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- 【导读】水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程。其实际上是一种能量转换。任何原因引起的流速变化,都将产生水击,或是增压、或是减压。流速的突然下降所产生的水击对输油管道特别危险。这种压强的交...
水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程。其实际上是一种能量转换。任何原因引起的流速变化,都将产生水击,或是增压、或是减压。流速的突然下降所产生的水击对输油管道特别危险。这种压强的交替升降,有时会达到很大的数值,处理不当将导致管道系统发生强烈的振动,管道严重变形甚至爆裂。
一、输油管道中的水击水击的分类:直接水击:闸门关闭(或开启)的时间Ts<T(相长),即从水库反射的减(增)压波尚没有到达阀门处时,阀门已经关闭(开启)完毕,阀门处已达Zda(小)水击压强。间接水击:指闸门关闭(或开启)的时间Ts>T(相长),即从水库反射的减(增)压波已到达阀门处,阀门尚未关(开)完毕,使阀门处水击压强不能再升高(降低)到Zda(小)。工程设计中减小水击压强的措施:合理选择参数,并尽可能延长阀门调节时间,以避免产生直接水击。在管壁材料强度允许的条件下,应当选用直径较大,管壁较薄的水管。二、防止水击的措施1、输油管道水击的特点(1)对长距离输油管道的水击要考虑水击波传递过程中的阻尼现象。(2)中间泵站突然停输是长输管路中产生水击的主要原因,其对上游站和下游站的影响各不同,对上游站传递的是增压波,对下游站是减压波。2、输油管道水击的控制对于水击过程的控制,其目的是避免管道超压(包括超高压或超低压);二是减轻管道运行参数的脉动,维持管道的平稳运行。用于控制水击过程的装置和措施很多,根据其作用原理可分为两类:一类是从改变流速变化过程的角度考虑,如采用气体缓冲罐、水击罐等,设计合理的阀门开、关程序和停泵控制过程,减缓流体瞬变过程。例如在停电站上、下游的泵站上停一台泵,以适应事故站的流量变化等。另一类是使用各种压力保护设备,防止管道超过允许工作压力。如各种泄压装置、回流保护系统和逻辑控制顺序停泵技术等。(1)调节阀控制管道系统中的调节阀是一种阻力可变的节流元件。通过改变阀门的开度,可以改变管道系统的工作特性,从而实现调节流量,改变压力的目的。(2)压力保护控制采用密闭输送流程的管道,除采用调节阀控制泵站进、出口压力外,还使用压力保护装置,用于防止管道超压。泄压阀:泄压阀系统作用是当管道系统产生扰动时,在超压点把部分甚至全部液体泄放到常压罐中,以减轻瞬变压力波动,防止瞬变压力造成的危害。泄压系统一般由三部分组成:泄压阀、泄压罐和连接管道。回流保护:回流保护措施主要用于单泵或并联泵站进站压力超低限的保护。由于进、出站压差大,对于泵站进站压力变化范围小、自控水平比较低的管道,回流可以迅速调整进站压力,维持离心泵正常运行。泵机组顺序自动停运:是建立在泵站逻辑控制基础上的一种保护措施。该措施主要用于泵站吸入压力超低,或出站压力超高的保护。停运泵机组是人为造成的扰动。这样,降低了泵站提供的能量,减少了泵站的通过能力,使出站压力下降,进站压力上升。这种措施主要用于采用串联泵机组的泵站。回流超前保护:瞬变过程的超前保护是建立在高度自动化基础上的一项保护技术。当管道发生严重扰动时,为了防止在压力波传递过程中造成管道压力超限破坏,由扰动源通过通信系统迅速向上、下游泵站发出信号,让上、下游泵站产生一个与传来的压力波相反的扰动,两波相遇后抵消,不至于对管道形成威胁性压力。对于泵站之间管道上某些特殊位置(稳定运行时,动水压力接近管道允许强度限或动水压力Zdi的位置),超前保护可防止其超压。仪器网-专业分析仪器服务平台,实验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣传媒体。
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