水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程。其实际上是一种能量转换。任何原因引起的流速变化，都将产生水击，或是增压、或是减压。流速的突然下降所产生的水击对输油管道特别危险。这种压强的交替升降，有时会达到很大的数值，处理不当将导致管道系统发生强烈的振动，管道严重变形甚至爆裂。一、输油管道中的水击水击的分类：直接水击：闸门关闭（或开启）的时间Ts＜T（相长），即从水库反射的减（增）压波尚没有到达阀门处时，阀门已经关闭（开启）完毕，阀门处已达Zda（小）水击压强。间接水击：指闸门关闭（或开启）的时间Ts＞T（相长），即从水库反射的减（增）压波已到达阀门处，阀门尚未关（开）完毕，使阀门处水击压强不能再升高（降低）到Zda（小）。工程设计中减小水击压强的措施：合理选择参数，并尽可能延长阀门调节时间，以避免产生直接水击。在管壁材料强度允许的条件下，应当选用直径较大，管壁较薄的水管。二、防止水击的措施1、输油管道水击的特点（1）对长距离输油管道的水击要考虑水击波传递过程中的阻尼现象。（2）中间泵站突然停输是长输管路中产生水击的主要原因，其对上游站和下游站的影响各不同，对上游站传递的是增压波，对下游站是减压波。2、输油管道水击的控制对于水击过程的控制，其目的是避免管道超压（包括超高压或超低压）；二是减轻管道运行参数的脉动，维持管道的平稳运行。用于控制水击过程的装置和措施很多，根据其作用原理可分为两类：一类是从改变流速变化过程的角度考虑，如采用气体缓冲罐、水击罐等，设计合理的阀门开、关程序和停泵控制过程，减缓流体瞬变过程。例如在停电站上、下游的泵站上停一台泵，以适应事故站的流量变化等。另一类是使用各种压力保护设备，防止管道超过允许工作压力。如各种泄压装置、回流保护系统和逻辑控制顺序停泵技术等。（1）调节阀控制管道系统中的调节阀是一种阻力可变的节流元件。通过改变阀门的开度，可以改变管道系统的工作特性，从而实现调节流量，改变压力的目的。（2）压力保护控制采用密闭输送流程的管道，除采用调节阀控制泵站进、出口压力外，还使用压力保护装置，用于防止管道超压。泄压阀：泄压阀系统作用是当管道系统产生扰动时，在超压点把部分甚至全部液体泄放到常压罐中，以减轻瞬变压力波动，防止瞬变压力造成的危害。泄压系统一般由三部分组成：泄压阀、泄压罐和连接管道。回流保护：回流保护措施主要用于单泵或并联泵站进站压力超低限的保护。由于进、出站压差大，对于泵站进站压力变化范围小、自控水平比较低的管道，回流可以迅速调整进站压力，维持离心泵正常运行。泵机组顺序自动停运：是建立在泵站逻辑控制基础上的一种保护措施。该措施主要用于泵站吸入压力超低，或出站压力超高的保护。停运泵机组是人为造成的扰动。这样，降低了泵站提供的能量，减少了泵站的通过能力，使出站压力下降，进站压力上升。这种措施主要用于采用串联泵机组的泵站。回流超前保护：瞬变过程的超前保护是建立在高度自动化基础上的一项保护技术。当管道发生严重扰动时，为了防止在压力波传递过程中造成管道压力超限破坏，由扰动源通过通信系统迅速向上、下游泵站发出信号，让上、下游泵站产生一个与传来的压力波相反的扰动，两波相遇后抵消，不至于对管道形成威胁性压力。对于泵站之间管道上某些特殊位置（稳定运行时，动水压力接近管道允许强度限或动水压力Zdi的位置），超前保护可防止其超压。
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2005-02-20
