水锤及防护措施(黄双双).

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1、 株洲南方阀门股份有限公司联系人：黄双双QQ:312444976联系电话：13786358936 Customers satisfaction and more than Customers expectation Customers satisfaction and more than Customers expectation1、水锤的概念及其成因2、水锤事故类型及相关实例3、设计规范对水锤的防护要求4、水锤计算的数值模拟方法5、水锤的防护方法及阀门应用6、阀门防护水锤的应用实例 Customers satisfaction and more than Customers expectat

2、ion 当压力管道中的流体因某些原因而产生流当压力管道中的流体因某些原因而产生流速的急剧变化时，由于流体的惯性作用而引起速的急剧变化时，由于流体的惯性作用而引起管道内流体压力急剧变化，并伴随着震动和冲管道内流体压力急剧变化，并伴随着震动和冲击声，这种现象称为水锤现象或流体瞬变过程。击声，这种现象称为水锤现象或流体瞬变过程。 按水锤成因的外部条件，水锤可分为按水锤成因的外部条件，水锤可分为启动启动水锤、水锤、关阀关阀水锤和水锤和停泵停泵水锤三种。水锤三种。 Customers satisfaction and more than Customers expectation水锤的概念及其成因 启动

3、水锤启动水锤 启动水锤常在压水管没充满水而压水阀门开启过快的启动工况时发生。由于水头和转速在启动过程中都是变值，所以，在启动时，会因管路中的流速剧变而形成水锤。这种水锤在投产试车时最易发生。 Customers satisfaction and more than Customers expectation水锤的概念及其成因 关阀水锤关阀水锤 关阀水锤是在关闭阀门过程中发生的水锤现象。在通常情况下，按正常操作程序关闭阀门，不会引起很大的水锤压力变化。但是，如果发生违反操作程序或管道突然被异物堵塞等意外事故，管道中就会出现不同程度的关阀水锤。 Customers satisfaction and

4、 more than Customers expectation水锤的概念及其成因 停泵水锤停泵水锤 停泵水锤是由于泵站工作人员失误操作、外电网事故跳闸以及自然灾害（大风、雷击、地震）等原因，致使水泵机组突然断电而造成开阀停车时，在泵站及管路系统中所发生的水锤现象。根据调查统计，在城市供水及工业企业的给水泵站中，大部分水锤事故都属于停泵水锤事故。 Customers satisfaction and more than Customers expectation水锤的概念及其成因 Customers satisfaction and more than Customers expectatio

5、n城市供水系统工业供水系统火电厂循环水系统核电厂冷却循环水系统 Customers satisfaction and more than Customers expectation水锤事故的分类 Customers satisfaction and more than Customers expectation水锤事故的实例城市供水系统实例城市供水系统实例 江西省九江市自来水公司第三水厂水源泵站供水系统，受长江水位变幅较大和地形的限制，管道从水泵出口垂直爬升约20m 后穿越井筒形泵房，接着又因跨越长江防洪大堤而形成局部凸起，一期工程在1998 年竣工投产后多次因事故停电而发生水锤事故，导致管道

6、破裂，供水中断。 Customers satisfaction and more than Customers expectation工业供水系统实例工业供水系统实例 内蒙古蒙达发电有限责任公司达拉特电厂供水系统第一、二期工程自1995 年建成投入运行以来， 1 号、2 号输水管道先后发生16 次大小不同的水锤事故，导致管道破裂，供水中断，严重影响了发电机组的正常运行。 水锤事故的实例 Customers satisfaction and more than Customers expectation火电厂循环水系统实例火电厂循环水系统实例 武汉市阳逻电厂循环水系统，由于操作人员对系统的瞬变水

7、力特性认识不足，1994 年在停机和调整负荷时，出现了三次水锤事故，造成冷凝器、泵出口阀等设备破坏及泵房被淹事故。水锤事故的实例 Customers satisfaction and more than Customers expectation核电厂冷却循环水系统实例核电厂冷却循环水系统实例 美国在19651981 年共记载报告了76 起核电厂水锤事故，最严重的一次发生在1985 年11 月，位于加利福尼亚州的SanOnofre 核电厂1 号机组由于短路造成二回路主泵停泵断水，4min 后又误操作，启动水泵，从而产生了巨大的空泡溃灭水锤，50 多米长的给水管道严重扭曲移位，十几个支撑遭到破坏

8、，位移达30cm 之大，有1 处炸裂管道出现2m 长的鱼嘴裂缝，使核电厂被迫停堆。水锤事故的实例 Customers satisfaction and more than Customers expectation泵站设计规范长距离输水设计规范1.有可能产生水锤危害的泵站，在各设计阶段均应进行事故停泵水锤计算。在可行性研究阶段，允许采用简易图解法计算；在初步设计阶段及施工图阶段宜采用特征线法或其它精度比较高的计算方法进行计算。2 .当事故停泵瞬态特性参数不能满足下列要求时，应采取防护措施。2.1 离心泵最高反转速度不应超过额定转速的1.2倍，超过额定转速的持续时间不应超过2min。2.2 立式

9、机组在低于额定转速40%的持续运行时间不应超过2min。2.3 最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.31.5倍。2.4 管道任何部位不应出现水柱断裂。 Customers satisfaction and more than Customers expectation泵站设计规范要求泵站设计规范要求 Customers satisfaction and more than Customers expectation长距离输水规范要求长距离输水规范要求 Customers satisfaction and more than Customers expectation长距离输水规范要求长距离输

10、水规范要求 Customers satisfaction and more than Customers expectation长距离输水规范要求长距离输水规范要求 Customers satisfaction and more than Customers expectation基本方程特征线解法基本边界条件水柱分离数学模型 Customers satisfaction and more than Customers expectation基本方程基本方程管道瞬变流基本方程由连续性方程和运动方程组成，即：连续性方程：运动方程： 0sin2xVgaVxHVtH04DtVxVVxHgW Cust

11、omers satisfaction and more than Customers expectation特征线解法特征线解法对于一组双曲型偏微分方程组，为了对其进行数值计算，可将该方程组通过特征线法转化为特殊的全微分方程，然后再进行积分，就可以得到便于数值处理的有限差分方程。 Customers satisfaction and more than Customers expectation特征线解法特征线解法沿特征线的方向，将上述方程转化为常微分方程： 上式中的前一个式子分别称为特征线方程，后一个式子分别称为在特征线上成立的相容性方程。将相容性方程沿着各自的特征线积分，可得有限差分方程