長輸多級泵站工程設計及優(yōu)化技術

第1章沙漠長距離輸水工程關鍵技術介紹1
1.1國內(nèi)外長距離輸水工程技術現(xiàn)狀2
1.1.1長距離輸水管道工程的重要性2
1.1.2國內(nèi)長距離輸水管道工程2
1.1.3國外長距離輸水管道工程3
1.1.4長距離輸水管道水錘問題4
1.2長距離泵站工程設計與優(yōu)化研究5
1.2.1阿爾及利亞泵站工程設計總結(jié)5
1.2.2設計過程管理及教訓6
1.2.3“沙漠長距離輸水工藝及控制優(yōu)化技術研究”主要內(nèi)容7
1.3項目選用的柴油/天然氣雙燃料引擎9
1.3.1雙燃料引擎目前存在的主要問題及發(fā)展方向9
1.3.2項目使用的雙燃料引擎介紹9
1.4項目使用的大型離心泵10
1.4.1離心泵特點10
1.4.2項目使用的HPDM離心泵介紹11
第2章地質(zhì)條件與工藝水池設計優(yōu)化13
2.1概述13
2.2環(huán)境與地質(zhì)條件13
2.2.1氣候與氣象13
2.2.2地貌與地質(zhì)14
2.2.3地震15
2.3水池設計優(yōu)化15
2.3.1設計分析與優(yōu)化15
2.3.2高架水池支承選型18
2.3.3水池與閥室主體結(jié)構(gòu)設計20
2.3.4屋蓋支座20
2.4施工工藝優(yōu)化20
2.4.1池壁構(gòu)造20
2.4.2施工縫21
2.4.3裂縫與缺陷21
2.4.4外墻保溫22
2.4.5后澆帶23
2.5小結(jié)23
第3章長距離輸水管道穩(wěn)態(tài)水力計算和優(yōu)化24
3.1概述24
3.2管線設計的基本原則24
3.2.1重力有壓輸水管道24
3.2.2加壓輸水管道24
3.2.3設計基本原則24
3.3初步設計情況25
3.4水力設計分析和方案優(yōu)化25
3.4.1站間管線沿程水頭損失25
3.4.2泵站內(nèi)局部水頭損失26
3.4.3校核原初步設計26
3.4.4方案優(yōu)化27
3.5小結(jié)28
第4章長距離輸水管道水錘數(shù)值計算29
4.1概述29
4.2基本模型29
4.2.1特征線法的基本原理30
4.2.2重力流下管道水錘計算31
4.3ST～SP1長輸管線水錘計算33
4.3.1開閥水錘計算34
4.3.2關閥水錘計算35
4.4SP1～SP2長輸管線水錘計算36
4.4.1停泵水錘計算37
4.4.2啟泵水錘計算42
4.4.3小結(jié)45
4.5SP2～SP3長輸管線水錘計算45
4.5.1停泵水錘計算46
4.5.2啟泵水錘計算52
4.5.3小結(jié)53
4.6SP3～SP4長輸管線水錘計算54
4.6.1停泵水錘計算54
4.6.2啟泵水錘計算63
4.6.3小結(jié)66
4.7SP4～SP5長輸管線水錘計算67
4.7.1停泵水錘計算67
4.7.2啟泵水錘計算75
4.7.3小結(jié)77
4.8SP5～SP6長輸管線水錘計算77
4.8.1停泵水錘計算78
4.8.2啟泵水錘計算84
4.8.3小結(jié)87
4.9SP6～RT長輸管線水錘計算87
4.9.1停泵水錘計算88
4.9.2啟泵水錘計算93
4.9.3小結(jié)95
第5章泵站內(nèi)工藝邏輯控制及工藝參數(shù)優(yōu)化96
5.1泵站內(nèi)工藝流程96
5.1.1泵的啟閉過程及閥門加載工藝控制97
5.1.2泵運行方式101
5.2泵站內(nèi)主要閥門的控制101
5.2.1Monovar閥門104
5.2.2PCV閥門105
5.2.3止回閥106
5.2.4水錘防護設備110
5.3小結(jié)111
第6章長距離輸水泵站內(nèi)控制參數(shù)模擬及優(yōu)化研究112
6.1引擎泵組變速特性112
6.1.1引擎泵組變速調(diào)節(jié)112
6.1.2引擎泵組啟動特性114
6.2SP1～SP6引擎泵組控制參數(shù)匹配關系116
6.2.1引擎泵組聯(lián)軸器扭矩傳感器的原理116
6.2.2泵站內(nèi)引擎泵組各參數(shù)匹配關系118
6.3引擎泵組泵軸過載振動有限元分析121
6.3.1泵軸偏心振動有限元分析121
6.3.2平行不對中泵軸動力學分析125
6.4小結(jié)127
第7章泵站間聯(lián)運控制技術研究128
7.1蓄水池液位高低與泵參數(shù)的優(yōu)化控制128
7.1.1PID控制系統(tǒng)工作原理128
7.1.2水池液位高度與泵參數(shù)的優(yōu)化控制130
7.2水池液位高度對泵進出口壓力的影響134
7.3泵-管道系統(tǒng)參數(shù)的控制研究134
7.4小結(jié)137
第8章沙漠長距離輸水管線材質(zhì)及焊接工藝適應性研究138
8.1管道管材腐蝕適應性研究138
8.2不銹鋼管的腐蝕現(xiàn)象140
8.3焊接工藝適應性研究141
8.3.1焊接材料的選擇142
8.3.2焊接方法的選擇143
8.3.3焊前準備144
8.3.4焊接工藝參數(shù)的選擇144
8.3.5奧氏體不銹鋼的焊后處理146
8.4水質(zhì)分析及材質(zhì)耐腐蝕性146
8.4.1水的腐蝕因子146
8.4.2現(xiàn)場水質(zhì)分析147
8.4.3奧氏體不銹鋼耐腐蝕機理分析148
8.4.4奧氏體不銹鋼的腐蝕類型149
8.4.5奧氏體不銹鋼腐蝕原因及影響腐蝕因素分析151
8.5管材腐蝕旋轉(zhuǎn)掛片實驗153
8.5.1儀器153
8.5.2試驗條件154
8.5.3試驗步驟156
8.5.4結(jié)果分析156
8.6管線材質(zhì)焊縫腐蝕性電鏡微觀分析158
8.6.1光學金相分析158
8.6.2掃描電鏡腐蝕表面分析159
8.6.3能譜分析160
8.6.4腐蝕處理建議163
附錄A符號和縮略詞說明165
附錄B課題組發(fā)表的技術論文166
致謝167