文档介绍:管道水锤破坏的消除措施
管道水锤破坏的消除措施
[摘要]介绍了给水管道的水锤形成的各种原因及分类,针对水 锤的形成原因提出了不同的水锤防护措施,并分析其工作原理,保证 供水管道系统的正常运行,有很好的借鉴作用。
[关键词]给水管道;管道施工;水锤事故;预防措施
引言
社会经济的发展,人们生活水平的提高,要求我们城市供水系统 的正常运作也要得到相应的保证。在城市管道事故中管道水锤现象是 比较常见但是危害又相对较大的管道破坏形式。因此,对水锤破坏进 行相关的分析并提出一些有效的防治措施具有很大的实际意义。
水锤
。水锤是有压管道中的非恒定流现象。当阀门或 水泵突然的打开,使水的流速突然发生变化,从而引起压强急剧升高 和降低的交替变化,这种变化以一定的速度向上游或下游传播,并且 在边界上发生反射,这种水力现象称为水锤。交替升降的压强称为水 锤压强。
2水锤产生的原因和分类。水锤产生的主要物理原因是液体具 有惯性和可压缩性,水锤现象的实质可归纳为由于管道内水体流速的 改变,导致水体的动量发生改变而引起作用力变化的结果。一般说来, 输水管道系统中的过渡过程的起因大体有:启泵和停泵,机组转速发 生变化或运行不稳定、动力故障;空气进入水泵或管道系统,泵内发 生回流,阀门启闭,线路分流、激流等。其中以事故停机引起的水锤 破坏尤为的严重。从不同的角度划分,水锤主要分为以下几种:(1) 依照理论分析可以分为刚性水锤和弹性水锤;(2)按关阀历时和水锤 相位的关系可以分为直接水锤和简介水锤;(3)按外部成因可以分为 启动水锤、关阀水锤和停泵水锤;(4)按水锤发生的不同输水道可以 分为封闭管道的水锤、明渠中的水锤和明满交替的水锤;
(5)按水锤 波动的现象分为水柱连续的水锤和水柱分离的水锤现象。
3水锤的危害。水锤有极大的破坏性。由于水锤产生的瞬时压 强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍,这种大幅度的压 强波动,可导致管道系统强烈振动产生噪声,可能破坏管道、水泵、 阀门,并引起水泵反转,管网压力降低等。
水锤的消除措施
针对上述水锤形成的机理分析,笔者通过结合工程实践提出几种 管道施工过程中经常用到的防护措施。
1空气罐防护。空气罐是一内部充有一定量压缩气体的金属水 罐装置,一般情况下载在水泵出口附近的管道上安装。在因事故停泵 后,管道中的压力降低,罐内空气迅速膨胀,在空气压力作用下下层 水体迅速补充给主管道,防止水柱分离;倒泻水流会使得水泵进入水 轮机工况后,泵出口的逆止阀迅速关闭,管中压力上升,出水管中的 高压使水流入空气罐中,使罐内空气压缩,从而减小管道中的压力上 升。为防止管道中产生过低的压力,入流量和出流量相等时差压孔口 水头损失比值应控制在2: 5: 1左右。
2进排气阀。长距离输水管道在开始输水、停止输水和流量调 节及事故停泵的不同工况下,需将管内空气排出或将管外空气补进管 内,使压力管道系统不受气体、水锤负压等危害而安全运行的主要防 护措施之一。可以把它的作用归纳为三方面:一是是管道发生水锤事 故产生负压时,能及时的补充空气,不致负压过大而水柱分离;二是 管道在运行情况下,能随时排出水中逸出的气体,避免气体的聚集、 扩散而使输水量下降、管道漏水或引发气爆型水锤;三是空管道充水 时及时排除管内空气,以免产生