KYPipe2010水锤分析软件,该软件可通过研究模拟管线模型稳态流、瞬变流各种水力过渡过程,输出管线正常运行时的稳态水力坡度线和各种瞬态流的水击包络线,优化启泵、停泵、开阀、关阀等瞬态流中各设备复杂的开停机切换操作程序,提出一套技术可靠、经济合理的停泵水锤防护方案,防止输水系统发生破坏性的水锤危害[2]。

3.项目计算及分析
3.1瞬态流过渡过程计算分析
水锤分析显示的是在没有任何防护措施的情况下,当泵发生事故即突然断电时有可能产生的最高和最低压力。

因此,我们只对最不利工况(即突然断电)进行模拟分析,以达到无论在任何工况下都能保证系统安全的目的。

3.1.1突然断电分析
水泵控制阀10s快速关闭工况下管道内的压力变化。

(1)10s快闭工况下断电水锤分析
图1最大/最小压力包络图
图2压力变化图
从分析结果看出,泵控阀在10 s内快速关闭时,管道内最大压力199 m,发生在K33+290处。

正压满足管道承压要求,但管道内多处有严重负压,并有水柱分离工况发生。

建议采取防护措施减少水锤造成的危害。

3.2.2空气阀安装后管道内压力变化分析
水泵控制阀10s快速关闭的压力变化。

图3最大/最小压力包络线图
图4压力变化图
通过在管道沿线安装67台空气阀,其中12台为防水锤型空气阀,55台为普
通组合式空气阀,负压已基本消除。

另外,为防止无操作等原因导致管道超压情
况发生,建议在管道沿线低点安装两台超压泄压阀,为K33+290、K41+850,设定
压力分别为1.9 MPa、1.4 MPa。

4.结论及分析
通过某净化水厂至某区扬水泵站供水管线工程在水锤设计的分析,建设过程
中为防止管道内出现负压,建议沿线安装68台空气阀,其中防水锤型空气阀12台,组合式空气阀59台;建议分别在K33+290、K41+850安装一台安全泄压阀,
防止误操作导致管道超压。

参考文献:
[1]刘政,桂波,李晓一等。

长距离输水管线负压控制规范要求及防护措施
探讨[J]。

水科学与工程技术,2021,2: 52~56。

[2]杨宇。

长距离有压输水系统防水锤设计探析[J].水利建设与管理,2015,9:35~37。

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浅析水锤对输水工程的影响及研究进展

浅析水锤对输水工程的影响及研究进展

浅析水锤对输水工程的影响及研究进展管道中产生水锤的原因有很多,如输水系统中的阀门快速启闭、发生事故断电停泵、管道排气不畅、阀门质量等原因。

为了确保输水系统的运行安全,选择安全可靠、经济有效、合理的水锤防护措施就显得尤为重要。

标签:水锤;管道;压力;输水工程0 引言在输水工程中,由于压力管路中的流速突然发生变化,从而造成管路中的液体压力显著、反复、迅速地变化(水流压力急剧上升或降低),对管道中有一种“锤击”的特征,这种现象称为水锤(或叫水击或水力过渡过程)。

水锤有正水锤和负水锤之分,管道中的压力升高时,由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。

这种大幅度压强波动,可导致管道系统产生强烈振动或噪声,并可能破坏阀门接头,对管道系统有很大的破坏作用,此称为正水锤;管道中的压力降低时,如压力降的过低会使管中产生不利的真空,在外界压力的作用下,会将管道挤扁,此称为负水锤。

1 水锤的危害--造成的工程事故案例管道中产生水锤的原因有很多,如输水系统中的阀门快速启闭、发生事故断电停泵、管道排气不畅、阀门质量等原因。

水锤现象持续的时间很短暂,但往往却会造成严重的工程事故,给输水工程的正常运行和人民的生命财产安全带来严重的影响。

以下这些工程事故都是由于工作人员操作失误或事故断电停泵或阀门质量等原因,造成管路中产生复杂水锤,导致的水锤事故。

①2009年8月6日,中国铝业贵州分公司水电厂因新增井内2#蝶阀关闭密封不严而漏水,施工完成后,逐渐恢复系统运行,但在操作过程中,阀门突然一声闷响,整条管道随地形敷设位置最低点处爆裂,造成爆管。

抢修时长达36小时,影响居民用水30多小时,直接经济损失约10万元;②2010年8月23日早上9点左右,位于美国阿拉巴马州的米勒德冷藏服务公司正在对装有冷冻家禽肉的两艘国际船舶进行装在作业。

此前,米勒德公司发生电力故障持续37小时,在制冷系统重启过程中发生严重的水击事件,造成制冷管线系统发生灾难性失效,约14.6t的无水氨泄漏。

关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论

关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论

关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论摘要:水锤是破坏市政输配水管网的重要原因之一,科学地估计它可能带来的危害,并从设计、施工和运行三个环节采取措施,防止或减少水锤带来的损失,对保证输配水系统的平安、稳定运行具有重要的意义。

关键词:水锤;防护措施市政输配水管网是现代城市生活的命脉,因此对其供水平安性和稳定性方面的要求非常严格。

随着城市用水的日益增加,输水管道越来越多、管线越来越长,且绝大多数是有压输配水管,一旦发生事故停泵、阀门快速关闭等,将会使管道系统中水流速度突然变化而引起剧烈的压力升高和降低的水力瞬变现象,并以波的形式在管中往返传播,这种水力冲击现象因其发出的声音如锤敲击管道,所以称之为“水锤〞现象。

水锤现象是破坏管道的重要原因之一,对于它的研究最早于1858 年由Menabrea 开始进行,并由此奠定了弹性水锤的理论根底。

此后关于水锤方面的研究成果如雨后春笋,本文所分析的市政输配水管网系统中水锤的发生与开展,并科学地估计它可能带来的危害,从而及时采取措施,防止或减少水锤带来的损失,对保证输配水系统的平安、稳定运行具有重要的意义。

一.水锤的理论分析水锤现象是由于管道中水流速度突然变化而导致管道内压力变化的水力瞬变现象,管道系统中压力变化量可以由下式计算:△H=±ag△V假定水在管道中作不定常流动时,其运动方程和连续性方程如下运动方程:连续性方程:式中:H 为测压管水头;a 为水锤波传播的速度;g 为当地重力加速度;f、D 分别为管道的摩阻系数和直径;V 为管内流速;θ 为管道中心线与水平面的夹角;x、t 分别为水锤波沿管轴线传播的距离和时间。

在式中用V|V|代替V2 保证了粘性阻力的方向始终与速度方向相反。

根据以上方程就可以分析管道内发生水锤时的压力变化规律和水动力学特性。

如普通钢管的水锤传播速度a 大约为1km/s,而城市输配水管网中水流速度大约为3-4m/s,那么由式计算可知,发生水锤时,压力约为3-4Mpa,并以1km/s 的速度在管网内迅速传播,将对管道和设备造成极大的损害。

WH供水管线工程水锤防护设计

WH供水管线工程水锤防护设计

云南水力发电YUNNAN WATER POWER 148第37卷第1 期0 引言随着城市用水及各行业用水规模的日益增大,管道供水工程越来越多,水锤的大小对供水管道的安全有直接的影响。

目前对重力流水锤的防护方案有5种:①合理布置进排气阀;②控制关阀时间[1];③控制开阀时间;④超压泄压阀[1];⑤关阀时间配合超压泄压阀共同使用。

为保障城市用水及各行业用水安全,供水管道运行安全的关键是做好水锤的控制。

通过对WH 供水管线工程水锤防护措施[2]进行比较和研究,研究结果为工程提供技术支持。

1 工程概况 WH 供水管线工程水锤防护设计张 玲(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)摘 要:在管道供水工程中常见的问题之一是水锤破坏的问题,可以通过水力瞬变计算、防护设备性能比较以及水锤方案比选等因素选择合理有效的水锤防护方案,从而解决水锤破坏管道的问题。

为了保证管道运行安全,经过计算可知:控制管道末端调流消能阀的关闭时间、在末端安装超压泄压阀以及管道沿线设进排气阀等是防护管道产生水锤破坏的有效的解决办法。

关键词:水锤防护;关阀控制;开阀控制;超压泄压阀中图分类号:TU991.39 文献标识码:A 文章编号:1006-3951(2021)01-0148-04 DOI:10.3969/j.issn.1006-3951.2021.01.033Design of Water Hammer Protection for WH Water Supply Line ProjectZHANG Lin(Xinjiang Institute of Water Resources and Hydropower Survey and Design, Urumqi 830000, China)Abstract: One of the common problems in pipeline water supply engineering is water hammer damage. We can choose a reasonable and effective water hammer protection scheme through hydraulic transient calculation, performance comparison of protective equipment and comparison and selection of water hammer scheme, so as to solve the problem of water hammer damaging pipeline. In order to ensure the safety of pipeline operation, it can be seen from the calculation that controlling the closing time of the flow regulating and energy dissipation valve at the end of the pipeline, installing overpressure relief valve at the end and setting the air inlet and exhaust valve along the pipeline are effective solutions to protect the pipeline from water hammer damage.Key words: water hammer protection; valve closing control; valve opening control; overpressure relief valve收稿日期:2020-03-26作者简介:张玲(1977-),女,新疆乌鲁木齐人,高级工程师,主要从事水利设计工作。

供水管道系统水锤分析及防护措施

供水管道系统水锤分析及防护措施

供水管道系统水锤分析及防护措施摘要:水锤现象是引发城市供水系统设备损坏以及管道破裂的根本原因之一,对于水锤现象的防护一直都是供水管道系统设计与建设需要考虑的重点问题。

本文作者根据自身研究水锤现象多年的实际经验,对供水管道系统水锤分析及防护措施展开了深入的调研与分析,并给出有效的防护措施,希望能对相关行业起到一定的促进作用。

关键词:供水管道;水锤分析;防护措施引言:在进行水锤防护措施的分析时,首先应该对于供水管道系统水锤现象入手,找到水锤现象发生的具体原因,根据不同原因针对性设置对应的水锤防护措施,进而使水锤现象能够得到有效的控制,提升供水管道系统的安全性与稳定性。

一、供水管道系统水锤现象的分析在供水管道系统运行的过程之中,如果出现了不可预测性的停电现象,或者给水阀门的关闭速度过快时,就会由于水流压力的惯性产生一道非常猛烈的水流冲击波,该冲击波产生而发出的声音类似于锤子在进行敲打的声音,这就是我们所说的水锤现象。

水锤现象产生的应力极大,有时候有着很强的破坏力,严重时甚至会破坏供水系统的阀门或者水泵。

水锤效应是指水在供水管道的内部,由于供水管道内壁过于光滑,所以水流较为自如,而当管道阀门突然关闭时,水流的流动会发生方向性的紊乱,从而产生内部应力,对于阀门会产生一个压力,由于供水管网的内壁过于光滑,水流在惯性的作用下应力迅速达到最大化,从而产生了强大的破坏作用,这种破坏作用在流体力学之中被称为水锤效应,也就是我们常说的正水锤。

在进行供水管网供水管道的建设之中,必须要考虑到水流的水锤现象。

与正水锤相对的是负水锤,是因为关闭后的阀门突然打开而造成的水锤现象,这种水锤现象与正水锤现象相比破坏力较小,但也存在着一定的破坏力。

如果供水管道系统的电动机组突然启动,也会引发压力的冲击现象以及水锤效应,这种压力增大而产生的冲击波会沿着管道进行传播,非常容易造成管道内部的压力超过负荷,导致管道碎裂以及供水设备的损坏现象,因此,在供水管道系统的修建之中,对于水锤效应的防护也就成为了关键性技术之一[1]。

长距离供水管道水锤分析优化与应用研究

长距离供水管道水锤分析优化与应用研究

长距离供水管道水锤分析优化与应用研究长距离供水管道水锤分析优化与应用研究摘要:水击是长距离供水管道系统中的常见问题,它可能导致管道爆裂、泄漏等安全隐患,并对管道运行稳定性和供水质量造成不利影响。

本研究旨在分析长距离供水管道中的水击问题,并提出相应的优化措施和应用研究,以确保管道系统的安全稳定运行。

1. 引言长距离供水管道是城市和农村供水系统的重要组成部分,其作用是将水源地的水源输送到用户所在的位置。

然而,供水管道中会遇到水击问题。

水击是由于管道中水流速度和压力的急剧变化引起的瞬时液压冲击,可能对管道系统造成严重破坏。

因此,研究长距离供水管道的水击问题,进行优化与应用研究,具有重要意义。

2. 长距离供水管道水击分析在长距离供水管道系统中,水击问题会随着供水管道的设计、运行和维护等因素而产生。

目前,常用的分析方法包括数值模拟和实验研究。

数值模拟可以通过计算水流速度与压力的变化来预测水击的发生。

实验研究可以通过在实际管道上进行实测来获取数据,并验证数值模拟的结果。

通过对长距离供水管道中的水击进行分析,可以了解水击的机理和特征,以便更好地优化管道系统的设计和运行。

3. 长距离供水管道水击优化措施为了解决长距离供水管道水击问题,需要采取一系列优化措施。

首先,合理设计管道系统,根据水源地和用户位置的距离、高差等因素,确定管道直径和材质。

其次,在系统中设置阀门、消声器等装置,用于调节水流速度和压力的变化。

此外,还可以采用自动控制系统,通过监测和调节水压,减小水击的发生。

最后,加强管道的维护和检修工作,及时修复漏水和破损等问题,以确保管道系统的稳定运行。

4. 长距离供水管道水击应用研究长距离供水管道的水击问题不仅在理论研究中需要关注,也需要在实际应用中进行研究。

通过实地调研和数据分析,可以了解不同地区和不同管道系统中水击问题的发生频率和程度。

同时,还可以比较不同优化措施的效果,并提出相应的改进方案。

此外,还可以开展培训和宣传活动,提高用户和维护人员对长距离供水管道水击问题的认识和应对能力。

水锤综合实验总结

水锤综合实验总结

水锤综合实验总结1. 引言水锤现象是在管道系统中经常遇到的一种压力波现象,它可能对管道系统的安全性和稳定性造成威胁。

为了研究和解决水锤问题,我们进行了一系列的水锤综合实验。

本文将详细探讨这些实验的设计、实施和结果,为解决水锤问题提供有力的参考和指导。

2. 实验设计2.1 实验目的本次实验的目的是研究水锤现象的发生机制和影响因素,以及采取的措施对水锤的减缓效果。

2.2 实验装置实验装置主要包括水泵、管道系统、阀门、压力传感器等。

我们根据实际工程中遇到的情况,设计了一条具有水锤风险的管道系统,以模拟实际场景。

2.3 实验方案我们设计了多个实验方案,涉及不同的变量和措施。

主要的实验方案包括: 1. 单向阀实验:通过在管道系统中加入单向阀,观察水锤现象的变化; 2. 缓冲器实验:在管道系统中加入缓冲器,测试其对水锤的减缓效果; 3. 不同流量实验:改变水泵的流量,探索流量对水锤的影响; 4. 不同阀门操作实验:改变阀门的操作方式,观察不同操作方式对水锤的影响; 5. 不同管道直径实验:改变管道的直径,研究直径对水锤的影响。

3. 实验过程3.1 实验准备在进行实验前,我们对实验装置进行了准确的测量和校准,确保实验数据的准确性。

同时,我们对实验方案进行了详细的讨论,并制定了实验操作步骤。

3.2 实验操作我们依次按照实验方案进行了一系列的实验操作。

在每个实验中,我们记录了压力传感器的数据,并进行了详细的观察和记录。

3.3 数据分析通过对实验数据的分析,我们观察到了不同实验条件下的水锤现象,并比较了其差异。

通过统计分析,我们得出了一些规律和结论。

4. 实验结果与讨论4.1 实验结果根据实验数据的分析,我们得出了以下一些实验结果: 1. 单向阀的加入能有效减轻水锤现象,但并不能完全消除; 2. 缓冲器的使用能明显减缓水锤的影响,使压力波的传播速度变慢; 3. 高流量条件下,水锤现象更为明显,可能对管道系统造成较大的压力冲击; 4. 不同阀门操作方式对水锤的影响有所差异,需要根据实际情况进行选择; 5. 管道直径对水锤的影响不容忽视,直径越大,水锤现象越弱。

管道水锤防治设计小结

管道水锤防治设计水锤的概述水锤是一种出现于水或其他液体在输送过程中,由流体速度发生剧变产生的压力而造成的水力撞击现象,因此也被称作为水击。

从实质上来讲,水锤现象其实就是两种不同运动状态在形成对立统一时,“水”这一液体充分发挥了其可压缩性及惯性两大显著特征,使水力在运动状态中迅速达到最大,从而产生破坏作用。

水锤的危害水锤发生时虽然持续时间通常较短,但其造成的危害却无法估计,特别是在水锤发生伴有水柱分离时,带来的破坏力更加严重。

若在输水管路中出现水锤现象,将会使该管道内压强迅速升高,从而带来以下危害:①输水管道被高压所影响开始出现强烈,管道接口处由于无法承受高压而断开,从而使阀门遭到破坏。

在此情况下,管道接口若是未断开,输水管最终将出现爆管事故。

②水锤将会使正常的水泵出现反转,从而使泵房内的设备及管道遭到破坏,最终导致管道内水源淹没泵房。

③输水管道在水流与气压的双重逼迫下,有可能会出现管道爆炸现象。

此现象一旦发生,轻者影响人们生产及生活用户,重则造成操作人员的伤亡。

由此看出,水锤带来的危害比想像中更为严重,当务之急还需加强对水锤防护对策的研究。

水锤的防治一般来说,控制关开阀水锤和启动水锤相对容易,对泵站的危害性较小,采用传统经验布置以快速排气为主要功能的普通空气阀就是针对此类水锤的控制。

而停泵水锤是突发性的,防护难度大,采用普通空气阀无法控制停泵水锤,若防护措施不当将对泵站及管线的危害性大。

所以停泵水锤的防护是水锤防治的重点。

本工程中输水管道管径大、重要性高,可以预见,如果该系统发生突然停泵,必然产生对管道危害极大的断流弥合水锤。

因此,水锤的计算及防治设计是本工程的一大重点。

参考《城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程》(CECS193:2005)常用的水锤防护措施,拟采用如下水锤防护措施:(1)加压泵站内设置水锤消除器避免水锤问题对泵房产生损害。

(2)采用复合式高速进排气阀消除水锤不利影响;鉴于空气阀(吸气排气阀)在保证长距离输水管道安全运行中起到的重要作用,在管线每个较明显的局部隆起点均设置有空气阀。

供水工程输水管道水锤预防措施的探析

供水工程输水管道水锤预防措施的探析郭贵军(大连市水务事务服务中心,辽宁大连116001)[摘要]大连市二期供水工程管材为DN1800钢管,输水管道线路长,管道上共设置了158个排气阀,根据输水管道布置情况,文章对停泵水击、间接水击以及模拟工况1和2进行了论述分析。

分析结果为,采取预防措施后,发生水锤时管线基本没有负压,个别点有但负压很低,不致发生水柱拉断现象,管线正水锤压力一般均小于管线试验压力。

通过本文的模拟工况的分析探讨以及采取的水锤预防措施,对同类工程起到一定的借鉴作用。

[关键词]输水管道;模拟工况;水锤压力;预防措施[中图分类号]TV672+2;TV134[文献标识码]B[文章编号]1002—0624(2020)07—0064—021输水管道静态水力分析大连市引英入连二期供水工程设计供水能力为33万m3/d,管材为DN1800钢管,首部与英那河水源泵站出口相连,尾部与洼子店水库受水池入口相接,总长108.72km。

输水管道上共设置了158个排气阀。

全线采用钢管,管道内径为1792mm。

钢管内防腐采用水泥砂浆,衬里厚度14mm。

谢才公式摩阻系数为0.012,泵站系统的工作压力为1.0~1.6MPa,输水管道的工作压力为1.25~0.60MPa,试验压力为工作压力加0.5MPa。

根据计算在水库水位为最低水位时,考虑泵站损失和出水自由水头,扬程在95m左右。

静态计算所得的管线特性(未考虑制高点影响时)及调速水泵不同转速的特性见表1(按Q1/Q2=n1/n2,H1/H2=n12/n22计算)。

按表1绘制的管线及水泵特性曲线见图1。

由图1可见,按设计流量水泵转速在95%可以满足要求。

根据水力计算水泵扬程受制高点控制,工况点不能右移,在水库水位上升时可再调低水泵转速。

预计调速范围在85%~95%。

2水锤模拟工况分析输水泵站水击预防采取的措施是:每台泵出口设置DN1000的液控缓闭止回蝶阀,在泵站出口总管上设置DN350水击预放阀,输水管道上设置排气阀。

消除输水管网水锤的实践与探讨

保护 作用 ,且投资少 。
设 置
中 国铝业 贵州 分 公司水 电 厂提输 水 系统 由一个 深
在输 水压 力管道 中 ,由于水 的流 速急 剧改 变 , 从而 造成 瞬时 压 力显著 、 反复 、迅速 变化 的现 象 ,
称 为水 击 ,也 称水 锤 。引起 水击 的基 本原 因是 :当 压 力管道 的 阀门 突然关 闭或 开启 以及 当水 泵突然 停 止或 起动 时 ,因瞬 时流 速发 生急 剧变 化 ,引起液 体
井提水泵站和 直接在主管 网上 串联 的加 压泵站组成 ,两 个 泵站 出 F输水 距 离均为5 m,总扬 程约 10 I k 3 m, 日提 水量 1 万t 0 。为 了保护 泵站和输 水管 网安全 ,最初 的保 护装 置 由泵 出 口止 回阀 、输 水主管 上R H型 自闭式 ( 下
开式 )水锤 消除器、七孔 多瓣止 回阀、排 气阀和安全阀
三 、系统安 全保 护设 置的 改进
由于 中 国铝 业贵 州 分公 司水 电厂提 输 水 系统建
设较早 ,运 行已4 余年 ,设备老化 ,特 别是输水管道 0
( 质是 极脆 易损的灰铸 铁) 材 ,抗压 强度差 ,虽然系统
有上述安全配置 ,但 因 自身材质及老化 问题 以及配置 系统 存 在的缺 陷 ,水 锤 导致 的爆 管 时有 发生 ,为此 水 电厂进 行 了 系统技 术 升级 改造 ,采用 较 为先进 的
可靠性 。
全 的道理 ,当系统中产生 负压 ,阀腔 中水面下 降,排气
运 I打开 ,大 气会通过排 气 1进入 系统 ,防止负压 对设 : 1 : 1
争 m 、管路 系统的危害 。 备
磐
上述 安 全设 备 设 施的 配 置及 几 十年 来 的运 行 情

长距离输水管道水锤防护措施探讨

长距离输水管道水锤防护措施探讨近年来,越来越多的长距离翻山越岭的输水工程,这些扬程高、距离长、管线多起伏的输水管线,最常见而突出的问题就是输水管线的水锤防护问题。

对此长距离输水管道中阀门启闭时发生的水锤效应采取相应的防护措施,以减少水锤带来的进一步危害,保证供水系统的运行安全。

标签:水锤泄放阀;数值模拟;水锤防护引言长距离有压输水管道易发生水柱分离水锤危害,尤以高扬程多起伏管道水锤防护难度最大,发生水锤的可能性最大。

根据长距离高扬程多起伏输水管道系统的特性和多年的经验,提出此种管道水锤防护的重点是消除断流弥合水锤,并结合供水工程实例进行水锤防护优化提出有效的水锤防护措施。

1、工程概况共和县恰卜恰城镇供水(一期)工程位于青省海南州共和县境内,本工程为远距离输水工程,水源地在切吉乡东南向的切吉滩上,供水规模为2.09万m3/d,管道流量241.68l/s,采用单管输水,输水管线总长87.31km。

水源为地下水,采用机井泵站取水。

引水口地面高程为3266m,输水干管末端地面高程为2950m,两地地形差340m,自引水口至管线末端水头差为340m,输水干管在运行过程中累计的水头势能足以补偿水体在管线内流动而产生的水头损失(因管线前50公里地形成倒虹形式),管道在运行中呈高压运行。

2、长距离输水管道水锤常见的防护措施进行长距离输水时,管道中的开启阀门与关闭阀门、启水泵和停水泵又或者是管道内排出气体时不流畅都很容易发生水锤事故。

特别是在系统停泵的过程中,其管道中的压力下降迅速,管道中的重要位置很容易被破坏,水柱弥合过程中的碰撞也会产生很大的压力,致使管道内压力升高,从而造成事故的发生。

在进行水锤防护时,对其采用的防护措施有以下几点:(1)进行启阀和闭阀水锤的防护措施,可以使启阀门和闭阀门的操作时间尽可能的延长。

以蝶阀为例,在控制总流量时,要在蝶阀关闭之后的25秒以内,分为两个阶段进行关闭,在快关60秒后,进行慢关25秒,利用水锤模拟可得出关闭的最佳时间。

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