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基于流体瞬变模拟的沈阳东二环输水管线风险分析研究

姜玲玲  
【摘要】:城市给水管道因条件限制及设计需要常存在穿越沟渠、河流、道路及地下障碍等情况,同时受人为和自然原因的影响。各种因素不断作用,当输水管道的实际变形超过理论数值,势必发生管道破裂事故。爆管事故的发生不仅对管道设备本身带来破坏,同时还会导致停水及周围管线流量及压力下降,对企业和人民生活造成严重影响,造成道路积水、交通瘫痪等重大交通事故和经济损失。 针对水力瞬变是造成输水管线产生爆管主要原因,基于流体瞬变理论对水力瞬变产生原因和产生过程进行分析。并引入流体瞬变理论对输水管道工况进行分析,进而研究输水管线中某些附件调节时产生的水力过渡过程,给出寻找输水管线易发生爆管的薄弱地段的方法,以便指导输水管线运行管理过程中的实际操作,避免事故的发生。 本文以沈阳市东二环大伙房输水配套工程为例进行水力瞬变计算分析,通过空气阀拒动的各工况计算分析,得出该工程输水管线易发生爆管的薄弱管段(1+173.9~2+986.5)和关键空气阀(Q1,Q2),以确定相对较容易发生管线爆管事故的位置及重点设备,并进行了分析、评价。为防止或减少城市市区长距离输水管道水力瞬变事故的发生提供借鉴,一旦应用必将产生巨大的经济效益和社会效益。 通过分析研究和实验,对给水管网进行水力瞬变预测和爆管危险程度进行了等级划分,提供了切实可行的水力瞬变防护措施与建议。在日常管理中加强薄弱管段(1+173.9~2+986.5)的巡视和关键空气阀(Q1,Q2)的检查,在重要的地方安排人力和物资储备,以减少爆管的概率,提高给水管网的安全可靠性,并且对爆管发生后的情景设计应急预案,以及突发事件处理有充分的准备。


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