专利名称：长距离输水管道充水的方法
技术领域：
属于供排水技术领域。
背景技术：
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长距离输水管道运行中，初次向管道充水至关重要，一方面要保证供水泵的安全 稳定运行，如果操作稍有不当，就会导致水泵正常运行失败；另一方面，还要保证管道的安 全运行，要尽可能保证管道内水流流量低、速度小，以避免管道内的压力超过管道所能承受 的最大压力而导致管道破裂。
某钢铁企业铁精矿浆管道和供水管道工程中，供水管道设计输送能力为2500立 方米/小时，经流量为1050m3/h、扬程为690m的高压离心水泵通过一条外径为<2 920mm的 钢管把水从钢铁厂泵送到铁矿基地，管道全长130km，压力等级为ANSI600级，输送水泵站 与铁矿基地的高程差为507m。
在距离如此之长、压力如此之高、管径如此之大的情况下，如何对高压输水管道进 行首次充水，国内外都没有成功经验。发明内容:
本发明的目的是公开一种长距离输水管道充水的方法。
本发明的技术解决方案是这样的。
在钢铁厂区到铁矿基地的长距离输水管道工程中，首先要进行预充水；其次要对 水泵工况进行调节；在充水过程中，要充分利用阀门调节和变频调速相结合的方法进行。其 中关键是水泵工况点的合理运用，即通过调节水泵的出水阀和水泵的工作频率，从水泵的 特性曲线和管道的特性曲线两个方面来调节水泵的工况点，一方面要保证水泵在高效区稳 定、安全工作，另一方面要尽可能使管道内流速变得较小，保证管道的安全运行，从而顺利 完成管道的充水工作。
在钢铁厂区到铁矿基地的长距离输水管道工程中，取得了试车成功，为今后其他 长距离输水管道的充水提供了借鉴。
具体实施方式
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以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
在钢铁厂区到铁矿基地的长距离输水管道工程中，长距离输水管道建成后初次 充水是这样完成的:
首先进行预充水。离心泵初次启动时，由于长距离管道为空管状态，当出口阀门 开启时会造成水泵工作点由零流量向大流量的迅速漂移，极易使水泵进入不稳定运行状 态，危及运行安全。所以，对“空”的高压管道进行预充水是非常必要的。在本工程中，由于 加压泵站的高压离心泵流量和扬程较高，为了高压离心水泵的安全运行，在现有的条件下，只能利用一台扬程为280米，流量为500m3/h的小泵通过临时管道对长距离管道进行预充水，由于水泵扬程的限制，预充水只能充水到31km的长度(高差约180米)，而供水管道总长130kmo其次是水泵工况的调节。要想使水泵安全平稳运行，就必须保证水泵有适合的工况点，而水泵的工况点就是水泵的Q H特性曲线和管道特性曲线的交点。在长距离管道初次充水过程中，随着水泵向管道中注入水量的增加，管道的沿程阻力就会增加，管道特性曲线就会变陡；而且当从低处往高处输水时，随着水泵向管道中注入水量的增加，静扬程也会增加，管道特性曲线就会上移。因而在长距离管道初次充水时，管道的特性曲线是随时都在变化着的。正是因为管道特性曲线在随时变化，从而导致了在充水过程中水泵工况相应的随时变化。在充水过程中，利用阀门调节和变频调速相结合的方法进行充水。在低扬程区，主要依靠阀门调节管路阻力特性实现水泵的稳定运行，在阀门的调节中，阀门的开度要尽量小，这样使管道特性曲线变陡，从而使管道特性曲线与水泵Q H特性曲线相交于水泵可稳定运行的区域，但阀门的开度还要保证水泵的最小连续流量要求；在高扬程区，靠改变驱动电机转速来调节水泵的Q H特性曲线，从而改变水泵的工况点。在调频运行中，频率越小，水泵的曲线与管道特性曲线越易相交，同时管道中水的流速越小，管道中的空气越容易排出，但随着管道中注入水量的不断增加，频率太低又会导致水泵出口的逆止阀打不开。在整个充水过程中，要经常进行计算，并根据水泵的曲线，来确定水泵运行的合适频率及出口阀门的开度。这样完成了长距离管道的充水任务。
权利要求
1.长距离输水管道充水的方法，其特征在于首先要进行预充水；其次要对水泵工况进行调节；在充水过程中，要充分利用阀门调节和变频调速相结合的方法，通过阀门调节和变频调速相结合的方法启动工艺主泵对空管道进行充水。
2.根据权利要求1所述的长距离输水管道充水的方法，其特征在于水泵工况点的合理运用，即通过调节水泵的出水阀和水泵的工作频率，从水泵的特性曲线和管道的特性曲线两个方面来调节水泵的工况点，一方面要保证水泵在高效区稳定、安全工作，另一方面要尽可能使管道内流速变得较小，保证管道的安全运行，从而顺利完成管道的充水工作。
全文摘要
长距离输水管道充水的方法，属于供排水技术领域。长距离输水管道建成后初次充水是这样完成的首先预充水，单独利用流量和扬程都小的泵给管道进行部分充水。然后利用阀门调节和变频调速相结合的方法启动工艺主泵进行充水。在低扬程区，主要依靠阀门调节管路阻力特性实现水泵的稳定运行，但阀门的开度还要保证水泵的最小连续流量要求；在高扬程区，靠改变驱动电机转速来调节水泵的Q～H特性曲线。频率越小，水泵的曲线与管道特性曲线越易相交，但随着管道中注入水量的不断增加，还要不断调整频率以保证能够打开水泵出口的逆止阀。通过不断调整出口阀门的开度和水泵电机的频率来完成长距离管道的整个充水过程。
文档编号F04B49/06GK103205993SQ20121052356
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者孟丽芳, 李军, 王晓林, 吕宏伟, 武盛, 陈叙, 裴世泽, 宁辉栋, 张晓武, 申海俊 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司