高扬程有压输水工程中空气罐水锤防护效果研究

杨诚志 庞 宇 李 浩

（ 华北水利水电大学电力学院，河南 郑州450000）

近年来，因水资源的时间空间分布不均，且人类社会对水资源的需求日益增加，水资源的供需矛盾逐渐升级。为了解决水资源的相关问题，近年来我国建设了南水北调工程、胶东引黄调水工程、引汉济渭工程等长距离输水工程。当前，由于有压管道输水方式损耗小、受污染程度小，应用越来越广泛，如云南省滇中引水工程、延安黄河引水工程等[1]。当前，调水工程规模日益增大，输水设计扬程也日益升高，水锤防护也提高了困难程度，从而导致水锤更容易产生，可能会引起严重的事故，如管线爆裂、水力部件损坏等，对于高扬程有压输水管线存在着严重的安全生产隐患。高扬程有压输水工程具有输水管线陡峭、易产生水锤的特点，对输水安全性要求极高，需要高度重视高扬程有压管道的安全隐患[2]。

对于高扬程有压输水工程，空气罐是一种有效的水锤防护措施[3]。通常空气罐设置在水泵后设置的液控蝶阀或止回阀后，在水泵正常工作时，管线中的内水压力将空气罐中的空气进行了压缩，在罐中的水和空气因密度不同而分层，上层为空气，下层为水[4]。当水泵抽水断电或因其他原因停泵，管线中的压力迅速降低，空气罐内空气因管道压力降低而膨胀，将下层水压入管线中，从而起到防止水锤的作用；当泵出口阀门快速关闭，管线压力迅速上升，管线水流压入空气罐中，空气罐中空气压缩，使管线中压力减低，起到保护管线的作用[5,6]。……