【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)外投資承包項(xiàng)目逐年增多,尤其在非洲地區(qū)的給水項(xiàng)目越來(lái)越多,非洲地區(qū)地廣人稀,在水資源利用上面臨長(zhǎng)距離輸水的問(wèn)題。在長(zhǎng)距離輸水工程中,水泵的啟動(dòng)和突發(fā)性事故停泵等都會(huì)引起管道內(nèi)壓力的上升和下降,并存在交替變化的現(xiàn)象,即發(fā)生水錘現(xiàn)象。當(dāng)產(chǎn)生太大的正壓時(shí),會(huì)造成爆管事故,若產(chǎn)生較大負(fù)壓也可能使管道被壓癟,這些都會(huì)造成嚴(yán)重的危害和經(jīng)濟(jì)損失。所以需要在輸水管線工程的設(shè)計(jì)中進(jìn)行詳細(xì)的水錘分析、預(yù)測(cè)和模擬各種工況,尤其是發(fā)生事故停泵的工況,制定出合理的水錘防護(hù)方案,采取相應(yīng)的水錘防護(hù)措施,確保輸水系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。本文基于蘇丹長(zhǎng)距離輸水管線工程水錘防護(hù)的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)穩(wěn)態(tài)計(jì)算和水錘分析確定可能發(fā)生的水錘類型,并且將停泵引起的斷流彌合水錘作為重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象。根據(jù)該工程的特點(diǎn),結(jié)合各種水錘防護(hù)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性,逐步確定該工程采用的水錘防護(hù)裝置為緩閉止回閥和空氣閥。緩閉止回閥的兩階段關(guān)閉時(shí)間并不是一成不變的,其關(guān)閉時(shí)間的選擇依賴于管路的形式。本次研究通過(guò)軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析,對(duì)緩閉止回閥的兩階段關(guān)閉方案進(jìn)行了探討,確定了合理的關(guān)閉方案,并以此作為基礎(chǔ),進(jìn)一步探討空氣閥的布置方案。根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),布置以快速排氣為主的普通空氣閥作為初步方案,通過(guò)軟件的數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),泵后止回閥處的高壓和中間部分局部高壓及沿線大部分的負(fù)壓基本未得到改善,沒(méi)有達(dá)到水錘防護(hù)的要求,需要對(duì)水錘防護(hù)方案進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)方案采用水錘防護(hù)型空氣閥替代普通空氣閥,再次模擬發(fā)現(xiàn)水錘防護(hù)型空氣閥在該工程中對(duì)消減斷流彌合水錘有很明顯的作用。當(dāng)沿線全部使用水錘防護(hù)性型空氣閥后,沿線正壓水錘基本消除,沿線的負(fù)壓也基本得到了改善,泵后止回閥處最大的壓力值滿足規(guī)范要求,達(dá)到水錘控制的要求。但水錘防護(hù)型空氣閥價(jià)格遠(yuǎn)高于普通排氣閥,全線使用水錘防護(hù)型空氣閥投資較大,不經(jīng)濟(jì)合理,需要盡可能優(yōu)化水錘防護(hù)方案。通過(guò)對(duì)該工程逐點(diǎn)模擬研究,確定各空氣閥設(shè)置點(diǎn)的吸氣量,在無(wú)吸氣或吸氣量小的設(shè)置點(diǎn)采用普通排氣閥,只在吸氣量較大的設(shè)置點(diǎn)采用水錘防護(hù)型空氣閥,最終制定出一套合理、有效的長(zhǎng)距離輸水管線水錘防護(hù)方案,并通過(guò)工程實(shí)際運(yùn)行時(shí)的停泵壓力測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)提出的水錘防護(hù)方案進(jìn)行驗(yàn)證,確保達(dá)到完全控制斷流彌合水錘的防護(hù)效果。本文對(duì)改進(jìn)、優(yōu)化后的水錘防護(hù)方案進(jìn)行了工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,認(rèn)為該水錘防護(hù)方案在提高水錘防護(hù)效果的同時(shí),降低投資,可以取得顯著經(jīng)濟(jì)效益,為長(zhǎng)距離輸水管線的水錘防護(hù)研究提供借鑒意義。
【圖文】：

我國(guó)對(duì)水資源的需求和利用越來(lái)越多，但我國(guó)地域遼闊，水資源分布，所以跨流域、跨地區(qū)的調(diào)水，長(zhǎng)距離輸水工程逐年增多。目前我國(guó)已完通水和施工建設(shè)中的大型調(diào)水工程有大伙房水庫(kù)輸水入連工程等[1]。大水庫(kù)輸水入連工程示意圖及施工現(xiàn)場(chǎng)照片如圖 1-1 所示。

圖 1-2 阿爾及利亞撒哈拉大沙漠輸水管道工程施工現(xiàn)場(chǎng)照片極易出現(xiàn)水力波動(dòng)沖擊現(xiàn)象，即水錘現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，管線的供水平衡和穩(wěn)定；重則破壞泵等生產(chǎn)設(shè)備，爆管，閥門等，都會(huì)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡；更有甚者，，一些工程因
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU991.39

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王中;;輸水管道水力損失的計(jì)算及其影響因素分析[J];吉林水利;2012年09期

2 王文全;張立翔;閆妍;;壓力供水管路事故停泵時(shí)緩閉蝶閥關(guān)閉方式的優(yōu)化[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年10期

本文編號(hào)：2534601