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。     

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。     

多支线长距离重力流输水系统的水锤防护

针对重力流输水工程管线高程起伏和管道水锤造成的内水压力变化问题,结合多支线输水系统的相继开阀、同时关阀和爆管等复杂运行工况,对多种水锤防护措施的设置位置和原则进行了分析。分析表明:可以在管线上游的高点设置双向调压塔来控制管道的负压和缓解过高正压,在中下游的支线分水口或者局部高点设置单向塔来隔断支线爆管引起的瞬时压降和消减断流弥合水锤,在靠近管线末端的较高点设置空气阀来防止负压,在数值仿真计算得到的内水压力过高处设置超压泄压阀来防止超过管道承压标准的正压。     

长距离管道输水工程空气阀的配置优化设计

为研究长距离管道输水工程空气阀的配置设计思路及作用,以龙河口引水工程为例,对输水管道中重力流管段和加压输水管段分别采用理论计算和水力过渡过程计算方法进行全面分析。结果表明,在重力流管段末端设置流量调节阀且确定其启闭程序后,管段中空气阀仅需满足充水过程中排气要求即可;加压输水管段中水体汽化压力随空气阀口径增加而增大,减小空气阀口径有利于水锤防护。研究成果对于长距离输水管道空气阀配置具有一定参考价值。     

长距离高落差重力流输水管道水锤特性分析

高落差重力流有压输水工程中,为避免在运行调度中下游管道静水压力较高,常在管路沿线设置多级消能措施,重力流管道阀门启闭会引起水锤现象,须进行水锤计算分析。通过简化消能箱物理模型,结合水锤计算分析特征线法提出了消能箱的数学模型以及用于水锤计算分析的消能箱两侧特征线方程。结合工程实例分析了高落差重力流输水工程在开阀及关阀过程中的水锤特性。结果表明:高落差重力流的开阀过程较为安全,其沿线最小压力由初始内水压力决定,受开阀速度的影响较小,提高管道初始压力可有效控制沿线最小压力;其关阀过程较普通重力流更危险,容易发生首相水锤,必须严格控制关阀速度。     

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。     

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。     

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。     

重力流输水管道水锤防护分析及优化设计

为了解决某重力流输水管道工程因末端阀门关闭不当而发生水锤破坏的问题,通过末端阀门不同关闭时间的比较,结合测压管水头和沿程管道压力包络线分析最后得到合理的水锤防护方案。结果表明,通过在管线上布置液位流量控制阀、快速泄压阀、组合式空气阀及管线末端阀门关闭时间的控制,有利于保证管道的运行安全。     

长距离有压输水管道阀门关闭规律研究

长距离有压输水工程中的水锤压力,是影响供水工程安全运行的重要因素之一,末端阀门的关闭引起的水锤问题是最常见而又最突出。针对长距离有压输水管道末端阀门关闭引起的水锤问题,以特征线法为理论基础,以南水北调中线某配套工程有压输水管线为例,分别对该管线末端阀门在直线关阀和先快后慢两阶段关阀两种工况下的水锤压力进行计算,进而对末端阀门的关闭规律进行优化分析。结果表明,优化阀门的关闭规律可有效的降低长距离有压输水管道系统的水锤压力。     

马鬃山镇供水工程重力流水力过渡过程分析

肃北蒙古族自治县马鬃山镇供水工程是一个长距离、高扬程的调水工程,包含加压输水和重力流输水两种方式。工程设计中应用PIPE2000软件,建立水锤、空气阀等计算模型,通过水力过渡过程仿真计算分析,提出了重力流段设置3处消能工,管线局部高点设置防水锤型空气阀,末端阀门多阶段控制并且沿线配置电磁自驱式压力波动预止阀联合运行的安全保护方案。     

有压输水系统停泵水锤数值模拟及其防护研究

结合山西中部某引黄工程,采用流体力学的基本原理和特征线法,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀联合防护措施下,针对输水系统事故停泵引起的水锤问题进行水力过渡分析和计算,得出管线沿程水锤压力和泵出口断面压力变化过程线。结果表明,泵出口安装两阶段关闭蝶阀对高扬程、长距离管道的水锤防护效果较明显,合理控制快慢关时间及角度能有效降低水击压力、机组倒转和倒泄流量。通过调整空气阀的布设位置、口径及进出流量系数,得出在空气阀流入流量系数为0.975、流出流量系数为0.650、口径为450 mm下的水力过渡过程,管路中最大负压水头控制在-1.6 m以内。可见,沿管线合理布置空气阀能有效降低管道负压。     

长距离高落差有压重力流输水特性研究

长距离高落差有压重力流输水在城镇尤其是山区城镇供水工程中得到广泛应用,然而这类输水管道爆管事故频发对城镇供水安全构成了严重威胁,通过理论与实例分析了管线长度(L)和高差(H)在发生管线末端关阀水锤时,对管道内部最大水锤压力的影响。研究发现L增加对阀门前端最大水锤压力有消减作用;H增加对阀门前端最大水锤压力有增大作用;L与H同时增加时,共同作用影响阀门前端最大水锤压力。     

空气阀缓冲阀瓣对水锤防护效果分析

长距离输水管道为有效控制弥合水锤,空气阀在结构上应具备快速进气缓慢排气特性。为研究缓冲阀瓣孔径大小、安装位置对空气阀水锤防护效果的影响。绘制了7组不同孔径大小缓冲阀瓣,分别布置阀体上端和阀体下端。利用Fluent计算流体软件求取了空气阀进排气流量特性参数;通过Hammer水力计算软件对安装该空气阀的输水管道,进行水锤防护效果分析。结果表明空气阀缓冲阀瓣布置在阀体上端对水锤防护性能好,缓冲阀瓣通流面积与空气阀出流面积比值为0.025时,其水锤防护达到安全范围以内。     

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。     

长距离供水工程空气阀设置理论分析

空气阀作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施，其合理布置涉及到工程运行安全。本文以水锤分析为基础，在满足管道最大允许负压设计标准的前提下，构建了空气阀布置的理论分析和数值优化框架，明确了不同空气阀设置位置、间距、数量与管道布置的关系，提出了不同工况下长距离供水管线中设置空气阀应满足的通用准则与相关公式，同时结合工程实例，通过数值仿真进行了空气阀布置方案的优化，为长距离供水管道中空气阀的合理布置提供了科学依据。     

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。     

长距离大口径多起伏重力输水工程的水锤防护研究

在城市建设飞速发展过程中,输水工程等民生工程也越发多,因而输水管线安全运行也随之受到关注,其中输水管线水锤防护研究是长距离输水工程安全中尤为重要的一部分。长距离大口径多起伏重力流输水管线的主要特点为管线及阀门等附件口径大、管线距离长、地形高低交替起伏多、流量大,较于一般重力流输水工程管线的而言,其自身特性更为复杂。文章是以国内某输水工程为实例,在建立水力过渡过程模型基础上,依次对不同关阀时间、增加不同水锤防护设备方案进行模拟,选择合适的水锤防护方案。通过多方案对比发现,采用末端关阀并设置单向调压塔和超压泄压阀结合的方案,可降低管线事故停运的水锤波动,有效保证供水安全。     

长距离供水工程空气阀设置理论分析

空气阀作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施,其合理布置涉及到工程运行安全。本文以水锤分析为基础,在满足管道最大允许负压设计标准的前提下,构建了空气阀布置的理论分析和数值优化框架,明确了空气阀设置位置、间距、数量与管道布置的关系,提出了不同工况下长距离供水管线中设置空气阀应满足的通用准则与相关公式。文中还结合某工程实...