長(zhǎng)距離管道輸水工程的安全性及水錘危害防護(hù)技術(shù)
中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院顧問(wèn)總工 陳湧城
我國(guó)幅員廣闊,水資源、人口分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展皆不均衡。改革開(kāi)放以來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人民生活水平的提高和城鎮(zhèn)化建設(shè)加快使需水量驟增,原來(lái)缺水的西北、華北、東北地區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)水資源更短缺,目前已形成史無(wú)前例的長(zhǎng)距離輸(調(diào))水高潮。已建成知名大型長(zhǎng)距離管道輸水工程如表1。
表1 長(zhǎng)距離管道輸水工程
名稱
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規(guī)模
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管材、管徑、長(zhǎng)度
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工作壓力(Mpa)
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哈爾濱磨盤(pán)山水庫(kù)供水工程 |
90×104m3/d
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PCCP:2×DN2200、l=176.2km |
0.6、0.8、1.0
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南水北調(diào)(中線)北京段供水工程 |
自流20m3/s
加壓提升50m3/s
加大流量60m3/s
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PCCP:2×DN4000、l=56.4km |
0.4、0.6、0.8
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遼寧大伙房水庫(kù)輸水工程 |
一步327×104m3/d
二步504×104m3/d
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PCCP:2×DN3200、l=32km
2×DN2400、l=122.6km
RPMP:DN1800、l=31.7km
DN1400、l=45.4km
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0.4、0.6
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廣州西江供水工程 |
近期250×104m3/d
遠(yuǎn)期350×104m3/d
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PCCP:2×DN3600、l=46.6km
DN3200、l=8.39km
DN2400、l=12.85km
2×DN2000、l=2.62km
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0.4、0.6
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近期在建長(zhǎng)距離管道輸水工程也很多,如南水北調(diào)(中線)輸水工程河南省、河北省及京津地區(qū)配套工程,遼西北輸水工程等。長(zhǎng)距離管道輸水工程基本都以解決城市用水為主,其工程特點(diǎn)為規(guī)模大、距離長(zhǎng)、管徑大,工作壓力為0.4~1.0Mpa,主管材多選用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)。為推動(dòng)長(zhǎng)距離管道輸水工程健康發(fā)展,針對(duì)國(guó)內(nèi)工程現(xiàn)狀和長(zhǎng)距離管道輸水的特點(diǎn),擬在保障工程安全,尤其在水錘危害防護(hù)技術(shù)方面進(jìn)行探討和研究。
1 輸水工程水質(zhì)、水量、水壓的可靠性
長(zhǎng)距離管道輸水工程應(yīng)連續(xù)不斷地向城鎮(zhèn)供應(yīng)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)并滿足用戶需要的水量和壓力,在管道事故期間需保證供水量也不應(yīng)低于設(shè)計(jì)水量的70%。
供水系統(tǒng)采用多水源或工程設(shè)置了調(diào)蓄設(shè)施并能保證事故期間供水量達(dá)到設(shè)計(jì)水量70%以上時(shí),可采用單管;否則應(yīng)采用2條以上輸水管道,并應(yīng)在管道之間設(shè)置連通管,保證在其中一條管道事故時(shí),僅關(guān)閉事故段管道,管道系統(tǒng)供水量不低于設(shè)計(jì)水量70%以上。設(shè)置連通管需增加投資,大口徑管道連通管配備的閥門操作困難,因此建成多水源供水系統(tǒng)是今后的發(fā)展方向。
2 管道設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力合理取值
管道承受的荷載種類很多,但最復(fù)雜、最重要的是合理的確定管道設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力。國(guó)內(nèi)外工程界在確定內(nèi)水壓力時(shí),都要研究工作壓力、瞬時(shí)(水錘)壓力、試驗(yàn)壓力,區(qū)別僅在荷載組合方式和荷載系數(shù)的取值方面不盡相同。工作壓力是最基本的荷載,瞬時(shí)壓力和試驗(yàn)壓力的取值也往往與工作壓力相關(guān)。
(1)工作壓力應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)水量、加大流量、小流量、事故供水量(重力流應(yīng)考慮靜水壓)等各種可能出現(xiàn)的運(yùn)行工況進(jìn)行水力計(jì)算,繪制出管道的最大內(nèi)水壓力包絡(luò)線,再結(jié)合管道縱向布置分段確定。
(2)瞬時(shí)壓力應(yīng)對(duì)輸水工程采用了水錘防護(hù)措施情況下,進(jìn)行非穩(wěn)定流(暫態(tài))水力過(guò)渡過(guò)程分析計(jì)算,選取瞬時(shí)壓力為0.3~0.5倍工作壓力和相應(yīng)的水錘防護(hù)措施。
(3)試驗(yàn)壓力可根據(jù)管道相關(guān)的施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定選擇。
我國(guó)《給水排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50332)規(guī)定以工作壓力為基礎(chǔ),考慮和協(xié)調(diào)瞬時(shí)壓力與試驗(yàn)壓力,對(duì)工作壓力增加一定富裕量來(lái)確定設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值。國(guó)外多采用分別列出工作壓力、瞬時(shí)壓力、試驗(yàn)壓力,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照不同工況進(jìn)行荷載組合。
3 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)關(guān)鍵技術(shù)研究
PCCP已成為國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離輸水工程的主管材,現(xiàn)國(guó)內(nèi)制管廠家頗多,設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。
3.1 PCCP設(shè)計(jì)、制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的采用
我國(guó)在20世紀(jì)80年代中期由美國(guó)引進(jìn)PCCP制管技術(shù)和設(shè)備,設(shè)計(jì)采用《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(ANSI/AWWA C304),產(chǎn)品采用《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管》(ANSI/AWWA C301)標(biāo)準(zhǔn)制造。2002年國(guó)內(nèi)制定中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《給水排水埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS140:2002),又在2011年修定為《給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS140:2011)。另外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)給水預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道工程技術(shù)規(guī)程》已完成報(bào)批稿!额A(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》(GB/T 19685)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也在2005年頒發(fā),已被普遍采用。
PCCP設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的采用現(xiàn)在有三種方式。第一種方式仍沿用ANSI/AWWA C304標(biāo)準(zhǔn);第二種方式采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)CECS140:2011;第三種方式ANSI/AWWA C304標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)CECS140:2011并用,并規(guī)定國(guó)內(nèi)外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)滿足。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWWA C304與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)CECS140:2011均采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,僅在荷載計(jì)算方法、工況組合方式、內(nèi)力分析及截面計(jì)算等方面存在差異。選取若干等直徑PCCP管段,采用相同的內(nèi)水壓力與外荷載,依據(jù)ANSI/AWWA C304標(biāo)準(zhǔn)UDP V1.8版程序和CECS140:2011規(guī)定分別計(jì)算,計(jì)算出配筋成果相近,總體上按照CECS140:2011標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出配筋略多,但一般不超過(guò)5%。廣州西江引水工程采用DN3600PCCP,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行ANSI/AWWA C304與CECS:2011兩種規(guī)范,管道結(jié)構(gòu)計(jì)算成果經(jīng)過(guò)第三方有設(shè)計(jì)資質(zhì)單位驗(yàn)算,證明上述結(jié)論的可靠性。
ANSI/AWWA C304計(jì)算方法非常復(fù)雜,PCCP-E的一個(gè)斷面需要計(jì)算14種工況,而CECS140:2011僅需計(jì)算4種工況,在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)與之配套相關(guān)規(guī)范的應(yīng)用也方便,預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管設(shè)計(jì)規(guī)范國(guó)產(chǎn)化是大勢(shì)所趨。
PCCP的施工安裝驗(yàn)收普遍采用《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268-2008)。
3.2 PCCP耐久性探討
3.2.1PCCP防腐蝕機(jī)理
PCCP是由混凝土管芯、鋼筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲和水泥砂漿保護(hù)層組成的承插式復(fù)合管。外層砂漿層厚20 mm,強(qiáng)度不低于45 Mpa,吸水率平均值不超過(guò)9%,單個(gè)值不超過(guò)11%。吸水率是檢驗(yàn)和保證水泥砂漿層密實(shí)性的重要指標(biāo)。
PCCP外層水泥砂漿一方面隔離了鋼絲與腐蝕介質(zhì)的直接接觸,保護(hù)了鋼絲,另一方面砂漿層中硅酸鹽水泥中的純石灰與水反應(yīng)生成PH>12.5的氫氧化鈣,在高堿性環(huán)境中金屬鈍化形成的氧化鐵保護(hù)膜,能更有效的保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絲。因此一般條件下埋地PCCP耐久性能夠保證。
3.2.2埋設(shè)在腐蝕環(huán)境中的PCCP應(yīng)采取保護(hù)措施
長(zhǎng)輸管道工程為線性工程,埋設(shè)環(huán)境千變?nèi)f化,應(yīng)特別關(guān)注埋設(shè)PCCP水和土的腐蝕性。判別埋設(shè)PCCP水和土腐蝕性的第一步測(cè)量土質(zhì)電阻率,AWWA《混凝土壓力管手冊(cè)》M9規(guī)定土質(zhì)電阻率小于15Ω.m為腐蝕環(huán)境。第二步對(duì)腐蝕性環(huán)境水、土再進(jìn)一步的測(cè)量腐蝕性鹽類含量,并根據(jù)腐蝕鹽類種類和含量采取相應(yīng)保護(hù)措施,其做法見(jiàn)表2。
表2 腐蝕環(huán)境及安全措施
名稱
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腐蝕環(huán)境性質(zhì)
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采取保護(hù)措施
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氯離子
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潮濕環(huán)境下C1->1000mg/L |
1.砂漿外層采用隔離層;
2.管材需安裝電流連接裝置,進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)。
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干濕交替環(huán)境下C1->150mg/L | ||
硫酸鹽
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水溶性硫酸鹽含量>2000mg/L環(huán)境下 | 管材制作采用鋁酸鈣[Ca3(AlO4)2]含量<5%水泥。 |
水溶性硫酸鹽含量>5000mg/L環(huán)境下 |
1.管材制作采用鋁酸鈣[Ca3(AlO4)2]含量<5%水泥。
2.管道外層砂漿采用隔離措施保護(hù)。
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二氧化碳
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水和土壤中侵蝕性CO2含量高時(shí) | 管道外層砂漿采用隔離層保護(hù)。 |
強(qiáng)酸條件
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環(huán)境為粘性土,pH<4時(shí) | 管道外層砂漿采用隔離層保護(hù) |
環(huán)境為砂性土,pH<5時(shí) |
3.2.3管道受到雜散電流干擾時(shí),應(yīng)研究安全保護(hù)措施
埋設(shè)PCCP附近有電氣化鐵路、高壓輸電線路、電解工廠等應(yīng)考慮外來(lái)直流電流引起的電化學(xué)腐蝕。PCCP外層采用了保護(hù)層的管段,保護(hù)層增加了管道絕緣電阻,可有力抵制外部流失的電流流入管道產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,如果安裝電流連接裝置仍能監(jiān)測(cè)到雜散電流時(shí),應(yīng)采取陰極保護(hù)。
PCCP的陰極保護(hù)機(jī)理與鋼管不同,若陰極保護(hù)不當(dāng)會(huì)使管道的預(yù)應(yīng)力鋼絲發(fā)生氫脆性破壞,加速PCCP的腐蝕破壞,起到適得其反的負(fù)作用。
美國(guó)《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道的陰極保護(hù)》(NACERP-0100-2004)標(biāo)準(zhǔn)和AWWA《混凝土壓力管手冊(cè)》M9規(guī)定下述兩項(xiàng)準(zhǔn)則有效且安全,已普遍被國(guó)內(nèi)外采用。
(1)陰極極化值至少100mv準(zhǔn)則:PCCP中被保護(hù)的預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)至少陰極極化100mv;
(2)陰極極化電位避免低于-1000mv準(zhǔn)則:應(yīng)避免極化電位(CSE)比-1000 mV更低,防止預(yù)應(yīng)力鋼絲的氫蝕及脆化破壞。
3.2.4電磁探測(cè)和聲發(fā)監(jiān)測(cè)技術(shù)可有力保證管道運(yùn)行安全
自1987年始,國(guó)內(nèi)已,敷設(shè)一萬(wàn)余公里以上的PCCP,早期埋設(shè)的管道普遍沒(méi)有涉及防腐蝕保護(hù),隨著時(shí)間推移,管道安全性日益突出。加拿大開(kāi)發(fā)PCCP的P-wave和Pipe Diver電磁探測(cè)技術(shù)、Soundprint AFO聲發(fā)監(jiān)測(cè)技術(shù)已成功對(duì)世界上最大輸水工程——利比亞大人工河PCCP進(jìn)行了檢測(cè)。近期利用電磁探測(cè)法對(duì)國(guó)內(nèi)西北某地區(qū)2005年敷設(shè)DN2 200長(zhǎng)26 km PCCP檢測(cè),發(fā)現(xiàn)近5%管道出現(xiàn)不同程度的斷絲,已經(jīng)危及管道運(yùn)行安全。電磁探測(cè)和聲發(fā)監(jiān)測(cè)技術(shù)成熟,對(duì)已建和在建PCCP管道檢測(cè)、監(jiān)測(cè),研究采用斷絲爆管預(yù)警技術(shù),對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,保護(hù)管道運(yùn)行安全意義重大。
《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》(GB50788-2012)強(qiáng)制規(guī)定“地下干管其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于50年”,因此PCCP耐久性應(yīng)引起設(shè)計(jì)充分重視,必須認(rèn)真研究管道埋設(shè)環(huán)境,采取相應(yīng)保護(hù)措施。
4 水錘危害的防護(hù)技術(shù)
4.1 壓力管道的水錘水力特性
水錘是壓力管道中水流速度劇烈變化引起管路壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象。發(fā)生水錘時(shí)管道水流屬非穩(wěn)(恒)定流。壓力管道易發(fā)生啟動(dòng)水錘、停泵水錘、關(guān)閥水錘及伴生的管道斷流彌合水錘,其中停泵水錘和斷流彌合水錘危害最大。
水錘引起管路瞬時(shí)壓力升降值很大,國(guó)內(nèi)檢測(cè)到瞬時(shí)壓力達(dá)到2~4倍工作壓力,國(guó)外資料提供數(shù)值更大,因此必須采取消減水錘危害的防護(hù)措施。
4.2 水錘防護(hù)機(jī)理與防護(hù)的安全準(zhǔn)則
(1)水錘防護(hù)機(jī)理可歸納出以下幾個(gè)方面:控制或減小水流速度的變值;采用水錘波速低的管材;縮短水錘波傳播距離,盡快的形成水錘波的反射和干涉;在管道特征點(diǎn)布置泄流降壓設(shè)施;采用空氣墊降低水錘沖擊能量等。
(2)水錘防護(hù)技術(shù)的安全準(zhǔn)則:最高壓力限制不超過(guò)工作壓力的1.3~1.5倍;控制管道任何部位不出現(xiàn)水柱拉斷;壓力流管路離心泵最高反轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的1.2倍,且超出額定轉(zhuǎn)速持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2 min。
4.3 水錘防護(hù)措施
4.3.1 防護(hù)設(shè)施
(1)雙向調(diào)壓塔(井)。雙向調(diào)壓塔(井)具有在干管出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)向管道注水,干管壓力超出設(shè)定值時(shí),塔內(nèi)溢流管泄水降壓作用。同時(shí)具有縮短水錘波傳播距離,以便盡快形成水錘反射波和干涉波降低瞬時(shí)壓力的功能。雙向調(diào)壓塔(井)可設(shè)置在管路水柱易拉斷的駝峰點(diǎn)、膝點(diǎn),設(shè)定的溢流口標(biāo)高應(yīng)略高于正常水位,溢流管道出口應(yīng)采取防止水流沖刷破壞的消能功。
(2)單向調(diào)壓塔(池)。單向調(diào)壓塔(池)可在輸水管道系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)向管道注水消除負(fù)壓,同時(shí)也消減斷流彌合水錘撞擊產(chǎn)生過(guò)高壓力。單向調(diào)壓塔(池)設(shè)有單向止回閥,只允許塔中水注入管道,安裝位置不受管路高程控制,因此這方面優(yōu)于雙向調(diào)壓塔。
4.3.2 防護(hù)設(shè)備
(1)調(diào)流閥。調(diào)流閥有活塞式、多噴孔調(diào)節(jié)式、固定錐形式。通過(guò)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,控制管道流速,限制瞬時(shí)壓力值;同時(shí)可設(shè)定開(kāi)啟和關(guān)閉閥的時(shí)間,使管路系統(tǒng)盡快形成水錘反射波的干涉,達(dá)到消減水錘壓力值。
(2)兩階段關(guān)閉液壓可控閥。兩階段關(guān)閉液壓可控閥在水泵啟動(dòng)時(shí)能夠先慢后快地自行開(kāi)啟,事故停泵時(shí)又能自動(dòng)快速地關(guān)至某一設(shè)定角度,余下的角度則以相當(dāng)慢的速度關(guān)閉。無(wú)論在正常啟閉水泵過(guò)程,或突然斷電后的水力過(guò)渡過(guò)程中,既能消除水錘危害,又不出現(xiàn)大量的水倒流使機(jī)泵長(zhǎng)時(shí)間反轉(zhuǎn)。
(3)空氣罐?諝夤奘莾(nèi)部充有一定壓縮氣體的金屬罐。新型空氣罐內(nèi)設(shè)有橡膠囊,囊內(nèi)裝氣體,氣體與水隔離。空氣罐一般安裝在泵站出口管路上,在管道發(fā)生水錘管路壓力升高時(shí),氣囊內(nèi)氣體繼續(xù)被壓縮,起到氣墊緩沖作用;當(dāng)管道內(nèi)出現(xiàn)壓力驟降時(shí),甚至發(fā)生水柱分離,囊內(nèi)壓縮空氣快速膨脹向管路注水,有效消除水錘危害。
(4)水錘泄放閥、水錘預(yù)防閥。水錘泄放閥是水力式自動(dòng)控制閥,當(dāng)管道水錘壓力超過(guò)預(yù)先設(shè)定值,它將迅速開(kāi)啟泄壓,當(dāng)管道壓力降到低于設(shè)定值后,它又以可調(diào)速度緩慢關(guān)閉,不會(huì)產(chǎn)生二次水錘危害。水錘泄放閥設(shè)置在管路易發(fā)生水錘的位置。
水錘預(yù)防閥是用現(xiàn)代電子技術(shù)和壓力傳感器代替了水力式低壓導(dǎo)閥,它感應(yīng)第一個(gè)水錘低壓波,在高壓波來(lái)臨之前閥門即開(kāi)啟,提前預(yù)防高壓波對(duì)管道和設(shè)備的破壞。水錘預(yù)防閥比水錘泄放閥具有更高的防護(hù)等級(jí)和更靈活控制方式,適用于對(duì)水錘防護(hù)要求非常嚴(yán)格的工程。
(5)空氣閥。低壓進(jìn)排氣閥、高壓微量排氣閥、真空破壞閥是空氣閥的三種基本形式,對(duì)其改造和組合可形成更多的種類。消減長(zhǎng)輸管道斷流彌合水錘危害可采用三級(jí)排氣防水錘空氣閥和進(jìn)氣微排空氣閥。
三級(jí)排氣防水錘空氣閥是對(duì)低壓進(jìn)排氣部分改進(jìn),在低壓排氣閥內(nèi)增設(shè)限流盤(pán),將低壓排氣過(guò)程分成低壓差時(shí)全速排氣,較高壓差對(duì)限流盤(pán)起動(dòng)后減少了排氣面積,限制排氣速度,也就消減水柱彌合沖擊量。進(jìn)氣微排空氣閥是利用真空破壞閥自動(dòng)吸氣原理,管道出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)可自動(dòng)高速吸氣破壞真空,水柱彌合時(shí)大孔口自動(dòng)關(guān)閉,限制高速排氣,也就降低了水柱斷流彌合撞擊,消減水錘壓力,殘留管道內(nèi)少量空氣通過(guò)旁通管上微量排氣孔排出。
消減管道水錘的防護(hù)設(shè)備很多,尚有安全泄壓多功能閥、水錘消除器、緩閉止回閥等等。
水錘危害很大,是引發(fā)長(zhǎng)輸管道事故的最重要因素,應(yīng)認(rèn)真分析研究長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)水力過(guò)渡過(guò)程,采取經(jīng)濟(jì)可靠的防護(hù)技術(shù),復(fù)雜重要的工程應(yīng)采取多級(jí)綜合防護(hù)措施,以保證管道安全運(yùn)行。
5 管道系統(tǒng)功能性試驗(yàn)
《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》(GB 50788-2012)強(qiáng)制規(guī)定“壓力管道竣工驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。生活飲用水管道運(yùn)行前應(yīng)沖洗、消毒。”
該規(guī)定更是保證長(zhǎng)輸管道質(zhì)量驗(yàn)收和安全運(yùn)行不可缺少的重要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)輸管道水壓試驗(yàn)可分段進(jìn)行,每段管道長(zhǎng)度宜采用1km左右,也可根據(jù)管道布置、地質(zhì)、地形、水源等適當(dāng)放寬。水壓試驗(yàn)壓力等級(jí)可根據(jù)所選管材種類按照驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定操作。長(zhǎng)輸管道水壓試驗(yàn)段,可采用允許壓力降值和允許滲水量值控制。原水管道通水前應(yīng)沖洗,生活飲用水管道運(yùn)行前應(yīng)沖洗、消毒。
6新建長(zhǎng)輸管道通水運(yùn)行
新建管道是未經(jīng)工程實(shí)踐檢驗(yàn)的空管,首次通水事故較多,因此自充水至轉(zhuǎn)入運(yùn)行應(yīng)按下列規(guī)定方法操作。
(1)認(rèn)真研究制定“輸水管道工程試通水方案”和“輸水管道系統(tǒng)通水應(yīng)急預(yù)案”。
(2)充水管道應(yīng)具備完整的氣體進(jìn)出、分段泄水、充水小流速操作系統(tǒng)。
(3)管道充水可分成“注水”和“升壓”兩階段操作。管道注水可自上而下全段操作,自管道的首端慢慢地注水,在管線的低凹處U型槽段注滿水,管道末端有水流出,注水階段結(jié)束。升壓階段宜根據(jù)管道布置、長(zhǎng)度、操作設(shè)施等分段進(jìn)行,當(dāng)管道內(nèi)水壓力達(dá)到工作壓力即結(jié)束。
(4)管道充水應(yīng)采用小流速原則,國(guó)內(nèi)外一般都規(guī)定充水流速小于0.3m/s,以保證充水期間管道安全。
(5)管道應(yīng)采用調(diào)流閥,壓力流可采用單泵啟動(dòng)以及利用控制閥處小口徑旁通管的方法充水,控制充水不超過(guò)0.3m/s的安全流速。
(6)管道檢修、維修期間運(yùn)行工況切換可參照上述原則操作。
7 結(jié)語(yǔ)
改革開(kāi)放以來(lái)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,帶來(lái)國(guó)內(nèi)大范圍、長(zhǎng)距離管道輸水工程建設(shè)的高潮,工程建設(shè)的安全性引起各方面高度關(guān)注。長(zhǎng)輸管道工程應(yīng)連續(xù)不間斷向用戶供應(yīng)合格的水質(zhì)、水量、水壓的水,滿足生產(chǎn)和人民生活的需要是建設(shè)的目標(biāo)。設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力合理取值,PCCP關(guān)鍵技術(shù)尤其水錘危害防護(hù)技術(shù)研究以及管道系統(tǒng)多功能性試驗(yàn)和新建管道工程通水運(yùn)行都是保障工程安全,保證用戶水質(zhì)、水量、水壓達(dá)標(biāo)的十分重要環(huán)節(jié),必須認(rèn)真研究、認(rèn)真對(duì)待。