停泵水锤的简易算法及算例罗伟武汉大学水利水电学院,武汉褚凤林中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司电子商务中心摘要针对目前国内外使用最广泛的各种水锤简易算法,进行归纳比较和对照。并结合工程实例,采用多种算法分析,然后对各种算法的优缺点和适用条件进行了比较,以便得出最佳计算方案。关键词泵站停泵水锤简易算法水锤也称水击,是压力管道中由于水流速度发生剧烈变化而引起压力剧烈升降的一种水力冲击现象。当压力管道的流体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的流体压力急剧变化。它对水泵机组和管道系统危害很大,水泵在正常运行和正常停泵过程中不会发生水锤,所谓停泵水锤,是指机组因突然失电或其他原因造成开阀停车时,在泵和管道中水流剧烈变化而引起的一种压力剧变现象。前三种方法计算结果比较精确,但是计算过程复杂,常常在只需要掌握粗略结果时,后一种方法比较实用。水锤简易计算方法是将大量的水锤图解计算和电算的成果,绘制成各种图表,计算时直接查阅的方法。由于计算简单,可以很快得出水锤过程中各种最不利的参数,因此,工程上应用十分广泛。但是各种图表通常只用于特定的计算条件。阿列维月法一一一﹃口停泵水锤的几种典型简易算法事故停泵及水锤计算一般分有阀和无阀两种情况。通常要通过水锤计算,只有在确认它允许机组倒流逆转且不发生危害的情况下才允许取消逆止阀。然而安装了逆止阀保护了机组,但增大了管道系统的水锤压力,从而对管路造成威胁。水锤计算还需校核降压时管路是否存在水柱分离现象,以免发生弥合水锤。目前常用的水锤计算方法有解析法,图解法,电算法和简易算法。该方法实用于关阀水锤计算,提出了简单管道系统末端直线关闭情况下产生的水锤压力变化的计算曲线图表。图表中选用了管道特征常数为横坐标,无量纲关阀时间口为纵坐标,绘制出最大压力上升率晶的等值线,各参量定义如下脚孔拼一易二万面一水系技术式中从一初始状态的压力水头矶一初始流速几一最大压力水头芦一水锤相计算时可根据管道的特征参量和关闭时间计算出和值,再查阅相应的曲线图,读取若。值,然后计算最大压力上升和最大水锤压力。阿列维计算法没有考虑管道的摩阻损失,因而只实用于摩阻很小的条件。流,倒转和到达最大转速的时间等,不仅随和乙变化,而且随这两个参数的乘积几兀变化。,、誉二会“毙二‘刀玩孟魁克比法魁克绘制了末端阀直线关闭情况下的最大压力上升的计算曲线图表,选取为横坐标,纵坐标采用最大压力上升率如与的比值来表示并以无量纲关阀时间作为参变量,绘制等值线。最大水锤压力升高△。委‘尸式中几一管道水柱的惯性时间常数兀一水泵机组的惯性时间常数以几为横坐标,分别以事故停泵过程中各主要参数包括水泵处的压力水头升高和降低,管道中点处的压力升高和降低,机组的最高逆转速,泵内开始倒流时间,机组开始倒转的时间,最大倒转转速发生时间为纵坐标。计算时只要根据泵站管道和水泵特性计算出几,然后查表即可得到要求的参数。管中最大压力二△石几”富泽清治算法帕马金盯创匕算法帕马金通过对停泵水锤的计算分析认为,事故停泵过程中的最不利参数,主要取决于水泵机组的惯性、管道的特性和水泵的全特性。水泵机组的惯性可用参量来表示,管道的特性可用来表示。对于一种已知水泵的全特征曲线,通过大量的水锤计算,根据不同的和值的计算结果,可以绘制曲线图。当用帕马金曲线图计算事故水锤时,首先应根据已知数据计算出和的值,然后由该算法图表查出水泵出口和管道中点的最大降压水头和最大升压水头等参数。日本富泽清治以实际的输水管道为研究对象,对数百个工程进行计算绘制出的计算曲线图。该算法充分考虑到管道摩阻的影响,采用卒为横坐标为水泵的惯性系数,拼为水锤相,采用水锤过程中最低降压水头即实际产生的最低压力水头和水泵额定扬程之比和开始倒流的相对时间袱实际时间与水锤相时间拜之比为纵坐标绘制的,并以管道摩阻占水泵工作扬程的,,,,这五种情况分别考虑。该法认为停泵后管道中压力水头的降低,不仅直接影响到倒流开始后的压力水头升高,而且是分析研究是否产生水柱分离的重要依据。因此,以最低压力水头作为绘制计算曲线的主要数据。...
