常用水锤防护措施简介-141203

常用水锤防护措施简介和常规问题答疑目录1.正压水锤与负压水锤的区别：.....................................................................................................................................12.正压水锤防护措施：.....................................................................................................................................................23.负压水锤防护措施：.....................................................................................................................................................44.注气微排阀与高速进排气阀在防止空腔弥合水锤功能方面的区别：....................................................................85.负压过低即真空度过大的危害性仅仅是可能的管道压塌吗？.................................................................................86.凡设置空气阀就能解决负压水锤吗？.........................................................................................................................97.水击预防阀开启后延时关闭功能在防止停泵水锤方面的作用：............................................................................98.“二阶段关阀措施”是控制长输管线水锤问题的灵丹妙药和唯一措施吗？............................................................109.除了二阶段止回阀外，泵站还需要哪些水锤防护措施.........................................................................................1110.仅仅依靠泵站的水锤防护设备能控制长距离管线上的弥合水锤吗？................................................................1111.水击泄放阀的泄流能力越大越好吗？.....................................................................................................................1212.水击预防阀的泄流能力也越大越好吗？................................................................................................................1213.水击阀开启之后通常会遇到什么样的问题？........................................................................................................1314.水击阀缓慢关闭的重要性：.....................................................................................................................................1315.膝部高峰节点除了注气微排阀之外，还有其他防止负压水锤的措施吗？........................................................1316.排气阀的高速排气能力越大越好吗？....................................................................................................................1317.微量排气能力越大越好吗？.....................................................................................................................................1318.高速吸气能力越大越好吗？.....................................................................................................................................1319.水中空气是水锤事故的万恶之源吗？....................................................................................................................1420.如果高速进排气口径缩小30%，其进排气能力也缩小30%吗？......................................................................1421.排气阀的高速排气孔口防吹堵压力越高越好吗？................................................................................................1422.空气阀对水的低压密封压力越低越好吗？............................................................................................................1523.空气阀的主阀口如何才能做到较低密封压力？....................................................................................................1524.C512为什么要求空气阀的浮球能够承受高达5.0MPa以上的超高压力？......................................................1525.空气阀的浮球很容易制造吗？.................................................................................................................................1526.影响管线水锤的几个主要的水力元器件：............................................................................................................1527.调压塔水锤解决方案：见图33~34。....................................................................................................................1528.气压罐水锤解决方案：见图35。...........................................................................................................................151.正压水锤与负压水锤的区别：简单地，可以将管线上的水锤分为正压水锤和负压水锤二类。正压水锤的特征是：超出稳态压力值，但是压力上升不是很陡然的，即压力曲线的时间特性不是接近垂直的脉冲波，而是有一定的缓坡。这一缓坡的延续时间可能有几秒至几十秒（跟水击发生源的时间特性一致），灵敏的水击泄放阀通常可以足够快地开启并且泄除超值压力。除了主要水锤波之外，可能还有次要的或次生的正压水锤波，而且可能反复震荡，持续时间有长有短。-20020406080100120140160180200220AV-1-1001020304050607080Head(m)方案A+5个空气阀止回阀1节点水击压力曲线震荡衰减最高76.2m@42.7sOutletInlet图-1泵后止回阀节点停泵水锤典型曲线：先降压-甚至可能负压，再升压-高压正压水锤。所谓的负压水锤主要指水柱拉断及其可能的空腔再弥合水锤，其特征是：压力先降低至水柱拉断，然后陡然上升，压力波的时间特性接近于垂直的脉冲波，而且剧烈波动，持续时间有长有短，可能反复出现。-20020406080100120140160180200220AV-1-50050100150200250300350400Head(m)方案B止回阀1节点水击压力历时曲线5s后水柱拉断10s后出现弥合水锤很严重OutletInlet图-2负压水锤典型曲线：先降压至水柱拉断，再弥合撞击，形成陡立且剧烈震荡的高压水锤。相对来说，正压水锤容易对付；而控制负压水锤的难度远大于正压水锤。其难度主要体现在：1.1）不知道何处产生-它不仅仅只出现在泵站，有可能遍布全线（可能的多个负压水锤发生源-水柱分离）；1.2）不知道何时（何种工况下）产生-可能有多种工况导致水柱拉断或负压水锤（也就是说，负压水锤的产生机理要复杂地多，不易认识，也容易忽视）；1.3）产生后其危害性比正压水锤严重；1.4）抑制负压水锤的措施相对来说成本高一些。所以，管线设计工程师对水锤防护的认识不应该仅仅停留在正压水锤上，更多地，应该将注意力转移到负压水锤的防护上去。按比例分配，估计负压水锤占比应该在60～70%，而正压水锤只有30～40%的份额。2.正压水锤防护措施：相对容易简单。几十年来，大家都在研究它，对它的认识已经比较深刻。通常来说，二阶段关阀措施是应付正压水锤的常规做法（但不是唯一的措施），通过计算或软件模拟，能够找到一个相对最佳的二阶段关阀方案，使正压水锤升压尽量地低（同时其他系统参数也满足要求如水泵反转速不是过高等等）。但这仅仅是应付正压水锤的“预防措施”（Prevention）而已，必要时还需要“加一道保险”，即“后保护措施”，如水击泄放阀、水击预防阀和气压罐等设备类“后保护措施”-Protection。相对来说，美国人多喜欢使用水击阀，即以泄水方式控制正压水锤；而欧洲人使用气压罐多一些；中国技术人员似乎比较倾向于使用调压塔，而对水击阀和气压罐不大熟悉。请注意，此Protection≠Prevention，二者有区别，最好相互配套使用。通常，得力的预防措施之后，再泄流是降低正压水锤的非常有效且必要的后保护措施。这是一个老生常谈的问题，拿现在的技术水平来说，其难度已经不算大了，现有的各类技术措施及其物化成果（即各类商品化的防水锤设备）都已经比较成熟，可以说，多数情况下，正压