试析水击在压力管道工程设计中的防控

2019-11-28王丹李晓玲

商品与质量 2019年46期

王丹李晓玲

南京中旺工程设计有限公司江苏南京 210000

在产生水击的同时也会产生水击波，其与声波的传播方式相似，是属于纵波的一种表现形式。在对压力管道工程设计期间的水击进行防控时，会使其压力提升，会使压力管路产生大频率的震动，也会具备相应的噪音。本文从产生水击的原因入手，展开阐述，针对如何正确防控水击进行深入探讨。

1 产生水击压力的重要原因

（1）在对压力管道进行充水期间，压力管道中的空气通常状况下，都会通过管道附件排放出来。空气与水的粘滞性进行全面比较，空气自身的粘滞性比较小，这样空气就可以通过排气阀的高速运转进行排放，进而使水能够匀速的进入到管线中；将压力管道中存在大全部的空气排放出去之后，压力管道附件就能够自动进行关闭。水自身的粘滞性要远远大于空气，其能够全面降低压力管道中的实际流速，从而产生水击。在通常状况下，如果将压力管道的实际充水速度控制在0．3m/s的速度内，就能够有效防止产生水击现象，进而降低其对压力管道整体的破坏，如图一所示，详细分析了阀开度和实际流量状况。

（2）在对减压阀进行操作时同样也会产生水击。减压阀在压力管道压力过大的影响下，其会自动打开，通过在压力管道中放水的方式，来进一步减缓管线压力。大部分的减压阀都能够开度开启，其能够以预期的速度进行关闭[1]。但是减压阀与管径进行比较，减压阀的尺寸都比较大，一旦没有正确调节，阀门就会进入快速操作流程，在使其流速发生改变时，就会产生水击。基于此，要求防控人员注重开展减压阀尺寸的设计与操作工作，进而防止产生水击。

2 水击在压力管道工程设计中的防控举措

在压力管道工程设计期间要对水击进行全面防控。在完成压力管道布置工作之后，能够准确分析出水击所运用的管道长度、具体直径、壁厚以及相关机械的具体型号和尺寸。首先在对水击进行分析期间，要计算并且绘制出压力管道在正常运行期间的水力坡度线，其还被称为压坡线。实际上压力管道线上的随意一点的工作压力，就是该点管线高程和其高程差，之后再进一步压力管道中的最大速流。一旦这一最大速流大被瞬间截断，就会产生水击；但是如果在此设计方面没有及时对水击进行防控，没有防止产生气泡，那么产生的水击压力对于压力管道而言就是其承受到的最大水击压力。

（1）在对压力管道进行校正审核期间，要充分利用最大水击压力。保证压力管道即便在发生水击时，也要具备充足的安全余度，否则就需要重新调整压力管道设计方案，或是要合理增补救和控制设备。在经济成本上进行分析，重新调整设计方案比增设补救设备经济性更强。但并不通过增设单一的补救装置，就能够解决水击方面存在的全部问题。而是要对压力管道的实时运行状况以及一些特殊形式进行全面分析，才能够制定更加科学合理的控制方式。

（2）在防控水击问题期间，每一个压力管道自身都具备独特性，这就需要管控人员从实际水击状况出发，制定更加全面解决方案。在开展压力管道设计工作期间，就要以设计任务的实际需求为依据，选择更具有针对性的水击防控措施，明确控制设备的具体尺寸；通过对比多个水击防控方案，选择出更具有可行性和经济性的防控方案[2]。本文注重对以下五方面防控举措进行详细分析，通过正确运用这些方式，能够有效减少水击对压力管道带来的破坏。①在检修阀周围合理布置旁通道；②充分运用缓闭阀门；③为了能够保证离心式水泵在突然断电期间，其产生水击压力仍然处于安全范围内，就在水泵出口端分别设置两个阶段性功能作用的关闭阀，也就是要求防控人员充分运用快慢关闭的方式，来防止水击压力快速上升；④结合水击实际状况，合理增设相应的排气阀、补气阀以及减压阀等相关机械装置，进而全面提升水击防控效率；⑤在压力管道线上建立调压室，保证压力管道设计工作顺利开展。

以上这些先进机械装置在压力管道设计期间，进行协调运作，既能降低水击对其的破坏，也能保证后期开展压力管道建设工作提供安全保障。在实际开展压力管道设计工作期间，水击防控人员在工作时经常会忽视提升管道流量工作、合理增设反水口工作以及增设加压站等工作内容，要注重关注其动态变化状况，要对压力管道设计中的水击状况进行多次检验、校验和审核。如果在开展水击防控设计工作期间，其无法准确确定规模参数时，就要及时开展模型试验，不仅要充分利用书本指标，也要对实际防控需求进行全面分析，进而保证水击防控设计工作的真实有效性[3]。