最大支线末端阀门关闭过渡过程计算分析

为偏安全，特选取工况为：非咸潮期，青草沙水库水位4.0m，青草沙水库至五号沟泵站采用双管供水，总供水量708×1.07万m3／d；其中严桥方向双线供水，供水量为440×1.07万m3／d。本节主要针对该工况进行严桥支线关阀过渡过程计算分析。在计算中，由于严桥支线末端阀门的控制方式为直线关阀，为了降低关阀所产生的水锤压力，重点针对一段直线关闭规律进行了相应优化。尽管折线关阀在实际操作中难以实现，但作为与直线关阀规律的对比和参考，仍然把折线关阀的计算结果一并列出，结果见表12-1、表12-2及图12-1～图12-7。

表12-1 采用不同直线关闭规律时阀前最大压力计算结果 （m）

表12-2 采用不同折线关闭规律时阀前最大压力计算结果 （m）

图12-1 300s和600s直线关闭规律下阀前压力变化过程线

图12-2 900s和1200s直线关闭规律下阀前压力变化过程线

图12-3 1800s和2400s直线关闭规律下阀前压力变化过程线

图12-4 3000s和3600s直线关闭规律下阀前压力变化过程线

可以看出，关阀时间超过2400s后，再增加关阀时间，对阀前最大压力的降低作用已不明显，即使增加关阀时间增加1倍，最大压力仅有几米的下降。采用2400s直线关阀，阀前最大压力为99.8m，略低于100m，但时间过长，故可以考虑采用折线关阀。

由于严桥支线末端阀门的控制方式只能进行直线关阀，折线关阀在实际操作中难以实现，此处作为与直线关阀的对比和参考，仍然把折线关阀的计算结果列出，见表12-2及图12-5、图12-6。

图12-5 严桥支线末端阀门折线关闭规律(www.xing528.com)

图12-6 折线关闭规律下，严桥支线阀前压力变化过程线

折线规律1：以1／600s斜率关阀至30%，然后以1／4600s的斜率关闭至0，总关闭时间1800s；

折线规律2：以1／600s斜率关阀至20%，然后以1／5600s的斜率关闭至0，总关闭时间1800s；

折线规律2：以1／600s斜率关阀至10%，然后以1／12600s的斜率关闭至0，总关闭时间1800s。

可以看出，采用折线关阀，总时间不超过1800s，可以将阀前最大压力控制在100m以内，但折点选取必须很谨慎，否则阀前压力不但不会下降，反会增加。由于实际运行中严桥不停泵关阀的概率很小，故阀门只要慢速关闭，并结合严桥停泵，管线中将不会出现压力超标现象。

当严桥方向抽水断电，严桥阀门需要快速关闭时，如果速度太快也可能会对管线造成破坏，表12-3及图12-7对此进行了计算。

表12-3 停泵关阀时严桥阀前压力 （m）

图12-7 停泵关阀时严桥阀前压力变化过程线

严桥方向抽水断电，严桥阀门需要快速关闭时，由于五号沟泵站的停泵关阀时间设定为240s，当尾部严桥阀门关闭时间小于该值时（取200s时），严桥阀前最大压力达到了103.6m，由于水流倒流，还会导致严桥阀前出现负压，故严桥处阀门最小关闭时间的设置必须大于五号沟泵站停泵关阀时间240s。只要严桥阀门关闭时间超过240s，严桥阀前最大压力减小很快，而且不会发生倒流现象，管线压力很快稳定至初始压力。