长输管道泄压阀水力瞬变分析及瞬变工况测试(2)

4、瞬变工况测试

　　泄压阀瞬变工况按图6所示流程进行测试。多级离心泵由变频电机驱动, 扬程335m, 流量155m³ /h,电磁流量计量程250m³ /h,精度110级,压力变送器量程0～5.0MPa,精度等级0.5,输出标准电流环信号进入计算机,压力测试点采用环形取压〔4〕〔5〕。

1.多级离心泵　2、10.止回阀　3、7、9.流程阀　4.电动调节阀 5.电磁流量计　6.压力变送器　8.被测泄压阀　11.试验水池

图6　瞬变工况测试流程

　　设定泄压阀的控制压力。通过变频器调节电机转速,使关阀压力略高于泄压阀在该控制压力下的泄放压力,以保证在快速关断止回阀时能打开泄压阀。快速关断止回阀模拟实际运行中的水击工况,同时启动计算机数据采集系统。观察阀门是否及时泄放,计算机自动记录阀前的压力变化情况。为了测试不同压力下泄压阀水力变化情况, 在0.8 ～2.2MPa之间基本均匀测试8组数据。由于数据太多,关阀以前及关阀稳定后的部分数据不予分析,将测试结果选取四组拟合成曲线(图7) 。

　　测试结果表明,在不同的控制压力下,泄压阀的最大响应时间不超过50个采样间隔,即响应时间不超过110s。止回阀快速关断产生水击增压,当水击波向上游传播到泄压阀,水击压力高于泄压阀开启压力时,泄压阀响应开启,开始泄放,管道中的水击增压被减弱。泄压阀开启时产生的减压波与止回阀关闭产生的增压波相叠加,造成管道内压力的波动变化。当压力降至低于开启压力时泄压阀关闭。由于泄压阀的开启压力高于管道工作压力,所以泄压阀关闭后管道内的压力高于稳定工作压力。

1.控制压力0.8MPa　2.控制压力1.2MPa　3.控制压力1.8MPa　4.控制压力2.2MPa

图7　试验测试泄压阀入口端压力变化曲线

　　通过对长输管道泄压阀进行水力瞬变理论分析计算和试验测试,两者结果吻合良好。表明泄压阀能够在水击产生时迅速响应,且泄压效果明显,能够有效保护管道及设备不受水击的破坏。

5、结语

　　长输管道泄压阀作为专门保护流体集输管线的安全泄压装置,对于防止管道系统受水击压力的破坏起着重要的作用。通过对长输管道泄压阀进行水力分析和水力瞬变试验,编程计算得出的理论结果与试验实际测得的结果相符合,这为掌握泄压阀对管道水力状态的影响提供了理论和试验依据,以使其在工程应用中更好的发挥作用,保护管道及设备。