1 输水管道排气阀的增设 尚庆海王庆民一、前言 输水管道，主要指水源至净水厂或净水厂至配水管网的管道。由于输水管道负担全系统供水，且压力较高，所以它的安全运行问题始终被从水部门和设计部门所重视。 输水管道常见的事故是爆管，引起爆管的原因主要有：温度应力、管材质量、施工质量、地质构造和水锤等。管道中的气囊虽然不能直接造成水锤，但可借助水锤造成危害。本文就如何在输水管道上设置排气阀，避免气体聚集成气囊进行探讨。 二、实例及分析 2 在地形起估地段，要求输水管道的最高点设排气阀，但实际运行中，许多爆管并未发生在高点或低点，而是发生在高点后的下弯管段，甚至低压管道也发生此类爆管。黑龙江鹤岗的一段管道爆管就是一个典型的例子。 鹤岗市属低山丘陵区，净水厂与送水泵站分建，二者相距5 公里，净化水靠重力流送至送水泵站，净水厂清水池高程 210m， 送水泵站清水池高程185m， 输水管为DN800 连续铸铁管，平均流速1.0m/s， 泵站前500m 有一高岗，高程185（见图一），高岗的最高点有一排气阀，但排气阀后50m 处，多次发生爆管事故，后来在爆管处加装了一双口排气阀，几年来，两排气阀间没再爆管，只在新装排气阀后10m 处发生过一次爆管。 从这个例子看，爆管与管中的气体有关（安排气阀后无爆管）。 下面对管道中气囊的形成过程和它的受力情况进行分 3 析： 1.气体的聚集及平衡 在正常情况下，管道中的水流可近似地看成是恒定流（压力、流速、温度不变）。在这种状态下，水中的气体要逐渐地析出，形成大小 不等的气泡上升到管壁，气泡按水流流速向前运动。在上坡段，由于浮力的作用，气泡流速可能大于水流速。因管壁有一定粗糙度，各气泡运动方向相同，很难聚集成大气泡。小气泡沿管壁一定宽度向前流动，经过最高点排气阀时，排气管直径内的气泡有条件排出，而其他气泡靠水流的推力向下游流去。由于管壁处的紊流和流速和切线特性，使一些经过排气管的小气泡越过排气孔也向下游流去（见图二）。 4 越过排气阀的气泡顺坡而行，运动方向与气泡所受浮力的分力P1 方向相反（见图三），这个浮力合力产生的阻力，必然使气泡运动的速度减慢，后序气泡容易撞击前面气泡而全成大气泡，大气泡产生大的浮力。 浮力分力P1=PSinα (1) 式中：p--气泡受水的浮力（P=1/6π d3·P) P--水的容重 d--气泡直径 5 α --管道的俯角 气泡受水流的推力为P` V2 p＇ =-----.S(2) 2g10 6 V2 式中：...
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