[發明專利]長距離輸水管道充水的方法

無效

• 申請號: 201210523561.0
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103205993A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 孟麗芳;李軍;王曉林;呂宏偉;武盛;陳敘;裴世澤;寧輝棟;張曉武;申?？?/a>
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: E03B1/02
• 分類號: E03B1/02;F04B49/06
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

所屬技術領域：

屬于供排水技術領域。

背景技術：

長距離輸水管道運行中，初次向管道充水至關重要，一方面要保證供水泵的安全穩定運行，如果操作稍有不當，就會導致水泵正常運行失敗；另一方面，還要保證管道的安全運行，要盡可能保證管道內水流流量低、速度小，以避免管道內的壓力超過管道所能承受的最大壓力而導致管道破裂。

某鋼鐵企業鐵精礦漿管道和供水管道工程中，供水管道設計輸送能力為2500立方米/小時，經流量為1050m³/h、揚程為690m的高壓離心水泵通過一條外徑為￠920mm的鋼管把水從鋼鐵廠泵送到鐵礦基地，管道全長130km?，壓力等級為ANSI600級，輸送水泵站與鐵礦基地的高程差為507m。

在距離如此之長、壓力如此之高、管徑如此之大的情況下，如何對高壓輸水管道進行首次充水，國內外都沒有成功經驗。

發明內容：

本發明的目的是公開一種長距離輸水管道充水的方法。

本發明的技術解決方案是這樣的。

在鋼鐵廠區到鐵礦基地的長距離輸水管道工程中,首先要進行預充水；其次要對水泵工況進行調節；在充水過程中，要充分利用閥門調節和變頻調速相結合的方法進行。其中關鍵是水泵工況點的合理運用，即通過調節水泵的出水閥和水泵的工作頻率，從水泵的特性曲線和管道的特性曲線兩個方面來調節水泵的工況點，一方面要保證水泵在高效區穩定、安全工作，另一方面要盡可能使管道內流速變得較小，保證管道的安全運行，從而順利完成管道的充水工作。

在鋼鐵廠區到鐵礦基地的長距離輸水管道工程中，取得了試車成功，為今后其他長距離輸水管道的充水提供了借鑒。

具體實施方式：

以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例1

在鋼鐵廠區到鐵礦基地的長距離輸水管道工程中,長距離輸水管道建成后初次充水是這樣完成的：

首先進行預充水。離心泵初次啟動時，由于長距離管道為空管狀態，當出口閥門開啟時會造成水泵工作點由零流量向大流量的迅速漂移，極易使水泵進入不穩定運行狀態，危及運行安全。所以，對“空”的高壓管道進行預充水是非常必要的。在本工程中，由于加壓泵站的高壓離心泵流量和揚程較高，為了高壓離心水泵的安全運行，在現有的條件下，只能利用一臺揚程為280米，流量為500m³/h的小泵通過臨時管道對長距離管道進行預充水，由于水泵揚程的限制，預充水只能充水到31km的長度（高差約180米），而供水管道總長130km。

其次是水泵工況的調節。要想使水泵安全平穩運行，就必須保證水泵有適合的工況點，而水泵的工況點就是水泵的Q～H特性曲線和管道特性曲線的交點。在長距離管道初次充水過程中，隨著水泵向管道中注入水量的增加，管道的沿程阻力就會增加，管道特性曲線就會變陡；而且當從低處往高處輸水時，隨著水泵向管道中注入水量的增加，靜揚程也會增加，管道特性曲線就會上移。因而在長距離管道初次充水時，管道的特性曲線是隨時都在變化著的。正是因為管道特性曲線在隨時變化，從而導致了在充水過程中水泵工況相應的隨時變化。

在充水過程中，利用閥門調節和變頻調速相結合的方法進行充水。在低揚程區，主要依靠閥門調節管路阻力特性實現水泵的穩定運行，在閥門的調節中，閥門的開度要盡量小，這樣使管道特性曲線變陡，從而使管道特性曲線與水泵Q～H特性曲線相交于水泵可穩定運行的區域，但閥門的開度還要保證水泵的最小連續流量要求；在高揚程區，靠改變驅動電機轉速來調節水泵的Q～H特性曲線，從而改變水泵的工況點。在調頻運行中，頻率越小，水泵的曲線與管道特性曲線越易相交，同時管道中水的流速越小，管道中的空氣越容易排出，但隨著管道中注入水量的不斷增加，頻率太低又會導致水泵出口的逆止閥打不開。在整個充水過程中，要經常進行計算，并根據水泵的曲線，來確定水泵運行的合適頻率及出口閥門的開度。這樣完成了長距離管道的充水任務。