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。     

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。     

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...     

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。     

长距离输水工程停泵水锤防护措施研究

对于长距离输水工程,当发生事故停泵时,产生的停泵水锤会对管线造成破坏性影响.结合工程实例,利用Bentley Hammer水锤和瞬态分析软件对管线进行停泵水锤模拟计算.分别对无水锤防护措施和采用空气阀以及单向调压塔联合作用,并配合泵后液控止回蝶阀两阶段关闭的防护技术进行分析.对比不同水锤防护措施,在保证停泵水锤压力符合...     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

空气阀在长距离供水工程水锤防护中的作用

在长距离供水工程中,空气阀是重要的水锤防护措施。以水锤分析为基础,构建了空气阀的数学模型,并结合工程实例,通过数值模拟仿真对空气阀在事故停泵工况下的水力过渡过程进行了计算分析。结果表明:合理设置空气阀,可有效控制沿线负压在管道承受标准之内,保证长距离供水工程的安全稳定运行。     

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。     

长距离有压输水工程事故停泵水气电计算分析

根据空气流进、流出空气阀速度不同,以水锤分析为基础,建立了空气阀数学模型,并结合工程实例,通过数值模拟计算了在事故停泵时的水力过渡过程。模拟计算结果表明:合理设置空气阀,可有效控制沿线负压下降,保证长距离输水工程的安全稳定运行。     

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。     

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。     

事故停泵水锤计算模型参数局部敏感性分析

数值模拟的方法为管道输水工程采用合理的水锤防护提供了良好的技术支撑。基于特征线法,采用扰动分析的方式（固定步长5%,扰动范围±25%）,并结合修正的Morris筛选法,对事故停泵工况时水锤计算模型进行了参数局部敏感性分析,以加强对模型参数的识别和不确定性的分析。分析结果表明：所研究的条件在事故停泵工况时,模型中的7个参数与最大水锤压力值的敏感性大小依次为泵后阀关阀时间、管道管径、输水流量、摩阻系数、水击波波速、机组转动惯量、管道长度。     

高扬程输水管道水锤防护措施 空气罐的应用研究

通过对新疆某调水工程压力输水系统无防护措施的水泵机组抽水断电过渡过程仿真模拟计算,得出无水锤防护措施管道会使水流汽化,发生液柱弥合引发爆管事故。针对上述问题,采用空气罐水锤防护方案,经过仿真模拟计算,最终确定了空气罐合理体型设计参数,避免了爆管事故的发生,确保压力供水系统安全运行。能够为类似工程的设计和计算提供参考,具有现实应用意义。     

长距离输水管线中空气阀和单向调压搭联合作用的水锤防护研究

在长距离输水管线中,当事故停泵时,管路会产生负压,甚至出现汽化和液注分离,如果不采取合理的防护措施会导致管线的破坏。根据气液两相水锤计算模型,结合某长距离输水工程水力过渡过程数值模拟计算,利用空气阀和单向调压塔联合作用,并配合泵后阀门2阶段关闭的防护技术,有效地控制了管线的水锤压力。