基于Surge2010的某泵站扬水工程水锤计算及防护分析

结合新疆某在建长距离、高扬程输水工程,利用水锤瞬态分析软件PIPE2010:Surge对泵站及输水管路进行建模,对其停泵水锤进行模拟计算。针对模拟结果,提出了采用防水锤型空气阀、水锤消除罐、水锤消除阀相结合的水锤防护措施。计算和分析结果表明,该防护措施是有效的。     

大流量长距离供水工程水锤防护研究

结合某一典型工程,采用华东勘测设计研究院有限公司自行开发的长距离压力供水工程水锤防护计算软件Hysim City进行相关计算分析,并对低扬程、大流量泵站供水工程水锤防护进行研究。首先对输水系统在无任何水锤防护措施时进行了计算,计算表明,若无任何水锤防护措施,输水系统沿线将会发生水柱分离及弥合水锤现象,危害输水系统安全。然后针对低扬程、大流量的供水工程水锤特点,分析比较了空气罐方案、空气阀与双向调压塔联合防护方案以及仅采用空气阀方案的多种水锤防护方案的水锤防护效果;计算结果表明,空气阀方案为低扬程、大流量供水工程中较为安全、经济合理的水锤防护措施。图11幅。     

基于特征线法的长距离加压输水系统的水锤防护研究

在长距输水工程中往往会出现由于突然断电停泵而造成的水锤事故。以某长距离加压输水系统为研究对象,基于特征线法对其分别采用空气阀、空气罐以及将空气阀与空气罐结合的3种不同水锤防护效果进行对比。结果显示将空气阀和空气罐相结合的措施能更好地防止水锤破坏,使管线中所需的空气阀数量大幅减少的同时压力显著降低,从而提高系统运行的可靠性和安全性,对类似工程的设计具有一定的指导和借鉴意义。     

某煤矸石电厂供水工程水锤防护研究

水锤是影响长距离压力输水工程安全运行的一个重要因素,针对长距离输水工程特点,采用水锤计算的特征线法,对某煤矸石电厂供水工程的水锤防护措施进行了分析。提出了水泵出口两阶段关闭蝶阀,空气阀组和活塞阀水锤防护措施,优化了蝶阀和活塞阀的关阀过程和空气阀组进、排气过流面积。结果表明:采用提出的水锤防护措施能有效的免除工程停泵水锤。     

空气罐对泵站水锤的防护效果研究

为了开展空气罐对泵站水锤防护效果方面的研究,以山西省长治市辛安泉工程西仵泵站为研究对象,根据水锤计算的基本原理,建立了空气罐数学模型;借助于数值模拟计算分析泵站发生停泵水锤时无阀防护、液控蝶阀与空气阀防护、液控蝶阀与空气罐防护、液控蝶阀空气阀加空气罐联合防护等工况下的水锤压力变化规律,根据分析结果,提出了利用液控蝶阀、空气阀和一定体积的空气罐对泵站水锤进行联合防护的新思路。研究过程中,将空气罐直径作为变量,以此模拟空气罐体积对水锤防护效果的影响,从而得出了液控蝶阀、空气阀加空气罐联合防护时的水锤防护效果最佳的结论。研究成果对于其他供水工程的水锤防护具有借鉴意义,可为长距离供水工程水锤防护提供新的思路与参考。     

长距离加压和有压重力输水管道水锤防护分析比较

对调水工程的2种输水管道进行水力过渡过程计算，对比分析长距离加压输水系统和长距离有压重力输水系统的水锤防护措施。分析计算结果可知，长距离加压输水系统产生的最大正压多发生在水泵出口处，而负压多发生在管线连续爬坡处，通过泵后止回阀、空气罐、单向稳压塔、双向稳压塔、空气阀、水击泄放阀等以及组合方式可以进行有效防护；长距离有压重力输水系统水锤防护措施分主动防护和被动防护，主动防护要点为在各种工况下保持水流的平稳流态，被动防护为在末端设置水击泄放阀。     

有压输水系统的水锤防护研究

在长距离有压输水管路中,往往因启泵或停泵而造成水锤事故,针对水锤防护措施,以具体工程实例为研究对象,利用PIPENET建立水锤计算模型,通过多功能液力控制阀、注气微排阀、空气罐联合防护的方式,对有压输水管路事故停泵时发生的水锤现象进行防护研究。数值模拟计算后,通过合理设置多功能液力控制阀的关闭规律,调整注气微排阀的安装位置,以及合理对空气罐进行选型,可保证管道压力及水泵运行在合理范围内,从而保证加压泵站的安全运行。     

长距离输水工程重力流水锤防护措施研究

随着长距离跨流域调水工程的逐渐增多,输水管道的安全问题也日益突出,其中水锤对长距离输水管道的危害很大,因而长距离输水工程中管线安全防护的研究变得刻不容缓,而重力流作为一种高效节能的输水方式,其安全性也应受到高度关注。选用合适的水锤防护措施和合适的关阀方式,是优化工程设计、保障长距离输配水管线的安全运行的重要前提,具有重要的理论意义和实用价值。以国内某长距离输水工程为例,分别对是否采用空气阀、以及不同关阀方式和关阀时间的组合方式下的长距离管道输水工程的关阀水锤进行计算和分析,得到了管道沿程的最大水头和最小水头线。通过对比发现,在空气阀水锤防护措施下,并采用两阶段关阀方式,可以缩短关阀时间的同时还降低管路最大压力和最小压力,保障输水管线的安全运行。     

冬奥会延庆赛区造雪引水及集中供水工程高扬程大纵坡泵站水锤防护的特点分析

冬奥会延庆赛区造雪引水及集中供水工程具有小流量、长距离、高扬程、纵坡大等特点,造成水力过渡过程不同于常规工程的计算特征,依据计算,叙述和分析了空气阀布置方案及空气阀、泄压阀等防水锤设备选择的特点.对长距离、高扬程输水系统的过渡过程计算与水锤防护设备的选择具有一定的借鉴作用.     

长距离重力流输水管路水锤防护研究

长距离重力流输水管路距离长、支线多、落差大,当末端水厂阀门突然关闭时,管路则产生破坏性较大的水锤压力。在输水管路中采取合理的水锤防护措施,为保证输水工程的可靠性提供了重要作用。以河南叶县的南水北调受水区供水配套输水工程为研究对象,对管路末端水厂阀门同时关闭产生的水锤压力进行模拟计算,采用空气阀、超压泄压阀相结合的方式作为水锤防护措施。由计算结果发现空气阀、超压泄压阀联合防护能有效减小管路中产生的水锤压力,研究成果可为类似工程的水锤防护提供参考。     

考虑爆管工况的长距离供水工程水锤防护研究

在长距离泵站输水工程中,常规的水锤防护方案通常是依据事故停泵工况来设置水锤防护措施,很少考虑爆管对输水系统过渡过程的影响。当下游输水管道某一点发生爆管事故时,剧烈的水锤降压可能诱发二次或连环爆管事故。分析了实际工程中地下埋管爆管的物理过程,并基于溢流稳压塔的工作原理建立了合理的数学模型。在设计水锤防护方案时,考虑事故停泵工况和爆管工况,提出了泵后空气罐与空气阀相结合的防护方案。结合某实际供水工程,对比了分别发生事故停泵和爆管时不同防护方案对水锤防护效果的影响,结果表明:常规的水锤防护方案可有效消除事故停泵水锤危害;空气罐与空气阀联合设置的防护方案可有效隔断爆管事故下水锤降压波的传播,避免二次爆管事故的发生。     

大落差重力输水工程关阀控制对水锤防护效果

为了解决我国某城市输水工程因管线长、落差大而发生水锤破坏的问题,通过不同防护设备性能比较,结合水力瞬变计算和水锤方案比选最后得到合理的水锤防护方案。结果表明,在长距离大落差重力流输水工程中,以空气阀为基础防护措施,合理设置超压泄压阀动作值和管道末端控制阀关阀时间可有效保证管道运行安全。在关阀时间过长的输水工程采用分阶段关阀可在满足水锤防护规范前提下,有效节省关阀时间,利于操作管理。     

长距离输水工程弥合水锤防护措施研究

为选择合适的弥合水锤防护措施,针对长距离重力有压力流输水的特点,建立了水力暂态条件下空气阀数学模型,并采用Bentley Haestad Hammer软件对某长距离输水工程进行了弥合水锤模拟计算。计算结果表明：不设空气阀、布设复合式进排气阀与布设防水锤空气阀3种工况下瞬态升压分别为157.0,200.6 mH2O及40.0 mH2O,对应升压比分别为3.75,5.62及1.93;不设空气阀与布设复合式进排气阀条件下均发生了弥合水锤,最大空腔体积分别为350 L和775 L,而布设防水锤空气阀可有效避免弥合水锤;3种工况条件下只有防水锤空气阀升压最低,最大水锤升压较不设空气阀条件下降74.5%,且整体波动最为缓和。通过对3种工况条件下空气阀进排气体积及压力变化情况进行比较分析,可知工况2与工况3空气阀组进排气量差值为2 198~5 558 L,最小压力相差-0.05 ~0.01 MPa,最大压力相差0.38 ~0.89 MPa;工况2空气阀在管线末端检修阀关阀过程中发生了剧烈的进排气体积变化,叠加了关阀水锤,而工况3空气阀在整个计算过程中进排气体积变化较为缓和,气体体积流量及水压峰值得到了有效控制,可以认为防水锤型空气阀是弥合水锤的有效防护措施。     

长距离输水工程中空气阀的进排气特性研究

针对长距离有压输水系统的特点,从基本的空气动力学方程入手,分析推导了空气阀的数学模型,并采用水锤计算的特征线方法,进行了空气阀水锤防护的实例分析。同时,探讨了进排气系数对空气阀运行特性和水锤防护效果的影响。计算结果表明,计算模型可以准确地模拟空气阀在水力过渡过程中的进排气特性,空气阀的进排气系数等设计参数对空气阀的水锤防护效果有显著影响。同时,通过合理的布置空气阀,可以有效地抑制输水系统中液柱分离现象的发生,保证输水系统安全。     

长距离重力流输水管道关阀水锤防护措施分析

以柳州市古尝河原水输水工程为例,分析了长距离重力流输水管道关阀水锤保护措施。通过HAMMER V8软件对原水有压重力流长距离输水管道系统运行进行模拟,计算和分析了系统末端的关阀水锤,得出关阀水锤的解决方案以及水锤防护措施和建议。     

长距离重力流输水管路水锤压力数值模拟

长距离重力流输水管线距离长、支线多、落差大,当突然关闭末端水厂阀门管线时会产生破坏性较大的水锤压力,因此,分析水锤特性并采取合理的水锤防护措施,对于保证输水工程的可靠性和降低管路工程造价具有重要意义。以某输水工程为例,建立输水管路水锤压力数学模型,用于研究末端水厂关阀引起的管路压力和水锤压力变化规律。结果显示,管路末端水厂阀门在无水锤防护措施工况下同时关闭,水锤压力沿线逐渐上升,末端易产生水锤高压。依据数值模拟结果,采用空气阀、超压泄压阀等水锤防护措施,可减小管路末端关阀水锤压力,保障输水系统的安全运行。研究成果可为类似工程的水锤防护提供参考。     

空气罐在长距离输水管线水锤防护中的应用

针对长距离输水管线中的停泵水锤现象,阐述了空气罐防护水锤的原理及边界条件的数学模型,并结合工程具体实例,应用特征线法进行了数值模拟,并对采用空气阀和空气罐与空气阀相结合的防护方案进行了比较。结果表明,合理地使用空气罐可以有效地减轻停泵水锤的破坏。     

高扬程长距离输水管道系统水锤防护的模拟分析

以贵州某供水工程为例,应用PIPE2008：Surge软件模拟分析液力自动阀（可调节关闭时间的缓闭止回阀）、空气阀、水击泄放阀和水击预防阀在高扬程长距离输水管道系统水锤防护中的作用。由分析结果可知：液力自动阀（可调节关闭时间的缓闭止回阀）、空气阀、水击泄放阀及水击预防阀能有效控制和消除高扬程输水系统中的水锤,确保输水系统的安全运行。     

空气罐的水锤防护特性及其工程应用

介绍了空气罐的常见结构、工作原理及其水锤分析的数学模型。结合工程实例,对空气罐在长距离管道输水系统中的水锤防护效果进行了数值模拟计算,并对空气罐水锤防护效果的影响因素进行了分析。结果表明:空气罐可有效消除管线中的水柱分离及其再弥合现象;在保证罐内水体不漏空的条件下,罐内初始气体体积越大,水锤防护效果越好;罐体直径对水锤防护效果影响甚小;在一定范围内,连接管直径越大,水锤防护效果越好,但当连接管的直径大到一定程度后,连接管直径增大,水锤压力反而增大,存在一个最优的连接管直径。     

前段陡坡长距离供水工程水锤防护方案优选

文章结合我国北方地区某长输管线供水工程实例,针对长距离、高起伏、前段有陡坡的长输供水系统水锤防护问题,对事故停泵水锤防护效果模拟分析,通过分别调节两阶段缓闭止回阀、调压塔和气压罐等水锤防护设备形成不同水锤防护方案,最终通过技术、经济性能综合比选出最优方案。结果表明,在前段有陡坡的长距离供水工程中,以空气阀为基础防护设备,在管线中综合设置两阶段缓闭止回阀和气压罐,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果最好。