9.4  过渡过程及产生危害的防护<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />  有可能产生水锤危害的泵站，在各设计阶段均应进行事故停泵水锤计算。

  当事故停泵瞬态特性参数不能满足下列要求时，应采取防护措施：

1  离心泵最高反转速度不应超过额定转速的1.2倍，超过额定转速的持续时间不应超过2 min。

2  立式机组在低于额定转速40 %的持续运行时间不应超过2 min。

3  最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3倍～1.5倍。

4  输水系统任何部位不应出现水柱断裂。

  真空破坏阀应有足够的过流面积，动作应准确可靠；用拍门或快速闸门作为断流设施时，其断流时间应?足控制反转转速和水锤防护的要求。

  高扬程、长压力管道的泵站，工作阀门宜选用两阶段关闭的液压操作阀。

条文解释

9.4  过渡过程及产生危害的防护

  当水泵机组事故失电时，管道系统将产生水锤（包括正压水锤和负压水锤）以及机组反转。水锤压力的大小是管路系统的重要设计依据之一。计算水泵在失去动力后管路系统各参数的变化情况，并采取必要的防护措施，确保机组及管路系统的安全，是泵站设计的重要内容。

  事故停泵水锤防护的主要内容应包括以下几方面：

（1）防止最大水锤压力对压力管道及管道附件的破坏；

（2）防止压力管道内水柱断裂或出现不允许的负压；

（3）防止机组反转造成水泵和电动机的破坏；

（4）防止流道内压力波动对水泵机组的破坏。

本条规定的反转速度不超过额定转速的1.2倍，是根据电动机的有关技术标准制定的。事实上，只要水锤防护设施（如两阶段关闭蝶阀）选择得当，完全有可能将反转速度限制在很小的范围，甚至不发生反转。从机组的结构特点看，机组反转属于不正常的运行方式，容易造成某些部件的损坏，所以希望反转速度愈小愈好，但也应避免出现长时间的低速旋转。

最大水锤压力值限制在水泵额定工作压力的1.3倍～1.5倍，主要考虑两方面因素：一是输水系统系统的经济性；二是采取适当的防护措施，最大水锤压力完全可以限制在此范围内。例如，景泰川电力提灌二期工程最大水锤压力只有额定工作压力的1.2倍～1.25倍。

由于各地区的海拔高度不同，出现水柱分裂的负压值是不同的，在计算上应注意修正。为了减少输水系统工程费用，确保输水系统安全，应采取措施限制输水系统负压值，当负压达到水柱时，宜装真空破坏阀。

  轴流泵和混流泵出水流道的断流设施主要有拍门和快速闸门。采用虹吸式出水流道时，用真空破坏阀断流。

采用真空破坏阀作为断流设施时，其动作应准确可靠。通过真空破坏阀的空气流速宜按/s～/s选取。采用拍门作为断流设施时，其断流时间应满足水锤防护要求，撞击力不能太大，不能危及建筑物和机组的安全运行。

采用快速闸门作为断流设施时，应保证操作机构动作的可靠性。其断流时间满足设计要求，同时要对其经济性进行论证。

  扬程高、管道长的大、中型泵站，事故停泵可能导致机组长时间超速反转或造成水锤压力过大，因而推荐在水泵出口安装两阶段关闭的缓闭阀门。根据水泵过渡过程理论分析，水泵从事故失电至逆流开始的这个时段（这个时间可以用hammer软件算出来），如果阀门以比较快的速度关闭至某一角度（65°～75°），不致于造成过大的水锤压力升高或降低。管道出现逆流或稍后的某一时刻（如半相时间）（半相时间是不是管道长度/波速。一个30km长管道，混凝土管波速约1000m/s，则半相时间是30s，完美！一般的关阀时间是60s左右嘛，所以前30s快关，后30s慢关……这只是给大家一个大概的概念），阀门必须以缓慢的速度关闭至全关。由于阀门开始慢关时，阀瓣已关至某一角度，作用于水泵叶轮的压力已很小，虽然慢关时段较长，也不会使机组产生大的反转速度。两阶段关闭阀门可以减少水锤压力，减小机组反转速度，又能动水启闭，有一阀多用的特点。