高层建筑给水系统停泵水锤分析_邓风

高层建筑给水系统停泵水锤分析_邓风南京建筑工程学院学报1997年JournalofNanjingArchitecturaland第4期CivilEngineeringInstituteSumNo.43高层建筑给水系统停泵水锤分析X邓风梅凯(南京建筑工程学院城建系,南京,210009,第一作者27岁,女,助教)摘要分析了高层建筑给水系统中停泵水锤形成的原因,计算了安装普通止回阀的压水管中停泵水锤可能产生的最大水压,推荐安装隔膜式气压罐水锤消除器,并介绍了气压罐容积的计算方法。关键词高层建筑;给水系统;水泵;水锤;气压罐中图号TU991.41高层建筑给水系统常采用水泵和水箱联合工作的给水方式,生活水泵和消防水泵的吸水方式为自灌式。生活水泵启闭由水箱内液位控制装置而实现自动化,消防水泵可由水泵启动按钮远距离启动,两者压水管上阀门呈常开状态。由于水泵压水管长,扬程高,再加上阀门常开,水泵启动时,会因管路中流速急剧变化形成启动水锤;如果管道被异物堵塞或因阀门阀板掉落等事故,则会形成关阀水锤;停泵或因断电原因造成事故停泵时则形成停泵水锤。根据调查统计,大部分水锤事故都属于停泵水锤事故。停泵水锤如果导致压水管内因水柱拉断而出现空穴,随后断裂的两股水柱重新弥合发生猛烈碰撞,管中压力升高达正常工作压力的几倍,这种水锤称为水柱分离和断流弥合水锤。该水锤危害很大,轻则泵房内管道剧烈振动、摇摆,发出巨大声响,重则管道附件爆裂,泵房被淹,甚至伤及工作人员。如果是消防泵则会使系统失去作用,导致消防灭火失败。杭州某高级饭店在消防水泵试运行时就发生了因停泵水锤而导致的水管被震裂事故。目前高层建筑给排水工程设计中,这个问题尚没有引起足够的重视,有的甚至没有考虑。故在设计中,正确进行停泵水锤的分析计算,采取有效的消除措施,是确保安全供水的重要前提。本文通过举例,分析计算了压水管上装设普通止回阀的自灌式水泵停泵水锤最大压力Pmax,推荐一种有效的水锤消除器——隔膜式气压水罐,并计算所需气压罐的容积。1停泵水锤最大压力Pmax的计算计算中冷水温度t为10℃,水的体积模量K为2.10×109N/m2;水的压缩系数B为4.76×10-10m2/N,水的运动粘滞系数C为1.306×10-6m2/s,水的密度Q为999.7kg/m3。管材均为镀锌焊接钢管,钢管的弹性模数E为2.06×1011N/m2。X收稿日期: