大直径城市供水管道水锤作用监测与计算方法研究

随着我国城市建设的发展,长距离供水管道应用众多,而在长距离供水管道设计过程中水锤作用不可忽视。使用高频动态压力传感器进行现场监测试验,对比传统水锤方程组和“FSI四方程模型”水锤计算的结果,并同时基于ABAQUS数值模拟软件开展相关数值模拟,对大直径供水管突然关机时产生的水锤作用进行研究。结果表明:在水锤作用下压应力最大部位位于管顶、管底内侧,拉应力最大部位位于管腰内侧;壁厚与应力和位移呈正相关,管径与应力呈正相关且与位移呈负相关,而管道埋深对其应力和位移的影响很小。研究的计算结果与数值模拟结果接近监测真实值,对水锤模拟有一定指导意义。

基于地面大口径钻孔抽排的老空水害防治技术

为了安全高效治理矿井老空水害,在井下不具备疏放老空水的条件下,采用了地面大口径钻孔和接力抽排水的方案对老空水害进行治理。选取位于老空积水区最低点的水仓作为地面钻孔的终孔位置,施工三级变径的大口径钻孔。下设的一级套管对钻孔在松散层中进行了固井,二级套管对老空区及采动破坏范围上覆含水层进行了隔离,采用无线随钻测斜和定向钻进技术,保障了大口径钻孔的准确透巷。钻孔中下设潜水泵将老空水抽至地面,然后采用管道增压泵将老空水接力排至矿井水处理厂,实现了老空水抽排过程中不落地。通过对抽排水量和老空水位的观测,验证了基于地面大口径钻孔和接力抽排老空水的效果。结果表明:采用地面大口径钻孔和井下潜水泵联合地面增压泵接力抽排关闭矿井老空水效果较好,具有安全性和可靠性高、排水和水处理费用低等特点。

MJS工法桩在顶管接收坑的应用研究

以上海临港某市政项目顶管接收坑为例,对全方位高压喷射工法桩在顶管接收基坑施工中的应用进行了研究。通过改进施工工艺、优化平面布局、加大桩径等针对性措施,有效降低了全方位高压喷射工法桩的施工难度,保障了接收基坑施工安全,为类似工程提供了参考。

水网地区大口径及大壁厚管道项目管理创新实践

在复杂的水网地区,大口径及大壁厚管道施工是一项极具挑战的工程。由于地基承载力差、焊接层(道)数多、沉管下沟难度大等特点,传统的施工方法往往难以应对。以中俄东线天然气管道工程(永清—上海)南通—甪直段工程的项目实例,通过作业带清理及运布管施工、全自动焊施工、严控坡口加工钝边厚度、控制管口组对间隙、优化焊接参数、层(道)焊接完成后检查焊接头、增加防潮措施、顶管穿越段冲砂沉管及漂管回拖、沉管下沟等一系列关键工序施工技术的创新实践,形成了一套适用于水网地区大口径及大壁厚管道的施工技术措施,促进了水网地区大口径及大壁厚管道项目建设的顺利开展,也为今后类似的管道施工建设提供了项目管理经验借鉴。

一种水下大口径输水管道断裂的修复方法分析

文章针对管道断裂及错位的修复,设计了适用于水下大管径钢管修复的短节更换修复方法。通过替换断裂位置及短节固定机械连接,实现断裂位置及错位的替换修复。采用岸上试验验证此修复方法的实际效果,结合DN700过江管道修复工程实例,系统阐述水下施工工艺流程、主要施工技术要点,验证了该修复方式在施工安装、实际应用及工程造价上具有优越性能,工程实例可为后续类似工程修复施工提供参考。

大管径直埋热水供热管道保温层合理厚度计算与研究

为满足相关规范中对管道保温层外表面温度以及对绿植影响和管网热损失方面的要求,文章研究了具体的供热官网工程,计算了相关理论厚度,并对该厚度进行了验算。经计算,在所举例的工程条件下,设计管中心埋深2.2m、供水管保温层厚度为100mm、回水管保温层厚度为60mm的供热管道保温层可满足要求。

大管径海管水面对接技术

介绍了在浅海区对已铺设至海床的两段大管径海底管道进行对接的施工技术，重点描述了其计算方法和施工过程，供以后类似项目借鉴。

长距离大口径PCCP管道水压试验方法改进研究

水压试验是压力管道竣工验收之前履行的一个试验项目,验证管道及各附属建筑物设计工况。对于长距离超大口径PCCP管道,受水源、工期、靠背等工程条件限制,若采用规范中的有关试验要求将难以实施。文中分析了不同规范的水压试验要求,阐述了水压试验改进的必要性,并针对南水北调PCCP管道工程,从加强工程前期的管道压力分段、检修设施布置、管道接头打压设计以及严格控制管道制造、安装相关试验过程等方面,论述了设计改进方法。

大口径输水管道自由浮游式检漏系统

介绍自由浮游式检漏系统的工作原理、分析方法以及工程实例。该系统的核心技术是可随管道内水流自由浮游的智能球。由于智能球直接经过漏点,可以清楚地接收由漏水引起的声信号,具有高精度、高效率,不受管材、管径及管道埋深影响等优点。自由浮游式检漏系统克服了传统音听检漏法的不足,特别适合大口径输水管道检漏。

基于中压大口径管道输送梭式止回阀流动特性数值模拟

为了使梭式止回阀在中压大口径管道输送领域得到更好的利用,利用ANSYS15.0中的流体动力学分析模块Fluent,基于κ-ε标准湍流模型,采用一阶迎风格式的离散方法和压力-速度耦合的Simple算法对梭式止回阀流动特性进行数值摸拟。通过与传统常用的升降式止回阀对比,模拟分析了两种止回阀开启过程中速度、压力和流阻系数变化规律和分布情况。结果表明:相对于升降式止回阀,流体在梭式止回阀中速度和压力分布更均匀,具有良好的对称性,梭式止回阀的速度梯度明显减少,其最大速度约为升降式止回阀的0.45倍;梭式止回阀的流阻系数明显比升降式止回阀的小,当开度为5%~15%时,梭式止回阀流阻系数下降显著,尤其是在开度为5%时,其相对降低量为88.4%,比升降式止回阀多18.9%。因此,梭式止回阀在整个开启过程中不会产生较大的冲击,降低了水流冲击阀瓣的噪声,提高了止回阀的防水锤特性。

大落差原油管道投产排水过程研究

针对最大相对高差达1 432.64 m且含大落差"U"型管段的某原油管线在油顶水投产过程中,原油与水的密度差导致油头行进停滞的问题,提出了在油水界面点附近的阀室,利用压力泄放阀排水泄压的解决方式,基于OLGA多相流瞬态模拟方法,以实际情况为例,对大落差管段的气顶水排水过程进行仿真研究。以泄流孔径为变量,重点研究了流量、压力随时间的变化规律,得到一系列可选泄流孔径及其相应的排水量、流量、压力等随时间变化的关系曲线等。结果表明,选定管段(容量约为6 376.98 m^3)最大排水量可达3 375 m^3,并从经济、安全、有效3个方面分析选出最佳泄流孔径为90～110 mm,与实际情况基本吻合,为解决投产过程中出现类似的异常工况提供实施依据。

大直径钢管桩锤击沉桩对邻近取水隧道的影响

采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究了算山码头1号泊位码头结构加固改造工程大直径钢管桩沉桩引起的振动效应对邻近取水隧道安全性的影响。首先通过2、3号墩台沉桩试验,测试获得了打桩引起周边地层土体动力响应、孔隙水压力与水平位移,确定了沉桩振动对周边土体的扰动及影响范围;再利用监测数据进行数值反演、对比;最后利用数值计算模型预测了1号墩台沉桩施工对取水隧道安全性的影响。结果表明:2、3号墩打桩过程对土体的扰动较小,数值模拟结果与实测数据较为接近,较为可靠;1号系缆墩沉桩有风险,不推荐锤击沉桩。

用高斯积分法计算混油浓度

在成品油顺序输送过程中,两种油品的交界面上势必会产生混油。为了减少由混油造成的损失,一方面应优化输送设计方案;另一方面在混油切割时应采取最佳处理方法,其关键是要准确了解混油段内的混油浓度。对成品油现有混油浓度的计算方法进行了分析,提出了用高斯积分法计算成品油混油浓度的新方法,并且用VisualC++编制了混油浓度模拟计算软件,利用软件可以计算出不同油品顺序输送的混油浓度。高斯积分法不但计算准确,而且数值稳定,可用于实际的成品油混油切割。

超大直径输水钢管隧洞运输安装技术研究

为解决在狭小隧洞中,超大直径输水钢管的运输和安装的技术难题,研发了一套集成技术,有效地解决了隧洞内狭小空间中运输和安装大直径输水钢管的施工问题,该技术在珠三角水资源配置工程试验段获得成功应用。

大口径球墨铸铁管在给水工程中的应用

介绍了大口径球墨铸铁管的主要性能特点 ,并通过黄河水源太原市城市给水工程 。

大兴支线工程管道管材比选及相关参数确定

结合北京市南水北调配套工程大兴支线工程实际情况,对大口径、长距离输水管道可用管材进行比选,指出:输水工程管道管材的选择应根据工程规模、重要性、水质状况、系统布置、管道口径、工作压力、管道埋深、地形地质情况、施工条件、工程的工期要求以及管道生产和运输条件,结合运行维护进行技术经济综合比较后确定;应尽可能选择技术成熟,抗腐蚀性及耐久性能强的管材。根据工程特点及特殊性,结合工期、技术可行及经济指标综合考虑后选择1-DN2400mmK10级球墨铸铁管作为大兴支线工程的管材。

水浮法施工大口径长输管道

鉴于长输管道的施工特点,采用水浮法进行施工,阐述了大口径管道,水浮法施工原理和施工要点,并通过大口径长输管道管段的浮力计算,验证了水浮法施工的安全性、可靠性。

超大管径海底管道长距离岸拖及复杂海况下水平口对接施工技术

浙江舟山大陆引水三期工程项目面临超大外径(1.228m)海底管道长距离(1.2km)岸拖以及复杂海况下(水深12.2m,流速1.5～2.0m/s)水平口对接和充水沉管等挑战。提出采用ABAQUS软件模拟岸拖过程中的管道力学状态,基于SACS软件进行限位桩设计,采用OFFPIPE软件进行水平口对接计算,采用AutoPIPE软件进行对接管道充水沉管分析等模拟计算方法,并创新采用了一种无安装残余应力的水平口对接方法,成功实现了该项目现场施工顺利完成,取得了良好的技术成果和经济效益。本文研究成果和施工经验可为后续超大管径海底管道长距离岸拖及水平口对接的设计、施工提供借鉴和参考。

大口径给水主管破裂的应急抢修技术措施

宁波大工业供水工程的给水主管(DN2 200)破裂,造成大量漏水。采取旁通临时应急供水管道、破裂处两端设置管身挡板及气囊封堵、布置临时围堰、适当降低河道水位、破裂处切割预制修复同步实施的抢修方法,在最短的时间内恢复供水,避免了下游企业陷入停产窘境,为大口径管道的日常维护保养及抢修积累了经验。

舟山大陆引水海底管道施工技术概论

介绍了舟山海底管道设计、施工特点,探索长距离、大口径、薄壁海底管道的施工方法.具体包括:(1)管道设计;(2)管道施工;(3)铺管;(4)托管架设计;(5)锚泊系统设计.