电站停泵水锤危害及防范措施
水锤防止措施
水锤防止措施
1、“水锤”的定义
水锤是流体流动性的瞬变过程,它是流体的一种非稳定流动,也称压力脉动,即在压力管道中,当水流因某种原因而产生流速的急剧变化,由于流体的惯性作用而引起管道内液体的压力急剧升高或降低而产生水力冲击波。
2、产生水锤的原因及危害分析
3、停泵水锤产生的危害
系统大,存水量多,停泵时能量聚积大,造成冲击波就越严重。
系统静压水位高,回水管储存的能量越大,一旦水泵突然停止运转,回水管内的水流不会立即停止,在高静压水位的作用下,产生的冲击力就越大。
系统管道的支架设置不合理及管道固定不牢固,造成水力冲击无法在管内消除,从而很容易传到整个管道系统而造成震动,管道的自震频率和产生水锤时的水力冲击频率接近,是系统发生严重水锤现象的原因之一,而系统的自震频率和管道系统安装固定的方法密切相关。
综上所述,由于产生水力脉冲需要空间,开式系统提供了这方面的条件,而闭式系统由于水流一直充满系统,兼之水的不可压缩性,造成冲击波的振幅相对较小,因此开式系统比闭式系统更容易产生水锤,水锤轻则产生噪音、震动,重则造成设备、阀门受损,更严重则造成软接撕裂,管道爆裂。
4、防止“水锤”具体措施。
泵站水击(水锤)及其防护
水泵及管路中水流速度发生递变而引起的压力递变现象。
一、水击产生的原因
2、产生的原因
启泵、停泵尤其是在迅速操作阀门使水流速度剧变的情况设备突然发生故障,人为误操作等致使电力
供应突然中断; 2、雨天雷电引起突然断电;
3、水泵机组突然发生机械故障,而使电机过载。由于保护装臵的作
二、停泵水击产生的过程
1、水泵出口处有止回阀的情况
管路中的水倒流到一定程度时,止回阀很快关闭,引起压力上升。 (停泵水锤的危害主要是因为水泵出口止回阀的突然关闭引起的。)
突然停泵后,流量、压头、 转数等随时间变化的曲线称 为停泵暂态过程线。 右图是水泵出口处设有止回 阀的某泵站的停泵暂态过程 线。
三、 水击引起管道内压力的增值
1、易发生停泵水锤的情况
单管向高处输水,当供水地形高差20超过m时,就 要注意防止停泵水击事故; 水泵总扬程(或工作压力)大; 输水管道内流速过大; 输水管道过长,且地形变化大;
在自动化泵站中阀门关闭太快。
四、 停泵水击的危害及预防措施
2、停泵水击的危害
压力升值急剧增大,可高达正常工作压力的十 几倍甚至上百倍,具有很大的破坏性。一般事故造成 “跑水”,严重时可造成泵房淹没等。
泵站水击(水锤)及其防护
学习大纲
水击产生的原因 停泵水击产生的过程 水击引起管道内压力的增值 停泵水击的危害及预防措施
1、几个概念
水击(水锤):
在压力管道中,由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧
的压力交替升降的水力冲击现象。 停泵水击(水锤): 指水泵机组因突然失电或其它原因造成开阀停车时,在
在逆止阀两端安装连通管,当突然断电后水倒流时,逆止阀关
闭,从旁路管泄回部分水流,以减弱水击的增压; 采用缓闭式逆止阀,以延长闭阀时间,防止水击。 四、 停泵水击的危害及预防措施
关于停泵水锤的分析及防护
关于停泵水锤的分析及防护摘要:介绍了停泵水锤的危害及其防护措施,并且介绍了在具体的技术条件下,通过电算法这种水锤计算来正确进行停泵水锤分析、判断停泵水锤危害,从而采取有效地防护措施来消除其危害。
关键词:停泵水锤防护措施特征线法随着城市化建设的进展,各类泵站也日益增多,而如何保证泵站及管路系统安全运行,免遭水锤破坏,越来越重要。
在压力管流中因流速剧烈变化引起动力转换,从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象,称为水锤现象。
水锤是流体的一种非恒定流动,及液体运动中所有空间点处的一切运动要素(流速、加速度、动水压强、切应力和密度等)不仅随空间位置而变,而且随时间而变。
1. 停泵水锤的危害在安装有离心泵的水泵站中,因突然事故断电或其他原因而突然(开阀)停泵时,则在压水管内首先产生压力下降;随后视流速大小及管路系统情况而产生程度不同的压力上升,即停泵水锤。
泵站中发生水锤事故的现象,较为普遍,其中以地形复杂、高差起伏较大的我国西北、西南地区,尤为突出。
根据以前各地区有记录的水锤事故调查可看出:泵站中多数水锤事故的结果是轻则水管破裂,止回阀的上顶盖或壳体被打坏大量漏水,造成暂时供水中断事故;重则酿成泵站被淹没,泵船沉没等严重事故。
个别的,还因泵站水锤事故,造成冲坏铁路路基、损坏设备、伤及操作人员造成人身伤亡等次生灾害。
在农田灌溉泵站中,常因扬程高、流量及功率较大,故其水锤危害及影响毫不亚于给水工程系统,人们还特别将泵站水锤的危害列为泵站三害(即水锤、泥砂、噪声)之一。
2. 停泵水锤防护措施泵系统中停泵水锤这一水力过渡是由降压开始的。
因此,目前已有多种防护措施来解决这类由降压波的发生与传播开始的水锤升压问题,其出发点多数是建立在对停泵水锤危害的早期防治上并大致可归纳为四种类型:2.1 注水(补水)或注空气(缓冲)稳压,从而控制住系统中的水锤压力振荡,防止了真空和断流空腔再弥合水锤过高的升压。
属于这种类型的有(双向)调压塔、单向调压塔或单向调压(水)池、空气罐以及注空气(缓冲)阀等。
水锤产生的原因危害及预防措施
水锤产生的原因危害及预防措施谈水锤产生原因、危害和预防措施水锤产生原因、我公司施工的绿城千岛湖度假公寓1#楼工程,空调管道中连接风机盘管的不锈钢软接出现多处断裂,造成吊顶泡水的严重后果。
另外杭州金沙港旅游文化村度假用房某楼也发生了给水铜管管件断裂的事故,同样造成了吊顶泡水的严重后果。
这二起事故都造成较大经济损和负面影响,经现场踏勘和相关情况的了解分析,造成这二起事故的原因为“水锤”。
先说说什么叫水锤、产生水锤的原因及其危害:水锤是在突然停泵或者在阀门关闭或打开太快时,由于压力水流的惯性,产生的水流冲击波,由于象锤子敲打一样,所以叫水锤。
水锤产生的原因是:1、阀门突然开启或关闭。
由于管道内壁光滑,水流动自如,当阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力,后续水流在惯性的作用下,使压力迅速达到最大,并产生破坏作用,这是正水锤。
相反,关闭的阀门在突然打开时,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。
2、水泵突然停止或开启。
水泵起动时,在不到1s的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。
由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过压或过低的冲击,以及出现“空化”现象;水泵停止时,管道中的水靠惯性以逐渐减慢的速度继续向用水点流动,然后流速降到零,管道中的水在重力水头作用下,又开始向水泵倒流,速度由零逐渐增大。
由于管道中水的流速变化,从而引起水锤的发生。
3、管道中存在空气。
空气柱在突然降压或升压时会膨胀或压缩推动水柱运动,这样气推水、水推气,形成水锤。
另外管道向高处输水(高差超过20米);水泵总扬程(或工作压力)大;输水管道中水流速度过大;输水管道过长,且地形变化大也是产生水锤的原因。
水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,造成的危害有:1、引起管道强烈振动,产生锤击般噪声,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆裂。
水泵停止产生水锤的防护措施
水泵停止产生水锤的防护措施
水泵停止时产生的水锤合理防护措施
减少水锤压力,对于降低管道造价、改善机组运行条件、保证安全运行和可靠供水具,有重要意义,因此必须对停泵水锤采取必要的防护措施。
(一)防治降压的措施
布置管道时,管道的纵剖面应在最低压力线以下,如果由于受地形条件所限,不能变更管道布置时。
(二)防治升压的措施
1.装水锤消除器
水锤消除器是具有一定泄水能力的安全阀,安装在止回阀的出水侧。
当停泵后管道中水压力降低时,阀门打开,将管道中部分高压水泄走,从而达到减少升压值,保护管道的目的。
2.安装缓闭阀
缓闭阀是当事故停泵时,通过相应的传动机构让止回阀阀板或其他类型的阀板按预定的程序和时间自动关闭。
这样,既减弱了正压水锤,又可限制倒泄流量和水泵的倒转转速,是一种较好的水捶防护措施,有时还将其作为水泵主阀来用。
缓闭阀主要有:微阻缓闭式止回阀、缓闭式蝶阀和缓闭式平板闸阀。
水锤作用产生的危害及防范措施
水锤作用是指在管道中流体的流动过程中,由于流速的变化而产生的压力波动。
水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。
下面将对水锤作用产生的危害及防范措施进行详细介绍。
一、水锤作用的危害
管道和设备的破坏:水锤作用会产生巨大的压力波动,对管道和设备造成严重的冲击和破坏,导致管道和设备的损坏和失效。
噪声和振动:水锤作用会产生巨大的噪声和振动,对周围环境和设备造成严重的影响,影响人们的生活和工作。
安全事故:水锤作用会导致管道和设备的破坏和失效,可能引发火灾、爆炸等安全事故,对人们的生命和财产造成严重的威胁。
二、水锤作用的防范措施
安装减压阀:减压阀可以控制管道中的压力,避免压力过高而产生水锤作用。
安装缓冲器:缓冲器可以吸收水锤作用产生的压力波动,减少对管道和设备的冲击和破坏。
控制流速:控制管道中的流速,避免流速的突然变化而产生水锤作用。
定期检查和维护:定期检查和维护管道和设备,及时发现和处理管道和设备的问题,避免水锤作用的产生。
加强安全教育:加强对工作人员的安全教育,提高他们的安全意识和应急处理能力,避免安全事故的发生。
总之,水锤作用的产生会对管道和设备造成严重的危害,因此需要采取相应的防范措施。
安装减压阀、缓冲器,控制流速,定期检查和维护,加强安全教育等措施都可以有效地避免水锤作用的产生,保障管道和设备的安全和稳定运行。
水锤的危害及预防
水锤的危害及预防在压力管道中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭或开启,水泵机组突然停车等),使得水的流速突然变化,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,这种水力现象称为水锤,也称水击。
一、水锤的危害水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,造成的危害有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆管,沿途房屋渍水,供水管网压力降低。
2、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没。
3、造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
二、水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭。
2、水泵机组突然停车或开启。
3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);4、水泵总扬程(或工作压力)大;5、输水管道中水流速度过大;6、输水管道过长,且地形变化大。
三、水锤的预防措施㈠开(关)阀水锤1、开关水锤有直接水锤和间接水锤,延长开阀和关阀的时间,可避免产生直接水锤。
2、离心泵、混流泵应在阀门关至15%—30%时而不是全关时停泵,这样可以降低水泵出口压力,防止水泵振动及延长阀门使用寿命。
对于轴流泵在泵出口一般不应设阀门。
㈡启泵水锤1、排除管道空气,使管道充满水后再开启水泵。
凡是长距离输水管道的隆起处各点应设置自动排气阀或设置充水设施。
2、当水泵必须在空管启动时,可采用分阶段开阀启泵方式。
⑴先将水泵出口阀门打开15%—30%(蝶阀可先开150—300),管道上其余阀门全部开启。
⑵然后启动水泵。
⑶待管道充满水后再将水泵出水口阀门全开或开到所需的角度。
3、设有止回阀的水泵⑴在止回阀前设自动排气阀。
⑵在止回处设旁通阀。
⑶事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。
⑷启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。
据调查分析国内几个泵站的重大水锤事故多在这种情况下产生。
㈢停泵水锤给水管中的水在断电后的最初瞬间,主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向水池方向流动,然后流速降到零。
如何避免水锤发生火灾事故
如何避免水锤发生火灾事故一、了解水锤现象和危害1.1 水锤现象水锤现象是指管道中液体流动的变化引起的压力波动,这种压力波动会在管道中产生反复的振动。
当液体在管道中受到快速关闭或打开阀门、泵的启停等操作时,流速突然变化,就会引起水锤现象。
1.2 水锤危害水锤现象会给管道、阀门、泵等设备带来巨大的冲击力,长期以来可能导致管道损坏、设备磨损、甚至引发火灾事故。
因此,避免水锤现象的发生对于管道系统的安全运行至关重要。
二、预防水锤现象2.1 设计合理的管道系统在设计管道系统时,应考虑流速的平稳变化,避免在管道中出现急剧变化的流速。
此外,应选择合适的管道材质和直径,以减小水流对管道的冲击力。
2.2 安装减压阀和缓冲器在管道中安装减压阀可以有效地减小液体流速突变的影响,避免水锤现象的发生。
此外,可在管道中设立缓冲器,减小压力波动的幅度,从而降低水锤的危害。
2.3 控制阀门和泵的启停操作在管道系统中,应避免频繁地进行阀门和泵的启停操作,特别是在高压、高温、高流速的情况下,可能引发严重的水锤现象。
因此,应尽量采用缓慢启停的方式,避免突然的液体流速变化。
三、监测管道系统运行状态3.1 定期检查管道系统定期对管道系统进行检查,包括管道是否有损坏、设备是否运行正常、管道是否有管壁结垢等情况。
及时发现问题并加以处理,可以减小水锤现象的发生概率。
3.2 安装监测设备在管道系统中安装压力传感器、流量计等监测设备,及时监测管道系统的运行状态。
一旦发现异常情况,及时采取措施进行处理,避免水锤现象导致的安全事故。
四、员工培训和应急预案4.1 培训员工对于使用管道系统的工作人员,应加强对水锤现象的培训,使他们了解水锤的危害及预防措施。
员工应掌握管道操作技巧,避免误操作引发水锤现象。
4.2 制定应急预案在发生水锤现象导致管道破裂、设备损坏等情况时,应制定相应的应急预案,包括疏散人员、关闭阀门、紧急修复管道等措施。
员工应定期进行应急演练,增强应对突发事件的能力。
浅析停泵水锤危害及防护措施
浅析停泵水锤危害及防护措施摘要水锤是指水泵突然停止或开启导致水的流速变化而造成的压强大幅度波动的现象,而停泵水锤往往会对生产造成巨大的影响,严重的还会对安全造成重大的威胁,但停泵水锤也并不是不能防护的,文章分析并详述了许多能够有效地防止停泵水锤的产生的方法。
关键词水锤、水击、停泵安全、防护消除一、水锤效应简介水锤又名为水击,是指水在传送的过程中,水泵突然停止、突然开启或关闭导叶、突然开启或关闭阀门而产生的流速变化同时使压强大幅度波动的现象。
而在给水泵启动与停止时通过水流冲击管道而产生的严重水击则称之为水锤效应。
水管内壁是光滑的水能在其中流动自如。
当突然关闭阀门或是给水泵停止水流就会到达阀门和管壁并对其产生一个压力。
由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。
同时相反的,当突然打开关闭着的阀门或者是给水泵启动也能够产生水锤。
水锤产生的瞬时压强非常的大,能够达到管道中正常工作压强的几十倍甚至是数百倍。
这种大幅度压强波动,可导致管道系统产生强烈振动或噪声,并可能破坏阀门接头。
会对管道系统产生巨大的危害,严重的甚至破坏管道系统。
水锤效应的破坏性大致有以下几点:由压强过高而引起管子的破裂或是压强过低而导致管子的瘪塌,同时还会损坏阀门和固定件。
在短时间内,水的流量从零猛到额定流量。
由于流体具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。
压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。
二、发生停泵水锤的主要原因停泵水锤的产生往往与电力系统故障或是水泵机组的机械故障有分不开的关系,这些故障往往会导致水泵机组突然停运,造成开阀停车时在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。
如今自动化程度不断提高水泵的开启与停止也早已实现了远程操作,这种进步虽然使工作变得轻松便捷,然而也使其增加了许多安全隐患。
停泵水锤的危害及预防
停泵水锤的危害及预防水锤也称水击,是压力管道中由于水流速度发生骤然变化而引起压力变化的一种水力过渡现象,也称瞬变流。
即在压力管道中,当水流因某种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管道内液体的压力升高或降低。
它对水泵机组和管道系统的危害性很大。
一般情况下,水泵在正常运行和正常停泵过程中是不会发生水锤的。
水锤现象分类从不同角度,水锤现象可分为4类:(1)按关阀历时与水锤相的关系分为直接水锤现象和间接水锤现象;(2)按水锤波动情况可分为水柱连续水锤现象和水柱分离水锤现象;(3)按水锤水力特性可分为刚性水锤现象和弹性水锤现象;(4)按水锤成因的外部条件可分为启动水锤现象、关阀水锤现象和停泵水锤现象。
水锤计算方法水锤分析计算可以采用解析法、图解法、特征线法以及有限元法。
解析法和图解法忽略了摩擦阻力的影响,对复杂边界条件的处理也比较粗糙,计算精度较差。
采用有限元法计算机用时并不减少,且边界条件处理不如特征线法方便。
采用特征线法,可较精确地考虑沿程摩阻和局部摩组队水锤计算的影响,能方便地处理各种复杂边界条件,如串联管道、分岔管道、阀门、调压室、机组等处的边界条件,计算精度可以大大提高。
停泵水锤有哪些危害停泵水锤是水锤现象的一种,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,导致水泵机组突然断电,造成停车而在泵站及管路系统中发生的水锤现象。
根据调查发现,很多的水锤事故都属于停泵水锤事故,其对泵房和管路的安全有极大的威胁,国内有几座水泵房曾发生停泵水锤而导致泵房淹没或管路破裂。
水锤现象的延续时间虽然短暂,但它造成的工程事故不容忽视,轻则水泵机组产生振动和水力撞击噪声;严重时,水泵机组震坏,管道锤裂造成停水事故。
如因事故停泵在管路中产生水柱分离和断流弥合水锤,则其破坏力更为严重。
停泵水锤,如何防护由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故,因此有必要根据具体情况采取相应的措施来消除停泵水锤或消减水锤压力。
水锤的危害及预防
水锤的危害及预防在压力管道中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭或开启,水泵机组突然停车等),使得水的流速突然变化,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,这种水力现象称为水锤,也称水击。
一、水锤的危害水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,造成的危害有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆管,沿途房屋渍水,供水管网压力降低。
2、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没。
3、造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
二、水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭。
2、水泵机组突然停车或开启。
3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);4、水泵总扬程(或工作压力)大;5、输水管道中水流速度过大;6、输水管道过长,且地形变化大。
三、水锤的预防措施㈠开(关)阀水锤1、开关水锤有直接水锤和间接水锤,延长开阀和关阀的时间,可避免产生直接水锤。
2、离心泵、混流泵应在阀门关至15%—30%时而不是全关时停泵,这样可以降低水泵出口压力,防止水泵振动及延长阀门使用寿命。
对于轴流泵在泵出口一般不应设阀门。
㈡启泵水锤1、排除管道空气,使管道充满水后再开启水泵。
凡是长距离输水管道的隆起处各点应设置自动排气阀或设置充水设施。
2、当水泵必须在空管启动时,可采用分阶段开阀启泵方式。
⑴先将水泵出口阀门打开15%—30%(蝶阀可先开150—300),管道上其余阀门全部开启。
⑵然后启动水泵。
⑶待管道充满水后再将水泵出水口阀门全开或开到所需的角度。
3、设有止回阀的水泵⑴在止回阀前设自动排气阀。
⑵在止回处设旁通阀。
⑶事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。
⑷启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。
据调查分析国内几个泵站的重大水锤事故多在这种情况下产生。
㈢停泵水锤给水管中的水在断电后的最初瞬间,主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向水池方向流动,然后流速降到零。
浅谈停泵水锤现象及防护措施
浅谈停泵水锤现象及防护措施随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的日益提高,大量的泵站工程被修建以满足供水需求,而其中对泵站供水系统安全危害较大的就是水锤事故的发生。
本文在前人研究的基础上,对水锤现象中最为严重的停泵水锤现象进行了分析与研究,以期能够为今后的泵站建设提供一定的理论基础。
标签:停泵水锤;危害;防护措施1 前言一直以来,如何有效地解决水锤的危害是泵站供水系统安全运行的重中之重,近几十年来国内外关于水锤的研究越来越深入,也取得了显著的成果。
本文对水锤的相关概念进行简要介绍,并阐述了停泵水锤的危害及几种防护措施。
2 水锤现象的概述2.1 水锤的基本概念从原理的角度上来看,水锤指的主要是管道中水流的速度发生较大的变化,从而出现压力激烈升降,导致水力冲击的情况。
如今,国内外大多数都将管路系统所发生的各种水锤现象,统称为“泵站管路系统水力过渡过程”,这个名称包括了所有水锤现象[1]。
2.2 水锤的分类从目前泵站方面的信息汇总来看,如今的水锤有多种情况的出现,从不同的角度划分,可分为以下四类:(1)根据水锤相和关阀历时的关系,可分为间接水锤和直接水锤;(2)根据发生原因的外部条件,可分为启动水锤,关阀水锤和停泵水锤;(3)根据水锤的水力特性,可分为刚性水锤和弹性水锤;(4)根据的水锤的波动现象,可分为无水柱的分离水锤和有水柱的分离水锤。
2.3 水锤的危害虽然在当前,水锤出现的时间很短,但是由于其发生时能够产生难以抗拒的巨大冲击力,而这种冲击力能够对设备乃至具体的施工人员造成较大的威胁,因此其危害不容小觑。
水锤会使压力在管道正常工作压强的几倍到几十倍的大范围波动,它会造成管道的剧烈振动和管道接头的断开,过高的压强甚至会造成管道爆裂,供水管网的压力变低。
而压强过低又会导致管道的塌陷,损坏阀门和固定件,从而导致水泵反转,破坏泵房内设备和管道,泵房被水淹没,造成较大的经济损失[2]。
我国西部地区的泵站水锤事故频频发生。
防止水锤破坏的几种措施
防止水锤破坏的几种措施水锤是供水装置中常见的一种物理现象,它在供水装置管路中的破坏力是惊人的,对管网的安全平稳运行是十分有害的,容易造成爆管事故。
岳阳石油化工总厂是一个建于丘陵地区的大型石化企业,由于地形复杂,易产生水锤,岳化供排水厂的上水系统管网经常发生爆管,已经发生过多起因水锤造成的爆管或设备损坏事故,对生产厂家用水和居民用水供应造成不良影响。
近年来,经过采取技术改造,采用新型水锤防护设备,本厂管网运行情况大为好转,爆管频次下降了一半以上,下面是该厂的一些做法,供同行参考。
1.采用恒压控制技术:采用PLC自动控制系统,对机泵进行变频调速控制,对整个供水泵房系统操作实行自动控制。
供水管网压力随着工况的变化而不断变化,机泵工频运行时经常出现低压或超压现象,容易产生水锤,导致对管道和设备的破坏,采用PLC自动控制系统,通过对管网压力的检测,反馈控制水泵的开、停和转速调节,控制流量,进而使压力维持一定水平,可以通过控制微机设定机泵供水压力,保持恒压供水,避免了过大的压力波动,使产生水锤的概率减小。
2.采用泄压保护技术:2.1 水锤消除器:该设备主要防止停泵水锤,一般安装在水泵出口管道附近,利用管道本身的压力为动力来实现低压自动动作,即当管道中的压力低于设定保护值时,排水口会自动打开放水泄压,以平衡局部管道的压力,防止水锤对设备和管道的冲击,消除器一般可分为机械式和液压式两种,机械式消除器动作后由人工恢复,液压式消除器可自动复位。
2.2 泄压保护阀:该设备安装在管道的任何位置,和水锤消除器工作原理一样,只是设定的动作压力是高压,当管路中压力高于设定保护值时,排水口会自动打开泄压。
3.采用控制流速技术:3.1 采用水力控制阀,一种采用液压装置控制开关的阀门,一般安装于水泵出口,该阀利用机泵出口与管网的压力差实现自动启闭,阀门上一般装有活塞缸或膜片室控制阀板启闭速度,通过缓闭来减小停泵水锤冲击,从而有效消除水锤。
水锤产生的危害及应急处置措施
能源与环境工程水锤产生的危害及应急处置措施李炳举(神华准格尔能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300)摘要:本文首先介绍了水锤产生的原因及其危害,重点分析了发生水锤事故后的应急处置措施在泵站实际运行过程中的应用。
制订完善的水锤事故应急救援预案及合理、有效的应急处置措施,并在发生水锤事故时严格按照应急救援预案进行应急处置,可以有效提高水锤事故的处置水平,增强救援工作效率,减少事故可能产生的危害。
通过对水锤事故在水厂泵站机组的发生原因及危害性分析,逐步加强水锤防护措施和完善应急处置措施,可以大幅提高生产单位在发生水锤事故后的处置能力和应急救援水平,同时,减少发生水锤事故的概率。
关键词:水锤产生危害原因应急救援预案应急处置措施中图分类号:TU991.39文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)01(b)-0083-03如今,随着我国经济建设的快速发展,各类水厂、水站大量投入使用。
而水厂、水站的基本组成泵站机组容量、功率越来越大,发生水锤事故的概率也大幅增加,水锤事故产生的危害也更加严重,不但威胁了泵站机组的安全,而且可能会冲毁设备、厂房,伤害人员,造成巨大的经济损失。
据调查,全国每年都会发生多起水锤事故,因此,做好水锤事故发生后的应急处置就显得尤为重要。
同时,PLC技术在高功率、大扬程水泵机组中逐步推广使用。
PLC(可编程序控制器)是专门为工业环境应用而研发的一套数字运算电子系统,其具备了抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、组合灵活、维修方便等优点,把其应用到泵站机组中,不仅可以改进或消除传统预防水锤事故技术的缺点,而且还可以实现对泵站机组运行的全程监控,有效提高水泵机组的运行效率,对减少水锤事故产生的危害具有重要意义。
1水锤概述1.1水锤产生的原因水锤现象主要产生在压力管路中,是指在水或其他液体输送过程中,在水泵启停过程中或因设备故障、供电回路中断等原因突然停机及阀门开启或关闭太快,由于管道壁光滑,使得管道内的流速产生剧烈变化而引起管道压力急剧变化而形成的水力冲击[1]。
停泵水锤的应急措施
停泵水锤的应急措施一、编制目的由于停泵水锤可能导致泵站和输水系统发生严重事故(如泵房内设备或管道破裂导致泵房淹没,输水管破裂导致沿途房屋渍水),因此有必要根据具体情况采取相应的技术措施来消除停泵水锤或消减水锤压力,并通过应急措施减少事故的危害和保证人员的安全。
二、组织领导机构和职责1、成立事故应急组织领导机构,成员名单为:陈同军、孙广新、易德、江永军,下设事故紧急处置组、疏散组、保障组,成员名单为、杨新田、向顺喜、杨新明、杨华、孙建新。
2、各组职责事故紧急处置组由易德负责,在可能发生水锤时立即启动预案,由现场人员发出警报,并紧急采取技术措施,关闭有关阀门,减少事故危害。
事故发生后,确认无危险时立即组织采取封堵技术措施,将设备、管线转为正常状态。
疏散组由孙广新负责,在发生水锤事故时,分工组织相关部位人员向事先确定的疏散集合地点疏散,疏散过程中确保通知到每一个人员,并确保疏散过程中的安全。
保障组由江永军负责,在事故发生后,立即提供应急保障,为事故处理提供车辆、相应的器材和装备,提供伙食供应以及因停水产生的联锁反应所需要的保障服务。
三、停泵水锤事故防范技术措施1、设计和降低输水管线的流速,从而一定程度上降低水锤压力。
2、输水管线布置时考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。
3、通过模拟,选用转动惯量GD2较大的水泵机组或加装有足够惯性的飞轮,在一定程度上降低水锤值。
4、设置水锤消除装置①设置调压室。
②设置气压罐,利用气体体积与压力的特定定律工作③设置水锤消除器。
④设置缓闭止回阀,根据需要在一定范围内对阀门关闭时间进行调整。
一般在停电后3~7 s内阀门关闭70%~80%,剩余20%~30%的关闭时间则根据水泵和管路的情况调节,一般在10~30 s范围。
四、应急处理程序1、发现停泵,立即发出预警警报。
2、立即由现场人员按预先计划关闭相关阀门。
3、现场人员立即沿预先指定路线疏散。
4、疏散后到集合场所清点人数。
5、对现场进行封闭,进行警戒防止无关人员进入。
水锤的产生和危害以及如何避免
水锤的产生和危害以及如何避免在泵房及管道系统安装完毕,往往会发现在系统运行时,停泵、停电的一刹那,管道系统会有一个很大的冲击力,冲击着水泵、阀门和管路,有时可能水击很轻,但有时却很严重,更甚者会产生严重的质量事故,例如:阀门阀瓣、水泵叶片、管道系统等被水击击碎、击破,这种破坏就是水锤导致的。
什么是水锤现象?水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,所以叫水锤。
水流冲击波来回产生的力,有时会很大,从而破坏阀门和水泵。
当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生压力。
由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是流体力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。
在供水管道建设中都要考虑这一因素。
相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。
电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。
这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。
水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭。
2、水泵机组突然停车或开启。
3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米)。
4、水泵总扬程(或工作压力)大。
5、输水管道中水流速度过大。
6、输水管道过长,且地形变化大。
水锤效应的危害水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开。
2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低。
3、反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固定件。
4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
水锤消除器水锤消除器能在无需阻止流体流动的情况下,有效地消除各类流体在传输系统可能产生的水外锤和浪涌发生的不规则水击波震荡,从而达到消除具有破坏性的冲击波,起到保护之目的。
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云! 南! 电! 力! 技! 术 ()**+* ,-,./01. 234,0
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电站停泵水锤危害及防范措施
严正波! 朱! 松
( 云南电力试验研究院( 集团) 有限公司电力研究院,云南! 昆明! "#$$#% ) 摘! 要:针对现场实际设备全面分析了停泵水锤产生的原因,从设计和运行调整方面总结介绍了防范停泵 水锤的措施。 关键词:停泵水锤! 泵控制阀! 抗水锤气压罐! 防范措施 中图分类号:&’"(! 文献标识码:)! 文章编号:%$$" * +,-# ( ($$" ) $# *4;##$ 年第 % 期
云南电力技术
第 &’ 卷!
! )在各台升压泵出口设置多功能水泵控制阀 ( 自动实 现 开 泵 时 的 缓 开,停 泵 时 的 速 闭 " 缓 闭, 基本上可以实现现行液控缓闭阀的功能,即两阶段 关阀过程,有效地防止水锤事故的产生,但它无任 何电气控制动力或外力油压系统。在阀体设计上还 采用 了 宽 阀 体 流 线 型 设 计,有 效 地 降 低 了 水 流 阻力。 ) #$ %$ !& 滇东电厂 % )在各台补给水泵和升压泵出口设置液控止 回蝶阀,它靠液压驱动开启,靠重锤势能关闭,启 闭灵活可靠,可替代闸阀( 蝶阀) 和止回阀两台 阀门。停泵时,出口液控蝶阀同时关闭,其中液控 蝶阀分快、慢二阶段关闭,前 ’( ) *+ 为快关,后 !( ) *+ 为慢关。考虑到水锤的复杂性及计算值与实 际情况可能存在的差异,设计考虑液控蝶阀的两阶 段关闭的时间及关阀行程是可调的。最终两阶段关 阀行程和关阀时间根据补给水系统调试结果确定。 ! )在升压泵出口母管上设置抗水锤气压罐型 号 ,-./!#(( 型,它利用气体体积与压力的特定定 律工作。随着管路中的压力变化,气压罐向管道补 水或吸收管路中的过高压力。当水泵突然停止运 行,压力供水管道起端处形成负压,甚至水柱分离 时,气压罐向管道补水,可以有效平衡负压,防止 水柱分离,削减水锤强度。此时气压罐中水量减 少,气体膨胀;当水锤波返回时,压力供水管道起 端压力升高,气压罐从管道进水,吸收管道内过高 的压力,气压罐中水量增加,气体被压缩,起了气 垫作用,从而有效抵抗了水锤对管路系统产生的不 利影响。 %( "! 运行调整方面 #$ !$ %& 开远电厂一期工程 % )首先向两条补给水管道注水。方法:打开 各个自动双向排气补气门的手动门;启动 0! 补给 水升 压 泵 分 别 开 启 % 、 ! 母 管 联 络 门, 开 度 在 %(1 左右即可,同时逐步关小压力波动预止阀前手
图 ’! $ ) 线( " ) 升压泵运行) 停泵水锤试验曲线 图 #! $ ) 线( $ ) 升压泵运行) 停泵水锤试验曲线
) ) ( + 线( ) + 升压泵运行) 停泵水锤试验 启动 ) + 升压泵满负荷运行,全开多功能水泵 控制阀,出口电动门开 ( . ) ,手打事故按钮停泵, 出口多功能水泵控制阀快速关闭,’ + 压力波动预止 阀动作正常,( + 线母管压力最低为 ’! // $%&,最 高为 (! /#$%&,管路无异常振动,水泵未倒转,停 泵水锤试验合格。停泵水锤试验曲线见图 / 。
%! 前言 停泵水锤是水锤现象中的一种,是指水泵机组 因突然断电或其他原因而造成的开阀状态下突然停 泵时,在水泵及管路系统中,因流速突然变化而引 起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。 一般情况下停泵水锤最为严重,其对泵房和管路的 安全有极大的威胁,国内有几座水泵房曾发生停泵 水锤而导致泵房淹没或管路破裂的重大事故。停泵 水锤压力的大小与泵房中水泵和输水管路的具体情 况有关。在泵房和输水管路设计时应考虑可能发生 的水锤情况,并采取相应的防范措施避免水锤的发 生,或将水锤的影响控制在允许范围内。 从目前云南已经投运或在建的火电工程来看, 取水泵房一般远离主厂房,并且由于地形的关系, 高程变化比较大,停泵水锤现象比较突出,因此在 设计和运行调整中重视停泵水锤现象、分析其机理 并采取必要的防范措施显得尤其重要。下面就以两 机组取 水 系 统 为 例 分 析 其 停 泵 水 锤 特 点 和 防 范 措施。 (! 工程概况 (. %! 开远电厂一期工程取水系统 取水系统设计采用取水囤船将南盘江水提取 后,经沉沙池、配水井、机械搅拌澄清池、清水池 至二级补给水升压泵房进水间,通过升压泵经长约 &=> 的压力焊接钢管送入厂区。二级输水系统管路 较长,且 沿 线 地 形 复 杂, 管 线 最 大 几 何 高 差 约 $%%>。详细的管路布置剖面见图 ’ 。
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万方数据
电站停泵水锤危害及防范措施
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 严正波, 朱松, YAN Zheng-bo, ZHU Song 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,云南,昆明,650051 云南电力技术 YUNNAN ELECTRIC POWER 2006,34(5) 2次
图 (! 取水高程系统图 图 %! 管路布置纵剖面图
(/ (! 滇东电厂一期工程取水系统 滇东电厂一期工程取水系统包括东拉水库及水 利枢纽、补给水泵房、河边净水站处理部分、补给 水管、山顶水池等。利用水库枢纽及补给水泵将河 水提取,用管道送至河边净水站,经河边净水站处 理后用泵升压送至山顶水池,山顶水池自流至厂区 水池,供电厂使用。取水高程系统图见图 $ ( 管线 最大几何高差约 ?">。 )
’! 停泵水锤防范措施 ’* (! 设计方面 从设计方面来看,开远电厂一期工程和滇东电 厂一期工程取水系统防停泵水锤措施各有特点。 相同点 ’ )防止高点负压的有效途径是增加调压设施, 因此选择在一定的高点设置一个调压水池; ( )在局部高点设置双向的排气补气阀。排气 阀主要用于管道刚投入运行时排除管内大量的空 气,以及运行中排除管内微量的集气,同时当管内 产生负压时,也可吸入空气,防止管道负压破坏; ) )管路阀门、配件和管材厚度和强度按计算 的停泵水锤进行设计和校核,保证管路系统有足够 的承压能力。 不同点 /! ’! ’0 开远电厂 ’ ) 根据水锤压力变化过程存在的时间差,在 升压泵出口的母管上设置压力波动预止阀( 在压 ; 力高于 (! -$%& 或低于 ’! -$%& 打开排水) ))
引证文献(3条) 1.赵嘉明 核动力装置一回路水锤研究及仿真计算[学位论文]硕士 2008 2.邱水才 变频流量控制所致水击产生机理研究[学位论文]硕士 2010 3.赵嘉明 核动力装置一回路水锤研究及仿真计算[学位论文]硕士 2008
引用本文格式:严正波.朱松.YAN Zheng-bo.ZHU Song 电站停泵水锤危害及防范措施[期刊论文]-云南电力技术 2006(5)
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动门( 在母管压力 2 %$ 34/5 时且压力波动预止阀 关闭后立即恢复全开) 。 !) 管 道 注 满 水 后 泵 出 口 的 母 管 压 力 应 在 %$ 6#4/5 左右( 由几何高差决定) 在无特殊情况 ( 如管路泄漏) 时不应将水排放。 7 )启泵时( 程控) 先打开泵出口电动门( 联 络门) ,启泵同时缓慢打开泵控阀;停泵( 程控) 先缓慢关闭泵控阀,关到位后联停泵,再联关出口 电动门( 联络门) ;事故停泵,泵跳闸后缓慢关闭 泵控阀,同时联关泵出口电动门( 联络门) 。 #$ !$ !& 滇东电厂一期工程 % )首次启泵沿程管路系统无水时,首先打开 各个自动双向排气补气门的手动门,启泵后手动稍 开泵出口液控蝶阀向管路注水,待山顶水池见水后 再全开泵出口液控蝶阀。运行中应按照排气阀生产 厂的运行检查要求定期检查,发现故障及时排除。 同时作好必要的防止认为破坏的措施。 ! )在泵出口管路注满水的前提下正常启泵时, 程控联锁打开泵出口液控蝶阀;正常停泵时,泵出 口蝶阀先快关至 ’(+ ) *+ 时程控联锁停泵;事故停 泵时,程控联锁关闭出口液控蝶阀。 7 )正常运行中应加强抗水锤气压罐的的监视 和维护,定期检查罐内气压在设计范围,保证抗水 锤气压罐的密封性能良好。一旦发现气压低于正常 工作压 力 的 一 半,应 及 时 补 气 ( 补 气 介 质 为 氮 气) 。另外,为防止检查过程中发生停泵水锤,建 议停泵检查。 $! 结束语 由于停泵水锤可能导致泵站和管路系统发生严 重事故,因此有必要根据具体情况在设计阶段和运 行调整时充分考虑停泵水锤的危害,设计合理的管 路系统、选择合适的设备和优化运行方式来消除停 泵水锤或消减水锤压力。
补给水泵运行方式为三运一备,补给水泵型号 为 0@-9%% < &#%+ ( A B $%’& C $D%% C ""#%>" E F G B %8 "D C %8 "$ C %8 $#H2I ) ;补给水升压泵运行方 式为四运两备,补给水升压泵型号为 3H,J+"%% < 9&%+( A B ’%K% C ’$&% C ’&$%>" E F G B %8 ?D& C %8 ?& C %
图 "! ( ) 线( ( ) 升压泵运行) 停泵水锤试验曲线
( ) ( + 线( ( + 升压泵运行) 停泵水锤试验:启 动 ( + 升压泵满负荷运行,全开多功能水泵控制阀, 出口电动门开 ( . ) ,手打事故按钮停泵,出口多功 能水泵控制阀快速关闭,’ + 压力波动预止阀动作正 常,( + 线 母 管 压 力 最 低 为 ’! */ $%&, 最 高 为 (! *#$%&,管路无异常振动,水泵未倒转,停泵水
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