管线改造及调节水泵转动惯量的长输水管线水锤防护

对于首尾落差大的长距离输水管线,传统水锤防护设备难以经济地达到预期效果。本文分别以单线设置单向调压塔、单线调节水泵转动惯量、双线调节水泵转动惯量的方式作为事故停泵水锤防护措施,模拟分析管线水锤防护效果及方案经济程度,最终确定最优水锤防护方案。结果表明:将单线输水改为部分双线输水,并调节水泵转动惯量的水锤防护效果好并且最为经济。增加输水管线数量并调节水泵转动惯量对于长距离输水管线水锤防护既经济又有效,该方法是今后水锤防护措施的发展方向。     

中条山供水工程取水泵站水锤计算及其防护

中条山供水工程取水泵站在黄河岸边采用缆车取水，供水管线高程突拐点多，水泵工作扬程度幅大、工作方式复杂。在水泵正常运行时，如果突然断电，在供水管道中将形成大于水泵正常工作压力数倍的水锤压力，造成水泵和供管道破坏。为此，采用特征线法对取水泵站进行了水锤防护计算。计算结果表明：负水锤压力较大，影响水泵的安全稳定运行。根据工程的实际情况采取了小惯性飞轮加单向调压塔的水锤防护措施。经水泵现场调试证实：采取水锤防护措施后，管道中负水锤压力在《规范》允许的范围内。     

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。     

一种新型防水锤装置

停泵水锤是泵站系统中最常见的水锤现象，往往造成水泵与阀体损坏，管道接头断开，甚至导致管道爆裂等重大事故。本文分析了水锤的传统防护措施及其适用性，介绍了一种既能防止正压水锤，又能防止负压水锤的新型装置。     

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。     

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。     

水锤计算软件在高层建筑给水系统设计中的应用

通过应用水锤计算软件对若干高层建筑给水系统设计实例的水锤分析,量化了高层建筑给水系统在不同工况下水泵以及管道发生停泵水锤的危害程度,并对目前工程常用的水锤防护措施所能起到的作用进行了模拟计算,给出了预防和减轻水锤危害的设计依据和有效防护措施的建议。     

长距离输水工程水锤防护仿真软件开发及其应用

水锤防护计算是长距离输水工程的重点和难点,从计算原理、开发平台、软件构架等方面出发,详细介绍了长距离输水工程水锤防护仿真软件系统HYSIMCITY,并与国内外同类型软件进行了对比。结果表明:该软件系统在适用范围、仿真精度、可视化程度等方面均具有先进性。基于该仿真软件,以台州市南部湾区引水工程为依托,开展了水锤防护分析研究工作,内容主要包括:恒定流工况复核、无防护措施情况下的水泵抽水断电工况计算分析,以及空气阀防护方案下的水泵抽水断电工况计算分析。最终验证结果表明:该软件仿真具有较高的计算精度和较好的适用性,能够满足目前长距离输水工程水锤数值模拟计算的要求。     

高扬程小流量供水系统水锤防护设计探讨

文章针对广州北江顺德水道供水系统高扬程、小流量的特点,对水泵抽水断电后转速带动泵后压力急速下降,若供水管道无平压措施,降压波的传播必定引发管道内严重负压,引发断电水锤,造成供水管道破坏的最不利工况进行了模拟与分析,在此基础上进行了两种供水管道水锤防护设计方案的比较,最终选择水锤消除罐+空气阀的防护方案。     

水泵房设计常见错误剖析

以上海地区为例,介绍了泵房设计时易被忽视的问题.提出了当生活与消防加压系统共用一套管道时应设水锤防护措施,以及水泵连接管材的选择问题.     

管道特性参数对庄头泵站停泵水锤的影响

为探究管道壁面糙率及不同谢才系数计算公式对供水工程水力过渡过程各参数的影响,以山西省庄头泵站为依托,以4台型号为SLOW500-1050AT的水泵机组并联运行发生停泵水锤现象为计算案例,进行了停泵水锤数值模拟计算,以探究不同管道壁面糙率及谢才系数计算公式对管道的最大正负压及水泵机组倒转转速产生的影响。基于计算结果,可以得出如下结论：① 合理增大壁面糙率,对管道正负压及水泵倒转转速过大会有一定的改善效果;② 在一定的管道壁面糙率条件下,采用曼宁公式来和巴甫洛夫斯基公式计算停泵水锤的结果,在部分断面存在较大的差异,因此选取的壁面糙率及计算公式适宜与否是影响停泵水锤的重要因素。研究成果对供水工程水锤防护具有一定的理论指导意义。     

曹妃甸工业区供水工程供水系统停泵水锤计算

对不同的进、出水池水位组合,三泵两管运行条件下的各种停泵水锤工况进行计算分析,为水锤防护措施的比较和选择提供技术依据。     

压力流输水系统中缓闭式液控蝶阀关闭规律研究

对于长距离、高扬程压力流输水系统,一旦发生停泵水锤,将对输水系统产生严重危害.在泵出口设置缓闭式液控蝶阀并以适当的方式关阀是一种简单有效的水锤防护措施.本文结合实际工程,通过特征线法求解水锤基本方程,比较不同关阀方式下管路沿程压力变化、泵站出口断面压力变化及水泵转速变化,提出合适的关阀方式.研究成果可为停泵水锤防护措施的设置提供参考.     

泵站管路系统水力过渡过程及二次防护措施研究

为选择合适的停泵水锤二次防护措施,针对泵站管路系统的特点,运用水锤特征方程组,确定了管道瞬变流的求解方法;同时,采用Bentley Haestad Hammer软件,对重庆市松既长江提水工程子项目——金子山高位水池至上游水库提水工程的水力暂态过程进行了模拟,并对停泵水锤、被动型后保护与主动型水击预防模式引起的管道内水压变化情况进行了计算。计算结果表明:(1)在3种工况条件下,水压的峰值分别为252.80,191.80 m及174.01 m,升压比分别为1.50,1.44及1.05;(2)水泵停机时间分别为3.74,3.77 s及4.60 s,水泵均未出现反转情况;(3)被动型后保护瞬态最高水头曲线呈弓形,而主动型水击预防瞬态的最高水头曲线接近正常水头线;(4)3种工况下的阀门出口处压力波动范围分别为71.4~254.8,70.7~181.0 m及46.0~174.0 m,而且主动型的水击预防模式水泵出口的波动最为缓和。主动型水击预防可以最大幅度地降低水锤的升压峰值,是更完善的二次防护措施。     

含重力流支线的泵站加压供水系统水锤防护

针对含重力流支线的长距离泵站加压供水系统的水锤防护问题,以我国东北某大型供水工程为典型示例,开展水力过渡过程仿真。基于特征线法建立水力系统数学模型,分析无防护事故停泵的极端工况下水泵特性参数变化及干线管道沿线压力分布。通过理论分析,提出重力流支线末端调流阀在相继关阀工况下引起的水锤波在某同一位置发生干涉相长时可产生最大水锤升压。对比调流阀相继关阀工况与同时关阀工况,相继关阀工况所得最大水锤升压比传统认为引起最大水锤升压的同步关阀工况高4.4%。给出相继关阀工况下各阀门具体是在何时开始相继动作的计算式,可为含重力流支线输水系统的水锤防护措施的校核提供理论依据。通过优化干线泵后阀关闭规律和空气阀布设方案的联合防护措施,有效缓解水泵断电过程中的水力不稳定特性,降低机组最大反转转速94.95%,同时有效降低输水干线水锤正压极值33.82%、负压极值89.24%,水锤防护效果显著。本研究为含重力流支线的长距离泵站加压供水系统的水锤及其防护提供理论支撑和实践参考。     

长距离泵输水系统事故停泵水锤数值模拟研究

为了确定输水系统事故停泵水锤的合理防护措施,根据辛安泵站长距离高扬程的工程特点,建立水锤数学模型。通过模拟计算,确定了两阶段阀门的最优关闭规律,并将水泵出口设置两阶段关闭蝶阀、无关闭阀、蝶阀和空气阀联合防护3种不同条件下停泵水锤水力瞬态过程计算结果进行对比分析。结果表明：所建立的数学模型合理,蝶NN空气阀联合防护措施效果明显,为管道和泵站的设计提供依据。     

大型轴流泵站停泵水锤的调压塔防护研究

本文结合湖南省官塘泵站的工程实践，对大型轴流泵站停泵水锤进行了计算分析研究．官塘泵站采用64ZLB—50型轴流系，二台机组并联后经压力水箱再汇流至一干管的输水方式．由于拍门在停泵的水力过程中迅速关闭，致使水锤压力骤然升高，压力水箱和出水管出现裂缝而影响了泵站的正常运行．为此提出了采用调压塔进行水锤防护的技术措施，研究表明，在大型轴流泵站中，调压塔是一种经济、安全、可靠的水锤防护措施．     

管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护

基于瞬变流计算的特征线法,建立真空破坏阀和单向调压塔数学模型,应用于管线末端含虹吸断流结构的输水工程。针对管线系统水锤防护问题,提出真空破坏阀单独防护、真空破坏阀和空气阀联合防护、真空破坏阀和单向塔联合防护等3种防护方案。结合管道压力控制要求,分析对比危险工况下水泵事故掉电时3种防护方案对管线系统水力过渡过程的影响。结果表明:针对管线末端含虹吸断流结构的输水工程,在真空破坏阀单独防护方案下,泵后部分管段压力降至汽化压力;在真空破坏阀和空气阀联合防护方案下,虽然管道压力没有降至汽化压力,但是不能满足空气阀防护下-5m最小压力控制标准要求;在真空破坏阀与单向塔联合防护方案下,单向塔防护范围内管线最小压力为0.55m,满足单向塔防护下管线不出现负压的控制标准要求,该方案有较好的水锤防护效果。研究结果可为管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护提供参考。     

南水北调中线河北省配套输水管道工程有关技术问题的探讨

通过对多项长距离输水工程设计的技术总结，论述在南水北调河北省配套输水管道工程设计中对管材的选择、水锤的防护技术与安全措施、经济流速的计算、经济管径选择等技术问题进行探讨，以便更好地为工程设计服务．