泵站系统管路负压的消除措施分析

泵站系统水泵启动、停机及事故断电过程中,管道局部高点位置会形成瞬时负压区,而负压区空气压力的剧烈变化是泵站系统断流弥合水锤形成的关键因素,在相应位置设置排气阀和气压罐是解决泵站负压引起的断流弥合水锤问题的有效措施。以尼日尔二期工程为例,基于Hammer软件,对泵站系统水锤进行了数值模拟计算。通过计算,比较了设置排气阀、气压罐以及气压罐和排气阀结合三种防护措施对管路系统负压的影响。结果表明,设置排气阀及气压罐措施能有效降低甚至消除管道负压,从而可预防断流弥合水锤的发生,是泵站系统水锤防护的有效措施。     

气液两相流供水管道停泵水锤计算及防护研究

为对输水管道内气液两相流时停泵水锤工况进行模拟研究,根据水锤基本理论,通过对系统内气液两相流流态的合理简化,搭建水锤计算模型,选取工程实例,进行最不利工况下的模拟计算。结果表明：突然停泵会在管道中产生严重的断流弥合水锤现象,最大超压约71 m;管道含气5%时比不含气状态的水锤压力水头高出10～40 m,且水锤波周期变长,收敛性更差。针对工程实例进行水锤防护分析,对“快关止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”3种防护措施进行比较,得出采用“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”可以有效缓解管网水锤压力、保障管网正常稳定运行的结论。     

树状供水管网水锤防护影响分析

供水管网是城市基础设施的重要组成部分,其运行状况的好坏,关系到城市居民生活、工矿企业生产。相对多数单管长输管线工程而言,树状供水管网是由多分支管道组成,用户用水组合工况较多,防护设备应对多种水锤工况综合确定。对于树状供水管网,选用适用于不同工况的抗水锤气压罐解决水锤防护问题,以保障管网供水的安全性。通过使用不同水锤防护设备进行算例比较证实后,其中抗水锤气压罐对于树状供水管网水锤防护工况全面有效。     

高扬程少起伏长距离输水系统水锤防护方案优选

文章结合中国西北地区某长输管线供水工程实例,针对高扬程、少起伏、长距离供水系统水锤防护问题,分别通过分析两阶段缓闭止回阀、两阶段缓闭止回阀和气压罐、快关式止回阀和气压罐、水力式止回阀和气压罐等水锤防护设备模拟分析事故停泵管线水锤防护效果。最终通过安全性能、对水锤负压缓解能力、经济性等方案综合比较确定最优水锤防护方案。结果表明,前段少起伏的长距离管线中用鲁棒性能强的气压罐防护水锤危害,水锤防护效果最好。     

太平湾供水工程水锤数值模拟分析

太平湾供水工程由东风水库供水,主要受水区为大连太平湾临港经济区,设计输水规模为10.8万m3/d。为了研究输水管道系统的水锤压力,对输水管线设计情况进行了数值模拟分析,进而来确认是否有必要采取进一步的技术措施保证供水安全性,同时结合设计方案所选水锤防护设备,分析三阶段排气阀、气压罐、超压泄压阀等对输水管线的水锤防护效果,并提出水锤防护效果的水锤防护措施建议。     

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。     

一种防止水锤的有效装置—空气罐

一、空气罐的功能当快速关闭闸阀时,管道中的水流急速停止,水的惯性引起阀门处的压力急剧上升;反之,闸阀快速开启时,压力急剧下降,这种现象称为水锤。水锤压力是很强烈的,它足以引起管道系统的强烈振动或破坏。空气罐则是消除(或减少)正负水锤以保护管道系统的最有效的装置之一。空气罐是一个密     

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。     

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。     

弓背形高扬程泵站负压水锤防护研究

为研究弓背型高扬程泵站在事故断电时的负压水锤防护,以陕北某典型泵站作为对象,采用特征线法进行水力过渡计算,分析比较设置泵后缓闭阀、空气阀、调压井、空气罐和增大机组转动惯量等方案的压力包络线。结果表明:泵后缓闭阀和空气阀对这种水锤源不在泵站的管道负压几乎不起作用;相比受限较多的调压井和机组转动惯量,空气罐更能灵活经济的消除管道负压及可能引起的弥合水锤。     

高扬程泵站工程水锤防护计算研究

本文以新疆某长距离、高扬程泵站扬水工程为例,通过PIPE2010水力/水锤和瞬态分析计算软件进行分析,使用液压缓闭止回阀、防水锤空气阀、水锤消除罐、水锤消除阀作用于一级、二级、三级扬水泵站的压力管道上,防止停泵水锤的发生,引起爆管的出现。通过分析计算,采取综合措施后,有效地降低了整个管道的水锤压力,达到了消除水锤负压,降低水锤正压的目的。     

水锤防护措施在某长距离供水系统中的应用

以新疆某长距离、高扬程扬水工程为例,通过Kpipe2010水锤分析计算软件进行分析研究,结合一级、三级扬水泵站的压力管道进行长距离停泵未设水锤防护设施分析,发现在泵站设计扬程相等的情况下,几何扬程越大,其整个管路水锤升压越大,止回阀处的压力波动也越大。通过分析管线的长度,还发现随着管线长度的增加,发生水柱中断的位置会越多。采取装设液压缓闭止回阀、防水锤空气阀、水锤消除罐、水锤消除阀后进行分析计算可知,当发生停泵水锤时,整个管道的水锤压力降低了,可有效防止水锤负压产生。     

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。     

基于元模型理论的空气罐参数优化

密封式空气罐能够有效破坏管道真空，防止发生弥合水锤，针对传统密封式空气罐存在的优化门槛高、优化成本高的问题，提出一种基于元模型理论的空气罐参数优化方法。该方法使用水锤计算软件HAMMER作为源仿真模型，通过数据驱动神经网络的方式对源仿真模型建模，并连接遗传算法对空气罐参数进行寻优。结果表明：神经网络很好代替了源仿真模型，大大降低了建模成本；遗传算法运行结果显示，基于最大安全度优化后的管线最大压力比原设计的小，根据经济性优化后的空气罐体积比原设计的小很多，大大提高了经济性。     

备用井供水系统水锤防护装置改造方案研究

针对某备用井供水系统水锤防护装置运行存在的拒动作问题,提出取消原供水系统的自动保压式液控蝶阀和气压罐的水锤联合防护方式,建议将液控偏心半球阀和进排气阀的联合防护方式作为该系统水锤防护的改造方案。对该改造方案的供水系统压力管路进行数值模拟计算,并对液控偏心半球阀的关闭行程进行优化,确定进排气阀合理的安装位置。计算和实测结果表明,该改造方案较为合理,为类似工程的技术改造提供了新的途径。     

泵站压力管道的水锤研究

泵站停泵水锤是最具危害的一种现象,会使管道爆裂进而导致工厂停工等。因此,在泵站的设计中对于水锤的设计一直都较为重视。本文以某泵站工程为案例,首先论述了管材的选择过程;然后进行了水锤计算分析,从关阀模式选择、空气罐优化、空气阀的优化设计等来说明水锤的防护设计;最后总结了泵站压力管道水锤防护的几种措施。本文的研究内容对于提高泵站压力管道的防护具有重要的参考价值。     

乌鲁木齐市大西沟管道引水工程水锤防护设计

为了解决乌鲁木齐市大西沟引水工程因管线长、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,通过在管线上布置空气阀、三级缓排空气阀、集气罐、超压泄压阀(安全阀)及管道末端调流消能阀关闭时间的控制,可有效地保证管道运行安全。     

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。     

大型泵站水锤防护措施选型研究

针对SJZ泵站流量大、扬程高、卧式泵组转动惯量小、输水管线长的特点,泵站突然失电,无防护情况下全管线负压严重。为满足水锤防护后任何工况最小压力均需大于+2 m要求,水锤防护难度很大。本文通过水泵出口不同止回阀—液控球阀、液控活塞阀、轴流式止回阀与管线中防护设置—单向调压塔、双向调压塔及空气罐等16种组合方案计算和比较,考虑水锤防护效果、防冻、占地面积及成本等多种因素,最终方案选用泵后轴流式止回阀、水锤消除罐和双向调压塔组合的水锤防护措施,有效的降低管道的水锤压力,各项指标均满足规范规定,达到了设计要求。