大口径泵压输水管道系统停泵水锤防护方案分析研究

王 佳，孙玉涵，王全锋，刘绍谦

（黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003）

在泵压输水管道系统中，水泵机组不可避免地会因事故断电或人为误操作等原因引起开阀停机，从而引发停泵水锤。根据有关理论计算，停泵水锤造成的升压很大，尤其是断流空腔再弥合水锤[1]，排气不畅引起的气爆压力最高可达20～40bar，轻则会使泵压输水系统中的管道或设备遭到破坏，造成暂时供水中断事故；重则甚至导致水淹泵房、泵船沉没等重大事故。个别的，还因泵站水锤事故，造成铁路路基冲坏、人身伤亡等次生灾害[2]。因此，如何准确而周到地选定安全可靠、经济适用的停泵水锤防护措施及其设备，显得尤为重要。

1 停泵水锤防护措施

目前常用的停泵水锤防护措施大致可归纳为四种类型：

1）注水（补水）或注空气稳压（缓冲）：通过控制住系统中的水锤压力振荡，防止真空和断流空腔再发生弥合水锤引起的过高升压，一般有双向调压塔（池）、单向调压塔（池）、压力空气罐、空气阀等。

2）合理选择泵出口阀门类型，优化启闭规律，进行阀门调节与控制：阀门缓慢启闭，可减小输水管道中流速的变化率，从而可以减小水锤压力增减的幅度。为此，可选用两阶段关闭的可控阀（如液控缓闭止回蝶阀）或其它各种形式的缓闭止回阀。

3）泄水降压，避免压力陡升：主要措施有停泵水锤消除器、超压泄压阀[3]、水锤预防阀、防爆膜、设置旁通管、取消止回阀等。

4）其他类型：如选用转动惯量较大的水泵机组或增装惯性飞轮，在距离较长的输水管路中增设止回阀等。……