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.     

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。     

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。     

某长距离管道输水工程停泵水锤安全防护研究

长距离多泵联合运行输水管线具有流量大、扬程高等特点,当突然发生事故停泵时管线会产生水锤,对系统具有很大的破坏性。为了保证输水工程的安全运行,有必要对事故停泵后的水锤特性和相应的水锤防护措施进行分析。以某输水工程为例,运用阀门边界、空气阀边界、管道等数学模型,并结合水锤理论和特征线法,分别对采用空气阀、普通止回阀、缓闭式蝶阀及其组合等防护措施的长距离运行输水管线的停泵水锤进行计算和分析,得到了管道沿程的最大水头、最小水头线以及水泵转速和流量相对值的变化规律。通过对比发现,采用空气阀、两阶段缓闭蝶阀等水锤防护措施组合运行,可降低管路极端压力,保障输水管线和水泵的安全运行。     

长距离压力输水管道水锤防护设计

四川某20万m3/d长距离输水工程地处山区,输水距离长且管道起伏较大,并且采用泵站加压输水,水泵扬程81m,水锤防护难度大。以该工程为例,基于PIPE2010:Surge水力分析软件平台,将防水锤空气阀、防水锤空气罐在输水工程中搭配使用,对其进行了水锤数值模拟。分析结果表明,防水锤空气阀与防水锤空气罐联合作用可有效地防护长距离输水工程中水锤危害。     

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。     

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。     

长距离重力流输水管道系统水锤防护设计

为研究长距离重力流输水管道系统水锤防护设计,文章基于水锤压力理论,利用水锤波的波速、特征线方程及边界条件,建立水锤分析模型。应用该模型计算新疆准东五彩湾供水工程输水管道水锤防护的不同方案,结果表明,新疆准东五彩湾供水工程通过在管道既定位置安装双动式空气阀、超压泄压阀、液控蝶阀及双向调压塔能达到水锤防护要求。对长距离重力流输水管道水锤压力控制有一定的指导价值。     

热电厂循环冷却水输水系统水锤防护方案分析

文章以某热电厂循环冷却水输水系统水锤防护工程为例,采用空气阀和重锤式液控止回蝶阀结合的方案对四种不同工况进行模拟分析,确定设备相关参数,以满足水锤防护要求,保证输水管道的供水安全。     

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。     

基于供水工程中重力流的水锤联合防护措施研究

根据水锤计算基本原理建立超压泄压阀边界条件、出口阀门边界条件以及水锤计算模型,通过数值模拟计算有效解决了水锤防护在长距离重力流输水系统中存在的问题,为输水系统提供一种新的水锤防护途径。文章以北方某供水工程为例,对重力流部分的联合超压泄压阀、两阶段关阀和线性关阀多种防护措施,运用计算机仿真技术进行模拟研究。结果显示:为保证供水工程的安全运行可采取超压泄压阀设置及关阀规模优化措施,研究成果可为重力流水锤联合防护提供一定决策依据。     

空气阀口径对长距离输水系统停泵水锤防护效果影响分析

针对在长距离泵站输水系统中,事故停泵后极易产生危害系统安全的水锤现象,提出了沿线布设空气阀作为水锤防护的方案。结合特征线法对空气阀的边界条件进行推导,建立数学模型,并结合工程实例,对系统进行水锤数值模拟计算,确定适用于该工程的水锤防护措施,并对空气阀口径进行优化。结果表明空气阀口径的选取对泵站系统水锤防护影响较大,在实际工程中应合理选择空气阀的口径。     

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。     

长距离有压输水系统事故停泵水锤防护措施研究

为了防止事故停泵水锤危害长距离有压输水系统的运行安全,研究事故工况下的长距离有压输水系统的水锤防护措施具有重要现实意义。结合工程实例,根据管道瞬变流基本原理,采用特征线法建立了星石泊泵站至卧龙隧洞入口段有压输水管道模型,模拟计算了星石泊泵站发生停泵事故后的水力过渡过程,讨论了泵后阀关闭程序和增设不同数量空气阀等措施对事故停泵水锤防护效果的影响,探究了长距离有压输水系统突发停泵事故的水锤防护措施及规律,并得到了相应的停泵水锤联合防护方案,最后提出了针对长距离有压输水系统的水锤防护优化建议。结果表明：将增设空气阀防护与泵后阀关闭程序防护相结合,可实现长距离有压输水系统的停泵水锤防护的目的。研究成果不仅有助于保障本段工程的安全运行,并且同时期望对于类似工程的水锤防护具有参考和借鉴意义。     

有局部高点的长距离高扬程输水系统水锤防护研究

针对长距离高扬程输水系统管道高差大,沿线地形起伏点多,事故停泵后容易导致水柱分离现象发生,产生具有破坏性的断流弥合水锤的现象,阐述了单向调压塔和空气阀的工作原理,推导了单向调压塔和空气阀边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀、单向调压塔、单向调压塔与空气阀结合3种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明,空气阀容易在管道内形成气囊,导致气锤现象发生,单向调压塔水锤防护效果好,但作用范围有限,单向调压塔和空气阀相结合能有效消除水柱分离现象,抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。     

大口径中途低洼型长距离输水管线水锤防护方案优选

大口径中途低洼型长距离输水管线具有口径大、中途低洼的地形、流量大、距离长、水流及时控制手段少,一旦放流后无法采取技术手段控制其流速流量等特点,在很多长输工程中普遍存在,其对于管道承压、调压设施的设计都很不利。为保证输水工程的安全运行,文章开展了对管线停运、事故关阀后的水锤特性和关阀规律的分析研究。以某输水工程为例,建立运行工况,通过多种关阀规律计算关阀水锤,确定末端相继关阀产生水锤压力波动相对较小。结果表明,通过建立运行工况分析输水管线,提出多种水锤防护方案进行优选,可有效保证供水安全。     

HysimCity软件在长距离输水工程水锤防护仿真分析中的应用

结合某长距离压力输水工程设计工作实践,采用我国自主研发的水锤防护仿真计算软件Hysim City对其进行水锤防护计算分析,并提出了泵后阀及管道出口阀采用分段关闭和管线沿线布设复合式空气阀联合进行的水锤防护措施,证明该防护措施的有效性。     

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。     

某提灌泵站水锤计算与防护研究

某提灌泵站工程地形比较复杂、输水距离远、泵站扬程高，采取泵站水锤防护措施十分必要。以某提灌工程为例，分别计算两种工况下的水锤防护情况：(1)泵站无防护措施时发生泵站事故停泵的水锤分析；(2)采取增加空气阀装置的防护措施后发生泵站事故停泵时的水锤分析。结果表明，水泵在没有水锤保护措施时，管网压力变化范围很大；在增加空气阀之后，管网内压力的变化范围明显缩小很多，且都在正常工作压力范围内，有效地保护了水泵的安全运行。     

空气阀排气性能分析

空气阀已成为长距离输水系统中必不可少的设备,担负着管道充水排气,事故、正常停机进气及排气,水锤防护等多项任务.其选型合理与否对工程安全运行影响较大.为此,分析了空气阀排气性能实测资料与公式计算结果的差异,由于空气阀的排气面积与流量系数的乘积不是常量,因此提出在进行压力输水系统水力过渡过程分析时应采用空气阀的实测资料.