李家河水库压力输水管道水锤防护分析与研究

水锤防护是长距离压力输水工程安全的关键问题,采用特征线法对李家河水库压力输水系统进行水力过渡过程计算;分析了在相同历时关闭和开启管道末端阀和中间阀的水锤升压降压幅度变化,提出了操作管道中间阀门是水锤防护措施最优方案,为设计提供依据。     

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。     

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。     

WH供水管线工程水锤防护设计

在管道供水工程中常见的问题之一是水锤破坏的问题,可以通过水力瞬变计算、防护设备性能比较以及水锤方案比选等因素选择合理有效的水锤防护方案,从而解决水锤破坏管道的问题。为了保证管道运行安全,经过计算可知:控制管道末端调流消能阀的关闭时间、在末端安装超压泄压阀以及管道沿线设进排气阀等是防护管道产生水锤破坏的有效的解决办法。     

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。     

某长距离供水工程的开关阀过渡过程模拟及优化

为了研究先降后升形长距离重力流输水工程中的开关阀水锤问题，以吉林省长白朝鲜族自治县供水工程为算例，采用特征线法建立了全系统水力过渡过程数学模型，并通过数值计算模拟工程开关阀时的过渡过程，并提出了防护水锤的开关阀的方法。根据工程特点，针对开关阀的工况各提出了的3种不同方案，经过对比分析，发现关阀水锤的最大内水压力出现在管道最低点，且随着阀门关闭时间的增加而降低，而开阀水锤的压力随开阀时间的增长而减小，但影响不大。综合比较，得到较优的阀门开阀时间360s、关阀时间为300s。文章成果为工程的运行安全提供了支撑，且为类似工程的设计和管理提供了参考。     

在线式调节阀应用与管路水力过渡过程研究

以往的有压重力流输水工程多采用末端设调节阀,用延长阀门开关时间的方法来降低水锤压力值。采用阀门前置的方法不但可使阀前的管路缩短,减小了关阀水锤,还可使阀门后的管路工作压力显著降低。调节阀的流阻特性对水力过渡计算结果影响甚大,通过改进阀门的特性曲线,关阀时间可大幅缩短,水锤压力得到有效控制。多喷孔套筒式调节阀对管路系统高压力和大压差条件的适应能力强、线性度好,是一种好的阀型。     

“V”形管线布置的长距离输水工程关阀水锤及防护研究

针对"V"形长距离、高落差的重力流输水工程中的关阀水锤问题,文中以吉林省某供水工程为背景,采用特征线法,建立了包括管道、阀门在内的全系统水力过渡过程数学模型,通过数值计算,模拟工程关阀时的管道水锤,并提出了防护关阀水锤的方法。通过3种不同关阀方案的对比分析,最终确定较优的阀门关闭时间为300 s。文中研究成果为保障工程运行安全提供了依据,也为同类重力流供水工程的关阀水锤防护和设计提供了借鉴和参考。     

供水工程采用调压井初探

厦门供水工程输水高压管道总长39．5km，沿线地形复杂，管道起伏频繁。当泵组运行失电时，为防止负压对管道的破坏，在管道首都设置了调压井。计算表明，调压井可有效地防止负压产生，只要水泵出口阀采用缓慢关闭方式，管道将不会产生较大的正水锤，也不会引起水泵反转速飞逸破坏。     

供水工程采用调压井初探

厦门供水工程输水高压管道总长３９．５ｋｍ，沿线地形复杂，管道起伏频繁，当泵组运行失电时，为防止负压对管道的破坏，在管道首部设置了调压井。计算表明，调压井可有效地防止负压产生，只要水泵出口阀采用缓慢关闭方式，管道将不会产生较大的正水锤，也不会引起水泵反转速飞逸破坏。     

泵后两阶段关闭阀门关阀时间及关度的分析确定

《泵站设计规范》(GB50265-2010)规定,高扬程、长压力管道的泵站,工作阀门宜选用两阶段关闭的液压操作阀。两阶段关闭阀门是削减水锤、保护水泵的重要水力部件,关阀时间及关度是关系到削减水锤效果的重要参数,然而其确定方法规范及各文献鲜有涉及。文章通过工程实例,对某泵站的停泵水锤进行分析计算,从而确定泵后阀门的关阀时间及关度。     

文山州某提水泵站水锤计算及防护措施研究

以云南省文山州某泵站提水工程为实例,依据水锤特征性方法对某泵站工程水力过渡过程进行计算分析,并提出了合理的水锤防护措施.分析计算结果表明:针对长距离、高扬程、大流量特点的某泵站提水工程,泵后采用快关止回阀或两阶段关液控阀并结合沿输水管线布置双向调压塔的联合水锤防护措施,能有效降低管路系统中水锤正压,消除水锤负压和满足水...     

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。     

大伙房水库输水(二期)工程水力过渡过程分析

根据大伙房输水工程布置特点,对输水系统加压泵站不同阀门启闭运行条件下,输水管道内的最大水锤正压和最大水锤负压进行数值研究,考察工程运行安全指标并提出合理的优化设计方案.采用瞬变流模型方程.运用Fortran程序语言编制程序,对水力过渡过程进行数值分析计算.最终给出不同运行工况下阀门启闭方式的推荐方案,并基于各稳压塔溢流...     

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。     

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。     

长距离输水管线中空气阀和单向调压塔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.     

长距离输水工程末端关阀方式对水锤防护的影响

为考察管线末端关阀方式对长距离输水工程水锤防护的影响,针对有压输水管道的特点,运用水锤特征方程组确定了关阀水锤的求解方法,并采用Bentley Haestad Hammer软件对重庆市铜罐驿区域供水项目TIWS.CP2标段水力暂态过程进行了模拟,计算了末端不同关阀模式引起的管道内水压及空腔体积变化。计算结果表明:10 s快速关阀、500 s线性关阀、两阶段关阀3种工况条件下水压峰值分别为1.69,1.15 MPa和0.69 MPa,升压比分别为7.00,4.52及2.56,500 s线性关阀与两阶段关阀水压峰值较10 s快速关阀分别降低了32.0%与59.2%;快速关阀时出现负压,并产生了较大空腔区,水锤衰减作用不明显;3种关阀模式中只有两阶段关阀产生水压峰值满足管道的承压能力。通过对3种关阀模式的水锤效应比较,可以认为两阶段关阀是管线末端关阀方式的最佳选择。     

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。     

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。