第三章 压力管道及明钢管.ppt

4、旁通阀及排水设备 旁通阀：设在水轮机进水阀门处；作用：阀门前后平压后开启，以减小启闭力。 排水管：应设置在水管的最低点；作用：在检修水管时用于排出管中的积水和渗漏水。 浙江水专国家精品课程《水电站》/sdz 第四章、压力管道总论及明钢管 第一节 压力水管的作用、特点 作用：从水库、前池或调压室向水轮机输送水量。 特点：坡度陡、内水压力大，承受动水压力，且靠近厂房，失事后果严重，所以必须安全可靠。 第二节 压力管道的类型 按布置方式分 按材料分 明管： 暴露在空气中(无压引水式电站) 钢管(大中型水电站)，钢筋混凝土管、木管(小型电站) 地下埋管（隧洞埋管) : 埋入岩体。(有压引水电站) 不衬砌、锚喷或混凝土衬砌、钢衬混凝土衬砌，聚酯材料管等 混凝土坝身埋管： 依附于坝身(混凝土重力坝及重力拱坝)，包括：坝内管道、 坝上游面管、坝下游面管 钢筋混凝土管道、钢衬钢筋混凝土管道 第三节 压力管道的布置和供水方式 一、压力管道的布置 压力管道线路选择应结合其它建筑物(前池、调压室)和水电站厂房布置统一考虑。 路线尽可能短、直。(经济，hf和ΔH小)。 地质条件好。山体稳定、地下水位低、避开山崩、雪崩地区以及山水集中的地区和沉降量很大的地段，可沿山脊布置。 宜避开村镇居民区及交通道路等，若避不开村镇居民区应考虑工程对环境的影响。 尽量减小起伏, 避免出现负压; 转弯半径R≯3D。 明钢管首部设事故闸门，并考虑事故排水等。 二、供水方式 1．单元供水：一管一机。不设下阀门。 优点：结构简单(无岔管)、工作可靠、灵活性好，易于制作，无岔管。无机组间影响，不会产生管径过大。 缺点：材料多，设备多，造价高。 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管； (2)混凝土坝内管道和明管道。大型电站，大型水轮机多采用单机单管供水方式，结构简单，工作可靠，水管检修或发生事故时，只影响一台机组。 2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。设下阀门。 优点：造价低，省材料，省设备，管道很长时，优势明显。 缺点：结构复杂（岔管）、机组间相互影响较大，每台机组前设置事故阀门，可靠性差，灵活性差 适用：小型电站，机组少、单机流量小、水管较长、引水道长的地下埋管和明管。 3. 分组供水： 优点，缺点：介于前两种供水方式之间。设多根主管，每根主管向数台机组供水。设下阀门。 适用：压力水管较长，机组台数多，单机流量较小的情况。地下埋管和明管。 供水方式总结 经济直径 简化公式　　　　　　　　Ｑmax—钢管的最大设计流量 　　　　　　　　　　　　　Ｈ—设计水头 露天钢管的经济流速为4.0～6.0m/s；钢筋砼管经济流速为2.5～4.0m/s 管壁厚度 露天钢管 综合考虑钢管的强度、刚度及稳定性要求，确定管壁厚度 钢筋砼管 一般不小于10～15cm 第四节 压力管道尺寸的拟定 第五节 压力钢管的设施和构造 １、明钢管、坝身管道以及水轮机前不设进水阀的地下埋管，在管道的首端必须设置快速闸阀和必要的检修设施。 ２、地下埋管，若从取水口到管道前的引水道较长，或管道内压较大而埋深不大时，应在首端设置事故闸门。 ３、闸阀设在前池压力墙结构内或者在调压室内，也可设置在调压室下游的专门阀室内。 ４、管道首端的快速闸阀必须有远方（中央控制室）和就地操作装置，并且必须有可靠的电源。 ５、紧靠快速闸阀下游必须设置通气孔（井）或者通气阀。 ６、管线布置时，为了防止管内发生真空，钢管顶部至少在最低压力线以下２m。 ７、为安全排空管道内的积水和闸阀漏水，应在管道的最低点设排水设施。 ８、为了必要的检查和维修方便，管道应设进人孔，进人孔间距不宜超过200m。 ９、为了减小水头损失和便于制作，管道的转弯半径不小于３倍管径。 10、为了在施工中使钢管具有一定的刚度，钢管的最小壁厚应不小于（Ｄ／800+4)mm或者6mm。 （变径，钢管壁厚变化，必须便于焊接） 11、纵缝在工厂焊接，现场用环缝连接，各管段的纵缝应错开，并避开应力较大的部位。 12、安装完后钢管的椭圆度不得大于5D/1000。 13、钢管应有有效的防腐蚀措施。（涂料保护、喷镀金属、电化学保护） 14、明管和分岔管应作水压试验，压力值应不底于1.25倍最大内水压力。目的： （１）以超载压力暴露结构缺陷，检查结构安全度。 （２）在缓慢加载条件下，缺陷尖端发生塑性变形，使缺陷尖部钝化与卸载后产生预应力。 （３）削减焊接残余压力和不连续部位的峰值压力。 第六节 明钢管线路选择和布置 1、明钢管路线选择： 　　不但影响造价，还与电站的安全运行有关。 １）尽可能选择最短最直的路线。 ２）尽可能选择良好的地质条件。 ３）尽量减少水管的起伏波折，避免管路中出现负压。（设置镇墩，管轴线的曲率半径不小于３