停泵水锤计算及其防护措施

摘要：简要介绍了停泵水锤的计算依据，并采用HYPERLINK"/class_free/19_1.shtml"计算机软件模拟实际工程的停泵水锤工作情况。根据多项工程的实测和计算机模拟结果，提出了泵房和输水管线设计中应注意的问题以及停泵水锤的防护措施。关键词：停泵水锤计算防护措施

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车时，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。

停泵水锤值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。我院在综合国内外关于水锤的最新科研成果并结合多年工程实践的经验，以特征线法为基础开发了水锤计算程序。这一程序可较好地模拟各种工况条件下水泵及输水管路系统的水锤状况，为高扬程长距离输水工程提供设计依据。1停泵水锤的计算原理停泵水锤的计算有多种方法:图解法、数解法和电算法。其基本原理是按照弹性水柱理论，建立水锤过程的运动方程和连续方程，这两个方程是双曲线族偏微分方程。

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尝表1普通止回阀管路停泵水锤计算结果运行

条件泵出口处最大

压力值(kPa)当加大水泵机组转动惯量适当的

倍数时，泵出口处最大压力值(kPa)两台水泵

并联运行1536

(156.7m)830(84.68m)一台水

泵运行892

(91.05m)617(63.0m)钳铁哥表徒1疏中赵所先列服数悲据难为隐假联设徒水该泵齐出届口咏处肺的位流练速热为访零爷时参阀球门直即锦刻挨关眼闭立所影产缸生茄的节水闲锤虽压僚力咳值蛋。彩实毅际破工洞况统中舌，烧阀肺门庄关降闭太总下要摘一域段致时枪间遥，失因饼此礼实唉际杀水扣锤辩值抱将来与摔表孤中个所虑列圆数带据贩有即出缩入太。聚根只据兵计缩算逼机漆模丹拟爽结掠果陕，导如炊果婚在目此错条叫件欣下登适尺当谊增蹲加剑水借泵循机鸟组帮的拘转芬动场惯铲量艰可讯以央将味水房锤插压负力解值踢明窄显愧降对低骨。

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希表2缓闭止回阀管路停泵水锤计算结果运行

条件最佳阀门关

闭条件下泵

出口处最大

压力值(kPa)水泵最大倒

转速度比

(β/βn)水泵最大

倒流量比

(Q/Qn)最佳阀门关

闭组合条件

(关阀时间和

阀门关闭程度)两台水泵

并联运行867

(88.5m)0.06-0.23快关：3s，80%

慢关：24s，20%一台水

泵运行655

(66.8m)0.03-0.15快关：3s，80%

慢关：21s，20%提涝蔬经俩过包计质算攻机鄙模聪拟朝，梨当扮关辩阀催时版间虎和却快吨慢贺组敲合航与泽最竖佳证模羞拟睁条娘件毕不玉同抚时番，乖泵谁前迹最坡大隶压唇力欺值删都请将执有端所府增剧加轧。悟因凶此旅一轧个阁装书有厨两挽阶死段抛关乐闭布阀觉门角的侄输仆水丧系锋统态，荒其殖阀跨门不的洒操某作跨过沟程止应在经世过屡计胜算客确滑定遭，旧并符应蚂在鉴试架运迎行休中冠调扁整蓝。鉴此残种示设忍备晶定农货辜时谨应贡向墙制挽造扫厂呼提娇出享具倾体双的廊技掩术替要题求慧（巾快松、描慢慌关洒闭栗时吩间谁及袭可茶调刚性腾）大。

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辆表3普通止回阀管路发生弥合水锤计算结果运行

条件枯水位时泵

出口处最大

压力值(kPa)洪水位时泵

出口处最大

压力值(kPa)枯水位驼峰

处水锤压力

值(kPa)洪水位驼峰

处水锤压力

值(kPa)两台水泵

并联运行1705

(173.95m)1312

(133.85m)1695

(172.97m)1302

(132.85m)一台水

泵运行1171

(119.5m)644

(65.7m)1068

(110.93m)605

(61.7m)洲锋效从质表演3屋得夕知姥，虑当友管萌路绢中萄发唤生环断衡流牲的慈停僻泵谈水俩锤须（声即余弥驶合买水蚀锤蚊）挪时陶，余水劫锤福值露很犹大并，欲达备到股几篇何灿扬徐程支的行4铺倍容以形上阅，奶必旁须穷引树起曾高搂度身重短视鞭。

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身表4几种管路条件下停泵水锤计算结果比较表水锤边界

条件无逆止阀

管路普通逆

止阀缓闭逆

止阀普通逆止阀管路中

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稠黄捐①肚码对谨于朋无如逆慰止陡阀北的但管丢路缩系粮统

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脚温客②锄接对蓄于柜装屑有愚普管通某止容回撇阀档的浇管差路骆系坚统

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愁运瓣③胶职对抚于辉装片有休缓热闭艰逆乘止胸阀溉的非管非路美系椒统

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孔表5缓闭逆止阀模拟结果关阀历时

及快慢时

间分配模拟最佳

关阀历时

及快慢时

间分配其他关阀历时及快慢时间分配情况1234关阀历时(s)181824918快关时间

(关闭80%，s)3均匀关闭336慢关时间

(关闭剩余

的20%，s)1521612最大停泵水

锤值(kPa)900

(91.8m)1315

(134.2m)1726

(176.1m)1324

(135.1m)1063

(108.5m)基本参数：几何扬程62m，三台水泵并联工作，输水管路1.3km，管径1.0m。蹈陡袍④犁腔普吴通饲逆锡止烂阀研管庸路继中侨有乒弥肯合常水限锤杆发铅生

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①降低输水管线的流速，可在一定程度上降低水锤压力，但会增大输水管管径，增加工程HYPERLINK"/class_free/68_1.shtml"投资。

②真唱输朝水来管梯线离布策置晚时蔬应卧考热虑以尽迫量项避璃免在出槽现圈驼刻峰节或叫坡耗度轿剧回变相。

重祸踢③泻坐通别过稀模滤拟乡计百算贿，裙选攻用营转窗动愧惯壮量锄G见D咽2杰较圆大球的苍水盖泵翅机知组舱或孤加涨装笨有现足息够枯惯鱼性咱的酒飞键轮屠，迫可引在盲一壁定式程成度睡上宣降旦低艺水竿锤清值应。

撇握摘④筹辰设铁置究水云锤胸消雾除灵装寸置

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