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1、 重力流输水管道的减压系统设计与施工方法重力流输水管道的减压系统设计与施工方法摘要 本文针对重力流输水管道系统因地形落差所产生的水头压力超过管道的允许承压能力时，为经济选用管材，降低工程造价，采用了减压池减压措施，实现分区输水。本文分析采用减压池减压，将输水管分段，分区输水，在每分段处修建减压池，而减压池的级数与位置的确定与每个分区要求的压力有关。关键词 输水管道；重力流；减压系统；施工方法1 工程概况该水库位于我省建三江管局境内。灌区范围由东向西呈带状分布，地势东北高西南低，高程在 243 m-249 m。灌区内总土地面积4.0 万亩，耕地 3.5 万亩，其中水田 1.0 万亩，旱田和其他作
2、物 2.5万亩；林业用地0.2 万亩，荒地 0.2 万亩，其他用地 0.1 万亩。属中温带大陆性季风气候，年降雨量 365 mm-625.5 mm，历年平均蒸发量 1265.6 mm，全年日照时数 2643.2 h，无霜期 80-142 天。多年平均气温0-1.8 ，年最高气温 38 ，最低-42 ，10 活动积温1600 -2300 ，最大冻土深度 2.47 m。土壤以黑土、草甸黑土、草甸泛滥土为主。2 管道减压问题的提出2.1 减压方案比较重力流管网减压要依据“减压安全可靠，便于运行控制，无需任何动力”的原则进行设计。考虑工程水头既要保证灌溉，又能使管道工作压力控制在 1.0 mpa 以下
3、，从而达到运行安全、节省投资的目的。为此，在管路适当位置选择两种方案采取二次减压措施。2.2 减压系统设计工程在西分干管的两处需要的位置上设置了两套减压系统。现以两分干管的首端减压系统为例作如下设计。1）设备的选择。由于工程管道属农业供水管道，其工作压力随灌溉分水口用水量的多少不断变化，选择减压阀时不许考虑其上、下游的流量及压力变化。2）设备的构造原理及性能。720 型减压阀是由一个根据流体动力学原理设计成半直线水流的 y 型宽敞体和一个液压操作的双室隔膜传动机构组成。阀体有一个可拆卸的阀座，无底部导管，并有一个用于关闭时止水的弹性密封盘。阀的隔膜传动机构有两个不同的控制室，该传动机内设阀杆轴
4、承和辅助弹簧的隔离体，安装在阀的密封盘上方。其工作原理上，阀门压差驱动隔膜传动机构操作阀门，下控制室通过一固定小孔与下游压力相通，为平稳运行起缓冲作用。上控制室是根据双向控制原理操作的，其压力变化是由导水调节孔和下游限位针形阀产生。若下游压力升止减压导阀设定值时，导阀关闭，产生变化的控制压力，导致主阀门关闭；反之，则开启。其工作特性表现为：将较高的上游压力，降至设定的下游压力，上游压力或流量无论如何改变，预定的下游压力都会精确地保持不变。3）减压系统设计。农业供水管道中的流量及压力变化较大，本减压系统上游工作压力变幅为 0.92 mpa-0.6 mpa，流量变幅为 0-1.1 m3/s；要求下
5、游最大工作压力为 0.33 mpa。最大流量为 0.66 m3/s；且下游流量和压力也随灌溉情况不断变化。考虑上述要求，必须使减压系统下游压力维持接近最大工作压力这一常数；在广泛的流量范围内，使用 v 型节流塞。对于流量在 0-0.66 m3/s 的变幅内，设计一直径 500 mm 的主减压阀；并增设一直径 200 m 的支路旁通减压阀，使其压力较主减压阀调高0.05 mpa，以便在下游工作压力接近最大工作压力，且流量较小时能独立工作。为确保下游管道运行安全，系统增设一直径 100 mm 的安全阀，其作用在于万一发生下游工作压力超过最大工作压力时泄流减压。减压系统平面布置图如图 1。2.3 系
6、统安装与维护系统安装前，要对管道进行冲洗；阀体的箭头必须与管内实际水流方向一致，最佳阀门安装方式可选择立式或其他可接受的方式，将隔离间安装在控制阀的前面；留出足够的工作空间。系统运行一段时间后，一般不宜超过一年，要对系统设备进行常规防护维修，包括：总体检查，清洗过滤器、检查控制器附件。2.4 使用效果通过近七年的工作运行，证明该系统工作正常，减压平稳，设计合理，满足使用要求，有很强的实用性，值得推广。3 玻璃钢管道施工技巧进行玻璃钢管道施工时，首先应充分了解其使用要求，根据其所输送的水流强度选择耐腐蚀层的材料，根据要求流量来确定管的内径，根据管的工作压强和安装条件来确定管的结构受力层的厚度。在
7、进行管的力学性能分析时，应分别考虑其各种载荷情况，同时还应计算各种载荷情况下管的变形。在玻璃钢管道安装过程中，往往会有不合格现象发生，一般玻璃钢管道安装不合格的原因有三种：管道承口与插口的质量差异，这种情况出厂检验时被忽视；承插口内有沙粒末清除；橡胶圈安装不到位，而发生扭曲变形，或者在安装过程中两侧的手拉葫芦用力不均匀使橡胶圈扭曲变形。上述现象第三种情况发生的可能最大，只要玻璃钢管道安装不合格，就必须进行退管，捡查橡胶圈，找出原因重新安装。4 管道车在玻璃钢管道检修中的应用玻璃钢管道在运输、安装及回填时难免受到损坏，在管线注水打压前都要必须对管道最后检查一遍，对于直径 800 mm 以下特别是
8、直径 500 mm 的管道来说，检修人员在管内活动困难，只能爬行，检修速度慢，影响了整个工程的进度。因此，我们设计了一种管道车做为检修玻璃钢管道时的行走工具。制作管道车可就地取材，选择一段废弃的玻璃钢管（其管径要比被检修的玻璃钢管小一级） ，截取一段长 900 mm 的管段，其长度也可由检修人员的实际身高确定，只要保证检修人员的头及背部能躺在车上即可，沿管轴线方向把管道剖开，剖成弧长 500 mm 的管板做为管道车的车板，在车板的四角安装上四个万向轮。检修管道时，先把管道车放进管道内，检修人员钻入管道，仰面躺在车上，用脚后蹬，即可驱动管道车进行检修工作。实践证明，管道车是一种结构简单、便于操作的工具，在提高检修速度的同时，极大地改善了工作环境，检修人员可以轻松自如地完成工作任务。参考文献1方宇昌.关于输水管线智能听漏仪的研制及漏水声音信号处理的研究d.沈阳工业大学,2005.2党志良.重力流输水管道系统减压池减压问题初探j.水资源与水工程学报,1993,01.
