管网计算（精选10篇）
管网计算 篇1
引言
除尘器管道是除尘系统中的一个重要组成部分, 除尘器系统管网的布置和走向、管径和阻力计算以及除尘器管道的选择和正确与否, 都直接影响整个除尘器收尘系统的使用和经济效果。如果除尘器管网设计不合理, 不仅要浪费材料和能源, 而且还可能会使粉尘沉积在除尘器管道内, 造成除尘器管道堵塞。
2012年, 大峘集团有限公司总承包了迁安市九江煤炭储运有限公司白灰套筒窑工程, 套筒窑生产运行过程中, 会产生大量粉尘。一方面, 粉尘的积累会影响设备的运行, 降低设备的寿命;另一方面, 粉尘的泄露会破坏环境, 损害人们的健康。一个可靠合理的除尘系统, 保障了整个套筒窑的正常有序生产。
1设计原则
1.1管道风速
对于一般性的粉尘管道, 按照以下经验值设计风速:倾斜管道为12~16 m/s, 垂直管道为8~ 12m/s, 水平管道为18~22m/s。
1.2常用管网构件
弯头、气流汇合部件———三通、渐扩管是管道中最常用的几种构件, 它们的设计合理与否直接影响到了管道的系统阻力。
(1) 弯头:弯头的阻力大小与曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。曲率半径R越大, 阻力越小。但当R大于 (2~2.5) d时, 弯管阻力不再显著降低, 而占用的空间则过大, 使系统管道、部件及设备不易布置, 故从实用出发, 在设计中R一般取 (1~2) d。
(2) 三通:当气流汇合时, 由于两支管气流速度不同, 会发生引射作用, 为了减小三通的阻力, 应避免出现引射现象。三通的阻力与气流方向有关, 两支管间的夹角一般取15°~30°, 设计时最好使两个支管与总管的气流速度相等, 即V1=V2=V3, 则两支管与总管截面直径之间的关系为d12+d22=d32。 三通应避免采用T形连接。
(3) 渐扩管:气体在管道中流动时, 如管道的截面骤然由小变大, 则气流也骤然扩大, 引起较大的冲击压力损失。为减小阻力损失, 通常采用平滑过渡的渐扩管。为了减小渐扩管阻力, 必须尽量减小渐扩角α, 但α越小, 渐扩管的长度也越大。通常, 渐扩角α 以30°为宜。
2实例计算
以九江套筒窑项目为例, 计算系统管网的阻力损失。根据工艺要求确定吸尘点的位置, 画出管道走向简图, 如图1所示。
计算出各三通处的局部阻力系数。以上料地坑处的汇合点A为例, 是管网中最常见的汇合三通的简图。可简化为图2所示, 进行计算, 其中两支管的夹角α=30°, 两支管的管径都为325cm, 合管后的管径为429cm, F1和F2分别是两分支管的截面积, F3为合并管的截面积。L1和L2分别为两分支管的风量, L3为合流后的风量。
根据《环境工程设计》附表9可知, 当L2/L3= 0.5, F2/F3=0.6时, 分支管处的局部阻力系数ξ1= 0.44, 合管后的局部阻力系数ξ2=0.2, 则此三通的局部阻力系数ξ=ξ1+ξ2=0.64, 且局部阻力计算公式为
式中Vg为风速 (m/s) ;ξ为局部阻力系数;ρ为气体密度 (kg/m3) 。此处风速Vg取16m/s, ρ取1.1 kg/m3计算, 代入得Pj=90Pa。
以此类推, 计算出管网中其他所有三通处的阻力损失之和 ΣPj=640Pa;对于45°弯头, 当R/D= 1.5时, 查表可得ξ=0.14;对于90°弯头, 当R/D= 1.5, 查表可得ξ=0.175;排尘罩α=120°, ξ=0.2, 同样代入公式 (1) , 可得到所有弯头及吸尘罩处的阻力损失之和 ΣPj=860Pa。
对于圆形管道直管段的压力损失, 可按下式计算
式中 ρ为气体密度 (kg/m3) ;λ 为摩擦阻力系数, 对于碳钢管, 可取0.1;Vg为气体在管道中的速度 (m/s) ;L为管道长度 (m) ;D为管道内径 (m) 。以管道BCD处为例, 当管径为529mm, 管道流速15 m/s, ρ=1.1kg/m3时, 可计算出, 摩擦阻力损失为1Pa/m。管段BCD的长度为55m, 则摩擦阻力Pz=55Pa。或者查《环境工程设计》表6-24可直接得知圆形风管沿程阻力损失, 例如, 当风速Vg= 14m/s, D=630mm时, 可直接查出单位压降R= 2.6Pa/m。计算出所有直管段的压力损失, 可得出 ΣP1=1 500Pa。
对于管网的总压力损失, 可按下式计算
经计算 ΔP=2 233Pa。
3除尘风机的选取
风机的全压由以下三部分组成:1系统官网中各种阻力损失之和;2吸入气体所受压力和压入气体所受压力的压力差, 当由大气中吸入气体又压入大气时, 这一压差为零;3由管网排出时的动压。
风机风压及风量确定后, 根据风机的特性曲线, 选择合适的风机, 使其工作点在最高效率点的附近。
4结束语
综上所述, 在除尘管网设计中, 应按照以下原则进行:
(1) 应尽量缩短水平管的长度, 多采用竖直管道, 利用灰尘的自重避免管道内积灰。
(2) 气体在通过三通、弯头处时, 由于涡流、冲击的作用, 都会产生能量损失, 所以应尽量使管路顺畅。
遵循以上原则设计、安装的管网, 才能最大限度的减少总管网的压力损失, 以达到减小风机全压的目的。
参考文献
[1]张殿印.除尘工程设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2003.
[2]孙一坚.工业通风[M].北京:中国建材工业出版社, 1994.
[3]童华.环境工程设计[M].北京:化学工业出版社, 2009.
管网计算 篇2
关键词：长距离供水管线 水锤计算 水锤防护 缓冲空气阀
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-01
1 工程概述
1.1 基本工程情况
本工程输水管线采用压力流输水，管道全长7141 m。管线首端高程为31.720 m，末端高程为33.48 m，沿线高程变化不大，管线较平坦。输水管径DN1200，采用玻璃钢管，壁厚43.5 mm，管道承压值为0.6 MPa。管道末端有4 m的富裕压力。泵站位于管线起端。
1.2 泵站基本资料
初步设计泵站内均采用五台泵组合运行，SN350-M27-/255型泵4台，三用一备；SN300-M27-/251型泵1台。水泵的具体计算参数如下：水泵：SN350-M27-/255型4台；水锤波速：C=500 m/s（DN1200 mm玻璃钢管）；水泵扬程：18 m；水泵流量：Q=1331-665 m3/h；水泵：SN300-M27-/251型 1台。水锤波速：C=500 m/s（DN1200 mm玻璃钢管）；水泵流量Q=948-474 m/h。
1.3 水利计算内容
历来大量的工程实践证明，当管道受管坡、管壁粗糙度变化以及弯管、变径各类管道配件的影响时，管道中的气体尤其是以气囊形式存在于有压管道的气体，它们在随水流动的过程中，时而分散时而聚合，气囊两端压差不断地随机改变，于是引发压力震荡，甚至产生断流弥合水锤，引发爆管。气囊引起的气爆压力最高可达20～40个大气压，其破坏力相当于静压40～80个大气压，足以破坏任何供水管道。本着保证管线运行安全、避免水锤事故的宗旨，对本输水系统在运行过程中可能出现的水锤问题进行计算、预测分析，并确定合理可靠的水锤防护措施，从而减少经济损失。
2 非稳定流工况水锤计算与分析
压力管道停泵水锤计算水力模型目前主要有三种，即无水柱中断，特殊点水柱中断和任意点水柱中断。原水锤计算中采用的是特殊点水柱中断水力模型，与实际工程有较大差别。我们计算采用的是更符合实际工况的任意点断流水锤数学模型。
根据《室外给水设计规范》要求，在管路中每隔800～1000 m处，并考虑在管线凸起处安装排气阀的原则。管路中的排气阀可采用恒速缓冲排气阀和普通排气阀两种。
2.1 方案一 每隔1000 m安装普通排气阀
先假定水泵出口处缓闭止回阀快关完成后对应的角度为20°时，改变缓闭止回阀的不同快慢关时间情况下管路压力的变化情况。分别是缓闭止回阀关阀时间为：（a）快关5 s、慢关60 s；（b）快关10 s、慢关60 s；（c）快关5 s、慢关90 s；（d）快关10 s、慢关90 s；（e）快关5 s、慢关120 s；（f）快关10 s、慢关120 s的最大水头包络线和最小水头包络线。
由计算结果可知，每隔1000 m安装缓冲排气阀，在缓闭止回阀不同快慢关时间下，水锤升压情况基本相同，有三段管段的水锤压力超过管道承压线。
总结：管路沿线每隔1000 m安装排气阀方案中，安装普通排气阀有三段管段超出管道承压值，因此还要在此基础上增加其它措施来降低水锤压力。
最后选定的关阀时间为快关10 s，慢关时间120 s，快关完成后对应的角度为30°。
2.2 方案二 每隔1000 m安装缓冲排气阀，在水泵出口处安装箱式调压塔
在确定缓冲排气阀快关时间10 s，慢关时间120 s，快关完成后对应的角度是30°，缓冲排气阀缓冲闭合流速为0.5 m/s后，采取在水泵出口处安装箱式调压塔最大水头包络线和最小水头包络线。
由计算结果可知，在每隔1000 m安装缓冲排气阀的基础上，且在水泵出口处安装箱式调压塔，可以使管道壓力降到承压值范围内。
总结：方案二采取的措施是每隔1000 m安装缓冲排气阀，在水泵出口处安装箱式调压塔，能使管道的压力在承压值允许的范围内，因此采用该方案是合理的。
3 结语
经我们计算，本设计在稳定运行工况具有足够的安全度，但在突然停泵的水力过渡过程中，必须采取合理的水锤防护措施才能保证安全。无任何防护措施时，最大水锤升压可达250 m水柱以上，防护不当压力升高的可达150 m水柱，这些都足以使管道产生爆裂。本系统停泵水锤防护关键是防止管道多处断流弥合水锤。通过对以上各个工况下的比较，结合工程实际，建议本工程中管路沿线每隔1000 m安装恒速缓冲排气阀，规格为DN150，且缓冲排气阀的排气速度为0.3～0.8 m/s，在水泵出口处缓闭止回阀的关阀时间为：（a）快关5 s、慢关60 s；（b）快关10 s、慢关60 s；（c）快关5 s、慢关90 s；（d）快关10 s、慢关90 s；（e）快关5 s、慢关120 s；（f）快关10 s、慢关120 s，均可。快关完成后对应的角度为30°。该排气阀保证管道任何压力时恒速排气，使断流弥合水锤升压最低，且能够水气相间排气，具有最佳的断流水锤防护功能。在水泵出口处安装箱式双向调压塔，调压塔的规格为DN400。
参考文献
[1]Mr.Martin.水利过渡过程.
[2]金锥，姜乃昌，汪兴华.停泵水锤与防护[M].2版.中国建筑工业出版社，1994.
计算机网管网的组建研究 篇3
网络管理的主要目标是方便、快捷、全面、智能地满足网络管理者对网络的管理和运行维护要求,保证网络的可靠性和安全性。网络管理系统起着保证网络正常、可靠和安全运行的关键作用,也是支撑应用平台各种应用高效运转的基础。随着计算机网络规模的急剧扩大,计算机网络管理系统的规模也逐步复杂化,计算机网管网逐步成为计算机网络管理系统建设的重要问题。建设一个大型网络的网管系统时,在选择网管平台软件之前,首选需要深入研究计算机网络管理系统的组建问题,论文重点结合实际计算机网管网的建设情况,探讨计算机网管网的组建问题。
2. 计算机网管网的组建策略
根据网络分布的规模,可以对网络管理用层次结构进行处理。大规模的网络可以通过分层分布式网络管理结构来保证网管的性能和扩展性;规模较小的网络可以通过集中式管理结构进行管理;也可以根据不同的情况,把二者结合起来,成为集中分布式的管理方式。集中式网管是由网络管理中心的管理员负责全网主机系统的管理、网络设备的管理、网络应用的管理、网络性能管理及流量监测,各业务节点的管理员没有管理权限。分布式网管是网络节点管理、系统管理、性能管理及流量监测及多种应用管理均采用分布式。集中分布式网管是全网网管中心管理员负责全网范围的网络节点管理、系统管理、性能管理及流量监测、应用管理等;通过网管系统权限设置,各地分公司的管理员可以管理本公司所辖范围内的网络设备和系统、可以进行部分配置管理、应用管理及业务管理等。
集中式管理的优点是统一管理,增加了网管系统的安全性和易管理性,但由于任何管理信息都交给网管中心处理,将增加网络管理人员维护网络的复杂程度,若与带内管理方式相结合,将增加网络中心的网络开销,造成不必要的网络拥塞,使网络管理的可靠性大大降低。分布式管理的优点主要体现在管理的层次非常明显,不同的网络级别管理各级的节点、系统及应用。在进行故障处理时,也是分级别进行。在网络管理中心还可以采用冗余配置,有一套故障处理备份方案,满足大型网络网络管理的可靠性和连续性。但是,分布式网络管理的投资较大,同时要与带外管理方式相结合,增加了用户的负担。
计算机互联网网管网络的组建模式大体上可归纳为三种:带外管理、带内管理、远端应急管理系统。将网管数据与用户业务数据在同一通道传输的网管系统称为带内网管,将网管数据采用独立的通道传输的网管系统称为带外网管。在进行网管平台的建设时,应该充分考虑到扩展性。目前国内外大规模网络运营商趋向于在网络建设中尽量把网管数据与业务数据分开,为网管数据建立独立通道,以保证重要的管理数据、敏感的统计信息、敏感和占用带宽的实时计费信息的安全、可靠传输,有助于提高网管的效率与可靠性,也有利于提高网管数据的安全性。
在进行实际网络网平台建设时,如果传输链路和中继资源比较丰富,最好采用带外网管方式,即在建设业务网的同时建设一个网管网平台;同时通过路由策略的应用可以将带内管理作为带外管理的备份;最后还要考虑在网络各节点出现异常情况下,带内和带外网管都无法发生作用时,通过拨号应急网络予以恢复。当网络规模较大时,建议采用集中分布式管理方式,即在全国网管中心建立一套功能完善的集中管理全网设备和业务的管理系统,通过授权的方式让其它城市节点的网管中心参与管理本辖区内的设备和业务。
3. 集中分布式网管网实施方案
集中分布式网管结合集中式、分布式的优点,由全网网管中心管理员负责全网范围的网络节点管理、系统管理、性能管理及流量监测、应用管理等;通过网管系统权限设置,各地分公司的管理员可以管理本公司所辖范围内的网络设备和系统,可以进行部分配置管理、应用管理及业务管理等。全网网管中心配置中心数据库、网管服务器等,所有的网管数据存储在中心数据库;根据全网数据采集的需要,在各区域核心节点或各业务节点设置相应的数据采集服务器,各分公司网管中心配置网管终端。集中分布式网管网方案需要实现带外管理和带内管理的相结合,具体包括拓扑结构、路由策略、IP地址3个方面。
(1)拓扑结构
计算机网管网络的覆盖范围应该是整个计算机互联网的各个节点,可实现集团和各省、市分公司节点的带外网管。每个节点配置一台独立的路由器作为带外网管网络专用设备,并配置专用线路,与业务网完全独立。带外网管网络以集团网管中心NOC节点为核心,采用星形结构。
网管工作站、服务器等设备将通过各个节点的二、三层交换机连接到本地网内;物理上将分配交换机上的若干端口供网管系统使用;交换机上划分一个VLAN供网管系统使用;给该VLAN分配一段地址,详细的地址分配需网管系统工程确定;并需要对路由器、交换机上的网管参数进行相关配置等。
(2)路由策略
通过适当的路由协议设置,可以做到带外网管系统是计算机互联网中的一个有机组成部分,可以保证网络管理数据(包括网络管理数据、用户计费数据、流量统计数据等重要数据)优先地选择带外网管链路,当带外网管链路中断时,这些数据可以迂回至带内网管网络,形成带内网管链路,将管理数据送到网络管理中心。
带外网管网络路由策略:各省、市A类、B类互联网节点的网络管理数据优先选择带外网管链路传输到国家网管中心节点。当带外网管链路中断时,A类节点的网管数据迂回带内备份链路,B类节点的网管数据迂回到A类节点,由A类节点的带内链路传送到国家网管中心节点。
带外路由策略如下:1)带外网管网络采用静态路由。在国家网管中心节点路由器、带外网管路由器和各节点业务路由器上均需设置相应的静态路由,使网络管理数据(包括网管、计费、流量统计等)优先地选择带外网管链路;当带外网管链路中断时,这些数据可迂回至带内网络送到网络管理中心;2)国家网管中心节点路由器连接到北京节点的局域网上,以便传送NOC用户到Internet的数据,同时作为专用网管电路的备份,当出现某A类节点至NOC的中继中断时,该节点的网管数据迂回至北京节点,通过局域网到达NOC。
(3)IP地址
根据以上网管路由策略,由于要与业务网络的路由协议互相作用,实现备份,为简化路由表,便于维护,建议采用合法IPv4地址或全球可汇聚的IPv6地址作为NOC内部网段的IP地址;当然带外网管网络设备之间互联的IPv4地址可以采用私有IPv4,但是要确保这些私有IPv4地址不要向业务网段广播。
4. 远端应急网络管理系统组建方案
远端应急网络管理系统主要是在带外管理和带内管理都不能进行的时候需要采用的方案,远端应急网络管理系统方案是基于拨号的应急管理系统。拨号网管提供一个冗余度,与带内、外网管并行存在,其独立性较专线网更强,对于网络异常状态的恢复很重要;拨号网管以较低的代价实现了对网络设备操作控制台的访问,可以较彻底地恢复异常状态。拨号网管一般是在网络发生重大故障,如所有IP链路都断开,或者是路由器不能正常启动时,进行网络恢复的重要手段,而不是用来承担数据的采集任务。
拨号远程应急网管系统的实现方式是:1)在各节点,配置拨号服务器,通过异步口与各个主要网络设备的Console口相连,同时拨号服务器连接一个modem。在带外网管网和业务网均中断不可访问的情况下,网络管理员可以通过PSTN远程拨号方式对这些设备进行配置。2)在网管中心,同样需配一台拨号服务器加异步modem,一旦网络发生故障时,系统管理员可以在远端拨入网管中心进行故障诊断和排除。3)为保证网管中心的安全性,还可以通过RADIUS机制对拨入网管中心的用户进行认证,或采用断线回叫(Callback)的方式,只允许特定的电话号码拨入。
5. 结束语
论文重点探讨了计算机网管网的组建问题,并针对大规模网络特点提出了集中分布式网管网组建方案以及远端应急网络管理系统组建方案,集中分布式网管网方案从带外管理和带内管理的相结合、拓扑结构、路由策略、IP地址等方面进行了论述,远端应急网络管理系统组建方案主要就具体组建方式等方面进行分析研究。
参考文献
[1]韩涛,常虹,计算机网络管理系统的功能与实现[J].工程地质计算机应用,2007,01:18-19.
[2]陶然,探讨计算机网络管理系统及其发展趋势[J].法制与社会,2009,10:28-31.
[3]王永中,计算机网络管理技术及其应用[J].科技咨询导报,2007,01:45-47.
[4]张鹏,吴治锋,计算机网络管理研究现状与发展[J].中国高新技术企业,2009,06:35-36.
[5]孔轶群,杨家玮,通信网网管系统性能评估技术研究[J].天津通信技术,2004,04:22-24.
市政给水管网的应用 篇4
【关键词】市政给水；设计探讨；水管网
0.引言
水是人类生活、工农生产和社会经济发展的重要资源，随着我国社会主义现代化建设的深入进行、随着国民经济的发展，城市化进程的加快以及人们生活水平的不断提供，不仅用水量将迅速增加，而且对水质的要求也越来越高，加上我国城市化水平的逐步提高，作为城市基础设施之一的给水工程在城市人民生活、工业生产和城市发展中的作用日益重要，给水排水工程设施规划、设计和建设的要求也日益提高。为此，本文笔者结合市政给水管网的设计，介绍了市政给水管网的应用，以提高给水管网的质量。本文主要探讨了管网叠压供水技术，并深入地研究了其应用优势。
1.供水管网的要求（1）供水管网是承压的管网，管道只有良好的封闭性，才是连续供水的基本保证。
（2）自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大 的反应器 ，出厂水未完成 的学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，有可能产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁 既要 耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。
（3）供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。
（4）供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的 50%～70%，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。
2.叠压供水技术的应用
（1）目前，供水技术的成熟及安全，已经成共同面对问题。传统的方式如市政管网直接供水方式、含有气压给水设备的方式等，均曾经得到普遍的运用，但都是在质量和能源等方面存在着明显的不足。
能源的充分使用：本技术将有效节约的变频给水系统为控制全自动运行，实现“自动加压”设备和企业供水管网直接串接，在不产生负压充分利用管网余压，能节电约50%左右。
（2）不允许二次污染事件：叠压供水设备使用全封闭式操作，杜绝异物进入设备；保证了管道中的余氯不容易挥发，杜绝了细菌的生长，防止污染根源。
（3）建设投资少：由于供水无需修建地下水池和屋顶水箱，节约了建筑物的投资；而且利用了网的压力，因此加压扬程设计，水泵选型较小，投资可以减少。
（4）降低物业管理费用：因为本工程成功解决水质二次污染的事件，不需要在屋顶建设净化和补加余氯，节约了水池、定期清洗和消毒的经费。
（5）机器使用寿命加长：因运作高，充分利用自来水压力。
（6）设备整体较为整体，噪音小，不影响住户。
（7）减轻市政进水管段的高峰负荷：稳流调节罐部分容积为压缩空气，靠此贮能可大大减缓各种冲击对市政水源的影响。当市政服务压力从P2降至P1时，提供的最大补偿水量与缓冲罐总容积关系为：V补=（1-P1/P2）V总=KV总
V补-供水高峰市政压力从P2降至P1期间水源罐给出的补偿水量（m3）。
P1-市政供水高峰期最低压力（MPa）
P2-市政供水高峰期前的压力（MPa）
V总-水源罐的总容积（m3）
例如：供水高峰期，市政进水管段压力从0.28MPa降至0.14MPa，则在该期间水源罐给出的补偿水量为V补=（1-0.14/0.28）V总=0.5V总（m3），占总容积的50%。显然这是一种有效的瞬时补偿作用，如果所有住户的增压设施平均拥有这种补偿作用，则对市政供水可起到一定削峰的效果，高峰期间管网服务力度不至于下降得太小。
3.应用原理
随着水利事业不断的发展，伴随供水水质质量安全的不断严格，城市建筑大量建设；受市政给水管网系统上的制约，高层建筑的供水系统是运用“城市自来水——地下储水池——水泵加压——屋顶水箱——用户”原始“供水”模式。该模式下，所引发的“二次污染”问题也越来越受到全社会的关注和重视。二次供水概述自来水厂通过城市输、水压一般在2回cmZ左右.夜间可达26k留CmZ，一般供水高度只为20m左右，即只能直接供水6层楼高.7层以上的物业通常要进行二次加压才能供水。二次供水是指企业或者家庭储存、加压等设备.将城市公共供水经储存、加压后再供用户的形式。常见的二次加压设备基本上是用户建一个配套有增压设备的蓄水池或水箱，由增压设备加压实现二次供水。从供水原理上看，由此带来的水质二次污染成为自来水水质不达标的主要原因。
叠压供水技术，在日本称为“直接给水技术”而我国，则在20世纪90年代后期才开始认识和试用。它是直接水源形成密闭连续的接力增压供水，充分利用市政管网本身的压力势能，最大限度地发挥了变频调速增压补差的节能效果；同时，和稳流调节罐能配合工作，使得前端市政进水管道不会形成负压破坏，从而最大程度地减少供水影响。
叠压供水技术的工作原理如下：设备投入运行后，市政自来水通过过滤器和防污隔断阀进入稳流调节罐，罐内的空气从负压抑制系统（即真空消除器）溢出；市政供水压力相等（Pw=Pz）。当市政供水压力Pz低于用水点所需的设计压力值P时（Pz
图1 叠压供水系统原理图
从市政供水管理的角度来看，当市政供水量Qz大于水泵出水量Qs（即Qz>Qs），系统能正常运行；稳流调节罐内储存的水作为补充水源仍能满足Qs要求，此时真空消除器自动工作，确保在市政自来水管网不产生真空；而高峰用水后系统自然恢复到正常供水状态。
4.结语
应用优势及技术推广的建议：
（1）加强叠压供水技术的推广应用宣传工作。通过新闻媒体等形式广泛进行宣传，使全社会认识到这种供水方式的优点，对新建、扩建的二次供水设施建议采用叠压供水方式。
（2）叠压供水技术作为一种新型给水加压技术，同时优化城市供水系统，使之更加节能、高效和安全，但目前国家标准和行业标准的制定明显滞后，可以以给排水协会的名义，牵头组织，进行叠压供水技术的应用环境和准入条件的科学实验；尽快建立和完善叠压供水的应用法规和技术规程。
（3）通过行政和市场手段，建议政府建设和技术监督部门，积极收集市场使用反应信息，严格按照企业标准对设备进行技术鉴定，确保设备质量。
管网计算 篇5
关键词：蒸汽管网,水力计算,经济比摩阻
引言
蒸汽是各类工业部门生产过程中的主要能源和辅助工艺物流,具有易于传输、热容量大、无毒、无污染、安全、价廉等优点。百余年来,蒸汽被广泛用于炼油、化工、区域集中供热等各个领域[1]。蒸汽供热管网系统随着企业规模的扩大同步扩建、改建,经历了由小规模到大规模的热负荷逐渐增加的趋势。由于落后的检测系统,操作人员无法获取正确的运行参数,负荷调整随意性大,出现了局部不热、水力失调等问题,造成能源浪费和经济损失。
蒸汽管网水力模拟计算是以管段压降计算公式和节点流量连续方程为基础进行的。以节点连续方程为基础,把方程中的管段流量通过管段压降计算公式,转化为用管段两端的节点压力表示,使连续方程转化为满足压力变化的方程,通过求解方程得到各节点压力[2]。在此基础上,编制了蒸汽供热管网水力计算软件1、2和3,以某现有蒸汽供热管网为例进行了计算与分析,在一定程度上实现了对蒸汽供热管网运行的预测及监控,为蒸汽供热管网的改造和扩建提供了理论依据。
1 计算模型
管网系统中,管道直径和蒸汽流量都没有发生变化的一段管路称为计算管段。水力计算是以计算管段为单元从寻找主干线(平均比摩阻最小)开始的。
1.1 流体的总阻力损失计算式
(1)
式中:Δp—计算管段的阻力损失;Δpy—计算管段的沿程阻力损失;Δpj—计算管段的局部阻力损失;Δpg—计算管段由于高度差引起的阻力损失。
1.2 沿程阻力损失
流体在管段内的沿程阻力损失Δpy与管段长度L成正比,其比例系数为比摩阻R,即:
(2)
式中:Δpy—计算管段的沿程阻力损失;R—单位长度的沿程阻力,又称比摩阻;L—计算管段的长度。
根据流体力学计算,比摩阻R计算式为:
undefined
式中:λ—流体管内流动的摩擦系数;d—管道内径;ρ—管道内流体的密度;K—蒸汽管道绝对粗糙度;G—流体的质量流量。
1.3 局部阻力计算
为了简便计算,可近似认为局部损失集中在管道的某一横截面上。
局部阻力损失为:
undefined
式中:ζ—管段构件的局部阻力系数;Ld—管段局部阻力当量长度,undefined。
1.4 高度差引起的阻力变化
(5)
式中:Δh—高度差。
2 软件的编制
蒸汽供热管网水力计算软件1:
根据已知的各热用户所需要的流量、压力和供热管网的实际分布情况,计算出热源压力和流量。该软件适用于供热管网需要随热用户的需求调整热源参数的情况[3]。
蒸汽供热管网水力计算软件2:
已知热源参数、各热用户的流量和供热管网的实际分布情况,计算出供热介质到达热用户时的压力。该软件适用于供热管网热用户端配有流量计量表的情况。
蒸汽供热管网水力计算软件3:
根据已知的热源压力、流量和供热管网的实际分布情况,计算出供热介质到达各热用户时的压力和流量。该软件适用于供热管网无计量仪表或计量仪表不全的情况。
三个蒸汽供热管网水力计算软件具有较好的通用性,可以计算出任意管线的不同工况,并且界面友好。
三个软件均由程序输入模块、程序流程控制模块、公共函数模块、饱和蒸汽表查询模块、查找计算当量长度模块、数据输出模块组成[4]。
以软件2(2与3相同)为例,介绍程序流程图。软件1的流程与2正好相反。
2.1 单管段迭代计算
已知单管段始端的流量、压力参数,求末端的压力PB,求解迭代过程如图1所示。其中,PB=PA-R(L+Ld)-∑ρgΔh,PA>PB。
2.2 多管段计算程序
以单管段迭代计算为基础,从热源向各热用户传输蒸汽,前一管段的末端压力值作为后一管段的始端压力值,得到各个用户的计算参数,程序流程图如图2所示[5]。
2.3 增加和删除管段的处理
在原管段基础上添加新用户,分两种情况:
(1)在原有管线的节点上添加新用户。在原有编号基础上继续编号,再向管段信息数据库中追加管段号信息,修改管路调用管段号码数据库。
(2)在非原有节点上添加新用户。需修改以下数据库中内容:去处增加节点的管段编号,对新增节点前后的管段及新管段重新编号,更改管段号信息数据。
这样,程序会按照新的数据信息进行计算。删除管段可以参考增加管段的方法,是其逆过程。
3 计算结果与分析
某现有蒸汽供热管网中的一条管线分布如图3所示。
已知各个热用户所需的压力和流量,使用软件1,依次迭代计算得到最小压力值作为热源的初始压力,对应的热用户为热负荷最不利用户,各个热用户的流量总和作为热源的初始流量;将得到的初始压力和流量值代入软件2计算,验证最不利用户吻合;在软件3中代入初始参数,模拟当管网仪表不足,流量按照管段实际截面函数关系分配,得到相应计算结果。7种工况的计算结果如表1所示。
注:表中A—蒸汽供热管网水力计算软件1;B—蒸汽供热管网水力计算软件2;C—蒸汽供热管网水力计算软件3;P—热用户蒸汽压力,bar;G—热用户蒸汽流量,t/h;Gt—热源蒸汽总流量,t/h;Ps—热源蒸汽压力,bar;RJ—经济比摩阻,MPa/km;Vmax—管网最大流速,m/s。
管路中的比摩阻[6]可用式(6)求解:
(6)
式中:ΔP—热网主干线始端与末端的蒸汽压力差;∑L—主干线长度;α—局部阻力所占比例系数,取0.5。
根据经济比摩阻的范围(0.06～0.12MPa/km),该例中的第2、3、4、7种工况为较佳运行工况。而第1、6种工况的平均比摩阻较大,第5种工况的平均比摩阻较小,均超出了经济比摩阻的范围,在实际运行中应避免出现此类工况。
当管道中流体速度过高,达到40～45m/s时,会产生噪音和冲蚀,特别是蒸汽带水时更严重。该例中的第2、4种工况为较佳运行工况,而第1、3、6、7种工况的流速较大,第5种工况的流速较小,在实际运行中应避免出现此类工况。
在算例中,5#热用户为热负荷最不利热用户。在满足该用户热负荷的情况下,其余各用户都有过余热量,特别是3#热用户,富余压力,浪费热量。改造管网时,在热量富余量较大的热用户(3#热用户)管线走向上添加新的热用户可以利用富余热量,节约能源。
4 结论
以节点连续方程为基础对蒸汽供热管网进行了水力模拟计算,编制了三个蒸汽供热管网水力计算软件,并以某现有管网为例进行了计算与分析,得到如下结论:
(1)7种运行工况中,经济比摩阻较佳的运行工况为第2、3、4、7种工况;蒸汽流速较佳的运行工况为第2、4种工况;综合运行性能较佳的运行工况为第2、4种工况。
(2)5#热用户为热负荷最不利热用户。在满足该用户热负荷的情况下,其余各用户都有过余热量。改造管网时,在热量富余量较大的热用户(3#热用户)管线走向上添加新的热用户可以节约能源。
在模拟计算时,以平均比摩阻作为工况运行的评价指标,为实际运行提供预测和指导。对不在经济比摩阻范围之内的工况,应调整热用户的运行参数,或者选用其他管线,以减少阻力损失,节约能源。
参考文献
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[5]Bialecki,Ryszard A.Kruczek,Tadeusz.Frictional,diather-mal flow of steamin a pipeline[J].Chemical Engineering Science,51(19).
管网计算 篇6
关键词：INPLANT,火炬管网,管网计算
1 概述
火炬是石油化工厂、炼油厂、化工厂的最后一道安全屏障, 它是处理事故或正常生产过程中产生的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性气体的装置, 处理的办法是将易燃、易爆、有毒、有腐蚀性气体通过燃烧变为无害、无臭、无毒物质然后排空。
火炬系统由火炬气排放管网和火炬装置 (简称火炬) 组成。一般来说, 各生产装置或生产单元的火炬支干管汇入火炬气总管, 通过总管将火炬气送到火炬。火炬是石油化工厂安全生产的必要设施, 因此火炬系统的计算是化工设计的重要内容, 主要包括确定排放负荷和计算火炬管网的压降。火炬管网的压降计算是个很复杂的问题, 由于排放介质是可压缩流体, 其速度和密度随管道长度的变化而变化, 不能用简单的函数关系来表示, 其压降计算往往需要反复的迭代试算才能完成。对于单根火炬管道, 可以采用常规的可压缩流体压降的计算方法, 以管道入口为起点, 通过试算得出终点压力和管道压降。而对于火炬管网, 往往会有多个泄放装置同时泄放, 考虑到它们相互间的影响, 必须满足交汇处压力相等, 才能保证各泄放装置顺利排放。这样一来, 若仍以常规的压降计算方法沿流体流动方向来计算, 会使复杂的试差计算更加困难。
近年来, 一种基于出口压力, 反算入口压力及支管管径的方法经实践证明效果良好, API 521上有这种方法的详细介绍。管线的尺寸确定一般从系统出口开始, 出口压力是大气压, 然后朝各支管接点逐段反推, 重复进行操作直到各装置界区接点处或设备的安全阀出口处, 检查计算得出的背压与装置接点处或设备安全阀出口的最大允许背压 (maximum allowable back pressure, 简写成MABP) 的差值, 计算背压应小于最好是接近最大允许背压, 如果计算背压与MABP差值较大, 就应调整管径, 重新计算, 直到计算背压接近MABP。此方法虽然能在一定程度上简化计算, 但是仍然需要分管段试差。
随着计算机技术的发展, 模拟计算软件发展十分迅速。借助成熟可靠的计算软件, 不仅能提高设计的准确性, 还能大大提高工作效率。美国Si m Sci公司1970年代开发的工艺模拟计算软件INPLANT, 有十分友好的用户输入和运行界面和输出报表, 采用工业标准的方法库与数据库, 先进的网络求解算法, 使设计人员能够快速准确地评估火炬管网是否满足要求, 尤其是工艺装置发生变化时。下面结合笔者工程经验, 介绍使用INPLANT计算火炬管网的方法。
2 计算步骤
INPLANT软件采用逆向求解, 从火炬点开始, 往回推算到排放源即装置和设备排放点。根据各排放源的排放条件 (排放量、温度、组成等) 、排放管网的布置、火炬点所需的压力和总排放负荷, 进行计算。
INPLANT软件在火炬系统中的应用要求:
(1) 只能用于已明确的组分系统 (Compositional System) ;
(2) 已知火炬点 (Sink) 的压力和排放源点 (Source) 的排放量;
(2) 只允许在火炬总管上有分离器;
(3) 逆向求解, 一般不存在网络收敛问题。
INPLANT软件在火炬系统的设计中, 通常有以下两种计算模式:
(1) 给定各个排放点的负荷, 火炬点的背压及管道尺寸, 求各个排放点的背压;
(2) 已知各排放点的背压, 求管道尺寸。如果求得的背压大于排放压力, 则可改变管道尺寸来满足;
本文只介绍第 (1) 种模式, 计算步骤如下:
(1) 建立管网模型;
(2) 输入管网的基础数据 (包括各排放源的排放条件, 火炬点的背压, 管道尺寸, 管道当量长度等) ;
(3) 计算结果输出 (报表包含各管段的温度、流体流速、临界速度、进出口压力和压降等信息) ;
(4) 根据报表复核背压和马赫数。
检查各排放源的背压与MABP的差值, 如果其值小于而且接近MABP则背压满足要求。如果背压大于MABP, 扩大泄放管道的管径;如果远远小于MABP, 则要适当缩小管径以减少投资。对于常规式安全阀, MABP是安全阀定压的10%, 对波纹管平衡式安全阀MABP可允许为安全阀定压的30%。
根据各排放源泄放管道流体的流速和临界速度计算其马赫数M, 为了保证火炬气的顺利排放, 应使M小于0.7。
3 工程应用实例
3.1 设计输入条件
某石化装置火炬气排放管网水力计算的设计数据如下:
火炬装置 (包括火炬头、火炬筒体、气体密封器、火炬气出口的速度头、水封罐和分液罐) 压降为28k Pa, 该管网如图1所示, Z为火炬装置, 该系统内有五个排放源, 分别为A、B、C、D和E。表1为火炬系统排放条件, 表2为管段条件。
3.2 计算结果分析
根据以上条件建立管网模型, 输入基础数据, 计算结果如下:
由表3数据可知, L11、L10、L09、L08和L08分别对应A、B、C、D和E的出口管道, 计算所得的各泄放源的背压分别为156.4k Pa、156.44k Pa、161.6k Pa、155.96k和157.84k Pa, 均小于204k Pa;泄放流体各管段的流速均小于0.7马赫。背压和流速均满足要求, 可以满足装置的安全运行。
3.2 计算结果比较
采用API 521推荐的计算方法计算各泄放源的背压, 与INPLANT软件计算的结果对比, 如表4所示。由表4可以看出, 各点的压力值误差均较小, 在工程设计的允许范围内。
4 结语
INPLANT使用简单方便, 计算结果安全可靠, 可广泛应用于火炬管网的设计。
参考文献
[1]孙琰, 杨宏泉.火炬管网压力降计算[J].甘肃科技纵横, 2005, 34 (3) :42-43
[2]赵广利.气相聚乙烯装置火炬排放系统设计[J].石油化工应用, 2009, 28 (5) :67-71
[3]S Y/T 10043-2002, 泄压和减压系统指南[S]
管网计算 篇7
燃气管网的稳态水力计算理论经过几十年的发展, 基本上归结为求解环回路校正流量方程的“环路法”、求解节点压力方程的“节点法”、求解管段流量方程的“管段法”以及环路-节点法等。
1 燃气管网基本方程
燃气管网从物理特性出发必须满足4组基本方程, 即节点方程、环路方程、压降方程以及压力损失方程。在实际计算中, 将供气系统与用户系统简化为节点, 其供气量或者用气量称为节点载荷。设m为管网中的管段数, n为节点数, c为环路数目, 基本方程如下:
n个节点方程 (规定流出节点的流量为正) 为:
j∈∑cΛi∆pij个=0环路方程为:
m-c个压降方程为:
m个压力损失方程为:
式中:Qij为管段流量;∆pij为管段压力损失;qi为节点载荷;ip为节点压力;Ωi为与节点i关联的节点集合;Λi为环i的管段集合;sij为管段摩阻, 当节点i与节点j不相关联时sij→∞;α为指数。
需要特别指出的是, 式 (2) 、 (3) 是相容性方程, 其个数总和为m个, 具体用到哪些方程需要根据选择的具体求解方法来确定。
2 管网稳态水力计算的优化模型
将方程 (3) 、 (4) 代入方程 (1) , 节点方程组可表示为:
令Hi=pi2Hj=pj2, 则节点方程组又可表示为:
如将方程组看作一组向量, 向量值等于0, 那么可以认为这组向量是某一函数的梯度, 其梯度值等于0, 即方程组的解可能是某一无约束优化问题的最优解, 因此构造1个目标函数F (H) :
F (H) 的一阶偏导数表示为:
已知∇F (H) =0即为方程 (6) , 可见求解燃气管网稳态水力计算的方程可转化为无约束优化问题的寻优过程。
3 稳态水力的计算解
F (H) 的Hesse阵可表示为:
其中:aiaj=1∑sΩ∈iij-1/aHi-Hj1/a-1, aij=-a1sij-1/aHi-Hj1/a-1 (i≠j)
F (H) 的Hesse阵是对称的主对角占优矩阵。当F (H) 中有h个节点压力的平方为常数时, 不妨记其下标为n-h+1～n, F (H) 剩下的a11未a12知 (43) (43) a1压n-h力节点的Hesse阵可表示为:
当F (H) 是1个严格凸函数时, 管网节点方程存在唯一解。但是由于F (H) 的Hesse阵当Hi-Hj=0时存在奇点, 因此需要将其分区域证明F (H) 是严格凸函数。
4 结论
将燃气管网的稳态水力计算转化为无约束优化问题, 给出目标函数并证明解的唯一性。同时, 利用优化理论可以提出大量的求解燃气管网稳态水力方程的方法, 而一般常用的节点法只是求解该寻优函数的一种特例。还可以采用最速下降法、变尺度最速下降法等方法求解管网稳态水力方程, 该研究不失为一条管网平差计算的新的有效途径。
参考文献
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[2]姚光镇.输气管道设计与管理[M].东营:石油大学出版社, 1991.
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管网计算 篇8
关键词：供水管网,EPANET,平差计算,应用
1EPANET简介
EPANET由美国环境保护总署国家风险管理研究实验室开发,主要应用于有压管网系统的水力和水质分析。具有管网平差、运行模拟、信息管理、运行管理等方面的功能。它基于解节点方程的方法,可对管网不经过简化处理直接建模,减少了计算所需要的时间和存储单元。它应用的方便性和直观性使其越来越广泛地应用于有压管网系统的平差计算。
2EPANET在供水管网平差中的使用方法
根据EPANET的平差要求,需要确定水源的供水水量和供水压力(或最不利点水头),输入节点的节点流量、地面标高,管段的计算管径、管长、摩阻系数等。下面,将以一个简单的供水管网为例,阐明使用EPANET进行管网水力平差的具体方法。该供水管网系统由一个水源(节点1)、两根并排的输水管(管段1,管段2)和三个环的配水管网组成。
2.1 管网拓扑关系的输入
EPANET对分析管网大小没有限制,因此不需对实际管网简化,依次在EPANET中添加水源、节点和管段,在选项设置中选择显示节点和管段的ID,则显示为管网拓扑关系。
2.2 管网基础信息的输入
供水管网平差计算需要事先准备大量的管网基础数据,主要分为3个部分:水源、节点和管段信息,EPANET供水管网模型基础信息获取方法如图1所示。
在示例管网中,水源点以一个高位水池为模型,供水水量为50 000 m3/d,高位水池水面标高为39 m,区域要求最不利点自由水头为28 m。管网节点及管段信息见表1,表2。
2.3 管网平差结果的输出
在EPANET中,将以上数据依次赋予示例管网中对应的组成部分,然后选择工具栏中的运行选项,即可得到如图2所示的计算结果,图2中显示了各个节点的供水压力(单位:m)和各个管段中水流速度(单位:m/s),最不利点位于节点8,其供水压力为28.05 m,大于区域最不利自由水头28 m的要求,满足要求。
若最不利点自由水头小于28 m,则需要根据管段的流速调整管径,尽量将各管段的流速调整到相应的经济流速区间内,将流速偏大的管段管径适当缩小,还应注意顺水流方向管径依次递减的规律,这样调整管径,反复运行程序,直到将最不利水头调整到28 m以上为止。
EPANET可以用多种形式浏览运行结果,包括以不同色彩标注管网图,生成计算结果数据表、等高线等。这样对于结果浏览、管网计算调试非常方便,但其在最终平差计算结果的输出方面具有一定的局限性,主要因为水源、节点、管段在同一界面下只能显示一个属性信息,例如不能同时显示管段的直径和流速,即不能在一张结果图中看到全面的平差计算结果。
因此,在实际应用中,可以编制外部绘图程序,以EPANET计算结果数据表作为输入文件,按照一定平差结果的输出内容及格式要求自动生成.dxf文件,就可以很好的解决EPANET的结果输出问题。如图3所示为利用Fortran程序生成的计算结果输出图。
3使用EPANET平差计算的几点体会
1)分析选项的设置:
EPANET的计算单位默认英制单位,不符合我国常用的米制单位,因此,首先应把单位设置为米制单位,具体做法是将分析选项中的流量单位设置为LPS,对应的长度、流量、流速的单位就分别为我们常用的m,L/s,m/s。
2)管网的绘制:
EPANET允许插入图元文件,这样可以将AutoCAD管网图输出为图元文件,然后插入EPANET中作为背景图,在其上面绘制管网图,提高了在EPANET中的绘图效率。
3)管网基础信息的输入:
对于较复杂的管网,如果逐个节点、管段地输入其基础信息,不仅工作量巨大,而且容易出现错误,而EPANET的导入、导出功能能够很好地解决这个问题。
4结语
通过对以上供水管网实例的计算分析,比较系统地介绍了应用EPANET进行供水管网水力平差计算的方法,另外还可根据实际情况在供水管网模型中添加泵、水塔等设备,设计以不同的运行工况下计算和校核,可以指导供水管网的新建、改造及日常运行调度管理等工作。除此之外,EPANET还能进行供水管网的水力延时模拟和水质变化模拟,更加全面清晰的了解供水管网的运行情况。
参考文献
[1]张凤娥,殷志宁,李宏.EPANET水力模型在供水管网优化中的应用[J].给水排水,2007,23(11):95-96.
[2]赵新华,刘洪波.输配水工程[M].北京:化学工业出版社,2006:153-173.
管网水污染问题研究 篇9
【关键词】管网水污染；产生原因；对策
1.管网水污染的产生原因
1.1城市供水运行管网由于受历史客观原因影响，其管道材质直接关系到管网的水质。过去几十年大量使用的铸铁管、钢管、镀锌管等，管道内壁易腐蚀、结垢或因防腐实效较差，水若在管道中长时间停留或水力条件发生急剧变化时，放水时易产生黄水和铁腥味臭水。
1.2新装管道施工的过程中，因安装措施不当使脏（污） 水进入。若管道未作冲洗并网；无切实冲洗方案和采取措施不力；因沖、排水管截面比率小，冲洗强度、冲洗历时不足及检验不严格等，都易使管道在并网供水后产生污染，或影响连接支管引发堵、缠绕供水设施现象。
1.3一旦管网因失压或停水，污水就有可能被吸入，引起管内污染，此种情况多半来自于水厂或转压泵站的停产停泵现象。因管网阀门的快开快关的操作引起“水锤效应”，在检修过程中易吸入脏水形成污染。
1.4管道爆裂或漏水，关闭阀门后形成负压，脏水吸入管内，管道修复后又未及时冲排形成污染。
1.5管道维修，截断管节后，管中余水倒灌维修作业坑（井） 内并漫入管内，引起的管道污染。
1.6对供水管网单一进行关阀实施分压（域） 的供水调度措施，使环状供水管网中循环的“活水”，因长期关闭处于不流动状况，影响破坏产生局部区域的“坏死水”以及在枝状管网末梢产生的“坏死水”。
1.7具备自备水水源的用户贮（用） 水设备与供水管道相通，如无任何隔断措施，管网突因停水或管网水压低等原因引起回流入市政供水管内，引起污染。
1.8二次供水引起水污染。
2.防治措施与对策
2.1推广应用新型管材，加快陈旧管网改造步伐。为避免管道材质品种的多样化，造成将来的维护管理诸多不便。推广应用新型管材宜选择2～3 种，例如：埋地给水管以球墨管、UPVC或HDPE管两种为主体的给水管材；室内给水管以钢塑复合管、PP-R 管等。除此，选用的管网阀门与配件等，其阀体或配件内壁面应有热喷涂PE等材料防腐措施。加强对房地产建筑室内给水管道的质检与接收管理，确保使用符合国家水质标准要求的管材、配件与设备并入到市政供水管网。加快更换已腐蚀、使用多年、陈旧的铸铁管和镀锌管。对的确不能进行更换铸铁管的地段，改善管网水质的方法可采用衬管技术。
2.2合理制定管道工程施工与管网冲洗计划，严格按国家有关规范标准实施管道工程施工与验收的管理。对柔性管接口连接安装，禁用对水质有影响即对人体有害或对橡胶圈有腐蚀作用的润滑剂。加强新装管道的冲洗消毒方案制定与措施的实施力度：被冲洗管与排出水管截面比率应满足1/2，冲洗流速应达1～1.5m/s，冲洗历时以排出水浊度<3NTU，检验应符合国家水质卫生标准的规定。对隔日继续安装管道的，应在前一日采用不透水玻纤布封堵其管口，避免沟槽脏（污）水或漂浮异物等倒灌入管内，在雨季多发期应注意封堵措施引起的浮管。加强对枝状管网末梢泄水阀或消火栓的定期吐水排放。除此，应合理增设管网泄水阀与砌筑井室，制定实施排放水的计划，并落实检查完成情况。
2.3加强对水厂、中间加压泵站的运行维护管理，避免因人为操作故障引发停水停泵。论文大全。对大口径管网阀门的操作与维护，应加强严格的管理，避免因快关或快开引发管网水流急剧变化而产生水锤，严禁对运行管网进行带压拆卸维修。
2.4除爆管外，对一般性管道的漏水，流失量相当于管径≤25mm的，即不构成社会影响或危害的漏水点：在管理方面应弃现行的先关阀门、后开挖的施工措施；改变为先开挖使工作坑形成后再关阀维修的作法，避免先关阀形成负压引起脏水倒灌的影响。
2.5加强对施工维修的管理。管道维修对不得已采用截断管更换施工时，要求对工作坑（井）内采用清洁不透水的“彩条布”隔封坑壁井底的措施，并备足潜水泵抽排。一般情况的维修，应尽量采用新材料、新技术、新工艺的方法，如应用快速堵漏剂或堵漏节等来进行维修。对于新装管道分支接水即须开三通施工的，应对在运行管道采用不停水的开口技术，除此在设计上取消或减少新装管道的预留口，改善管网中出现的“枝、盲管”，避免水停留时间长产生坏死现象。
2.6对确需实施分压分域供水的，应统筹并合理的调度管网阀门与调度方案相关的设计、施工及管理工作，排除或避免管网水质由“活变死”的现象。论文大全。论文大全。加强对管网末梢的消火栓或泄水阀的定期排放管理工作。
2.7加强对自备水水源的用户贮（用） 水设备与市政供水管道相通的管理，严格按《供水用水条例》和有关法规实施处理。因特殊情况，自建供水设施确需与供水管网连接的，经供水与卫生行政主管部门批准后，在管道连接处应采取必要的防护措施。
2.8加强对二次供水设施的管理。①以满足楼房顶层用户的供水压力实时需求为前提下，减少或取消屋顶水箱，避免产生二次污染。对住宅楼房相对集中区域实施优化二次加压供水结构方式，对处在4层以上市政供水管网压力不足的，应采用变频给水方式集中加压供水； ②加强水箱（池）的专业化清洗或对金属箱体作内衬、涂料防腐处理，使其符合卫生标准要求；③改造水箱（池） 体内孔、管、封口的布置，使其合理以利于进、出水循环，避免蚊虫、鼠或其它异物进入。 [科]
【参考文献】
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管网计算 篇10
天然气是一种清洁、优质的能源和原料, 不同用途可以产生不同的社会效益、环境效益及经济效肤。如何排定木同用户的用气计划, 如何判定用户的用气优先性, 如何保证天然气得到高效利用和发挥天然气的最大优势等, 都成为燃气公司营销部门关注的问题。
计算机信息技术的发展对调研和分析某油气田公司生产、运营、销售现状以及国内外天然气管道输送技术发展现状的有重要支持作用。且对了解公司生产计划、管网运行现状也起到了一定作用;而燃气公司的ERP软件对于分析天然气市场和用户的发展现状, 建立用户等级和需求预测模型;分析并研究影响天然气管网运行的安全因素和经济效益因素, 确定管网运营安全评价模型和管网运行经济效益模型起到了不可忽视的作用。
2 计算机信息技术优化
优化技术主要任务包括两个主要方面、其一是优化数学模型的建立, 即如何把一个复杂的实际工程问题抽象成数学模型;其二是数学模型的求解, 即对已建立的数学模型进行分析, 选用适当的最优化方法, 编程计算机进行求解。这两个方面是相互联系和约束的, 数学模型应该既能反映问题的全部特征, 又要便于数学处理。由于问题的复杂性, 这两方面往往难于兼顾, 出此, 人们针对具体问题提出许多数学建棋方法和求解算法。
计算机信息技术对于燃气公司管网运行优化模型中的目标函数和约束条件可知, 信息技术有利于分析模型的目标函数直接与用户的流量, 而从模型的约束条件可知, 信息技术对于用户的流量、管道内的流量与节点的压力检测也起到了优化的作用。
计算机信息技术对于燃气管网运行优化模型的基本特点是:优化模型既含有等式约束又含有不等式约束, 约束条件中既含有线性约束又含有非线性约束, 优化模型具有非线性, 内约束条件织成的优化模型的可行域为非凸集。
3 信息技术用于提高管网运营安全和效益
现阶段, 我国在役的天然气输送管道 (或管网) , 其运营效益和运营安全都与很多用素有关。对于在役输气管道 (管网) 来说, 其众多的非可变因素无法在短时间内改变, 因此计算机信息技术对于在役输气管网目前运营安全与效益目标主要与那些影响管输运营安全和管输运营效益的可变因素有关, 而对于一条在役输气管道的日运行方案其运行效益主要与用户的流量和用户的天然气价格有关, 其运行安全主要与管道的埋深、最小剩余壁厚 (或者说腐蚀速度) 、管道周围的地区等级和管道内气体的运行压力合关。
因此对于一条在役输气管道 (如北十线) 或管网 (如川渝地区天然气管网) , 降低其运营风险, 提高运营效益的主要途径就是降低成本, 增加运营收入, 改善有关运营安全的可变因素, 主要建议和措施如下。
信息技术有利用用户等级划分排序模型管理天然气用户, 优化天然气用户结构;采用用户用气量分配优化模型优化分配各用户用气量, 提高社会效益和经济效益。
建议以用户类型、用气量大小、用户隶属关系所在行政区类型、用气价格、用气稳定性、用户经营状况和合同履行情况为划分指标建立天然气用户等级划分排序模型, 并根据用户隶属度分值将用户划分为三个等级。以用户等级作为用户优先供气准则和压减用户用气量的依据, 同时作为发展新用户的主要依据之一。并采均天然气用户用气量分配优化模型优化分配各个用户的用气量, 在追求社会效益最大化的基础上追求经济效益最大化。
4 建设“数字化”管网
数字化管道可以定义为:“数字化管道是管道的虚拟表示, 能够汇集管道的自然和人文信息, 人们可以对该虚拟体进行探查和互动”, 应当被视为一个空间性、数字性、集成性三者融合的系统:数字化管道通过收集全方位、多分辨率、三维空间的、覆盖管道沿线及周边的地理信息和人文信息等大量的信息, 同时基于管道的建没、运营及维护决策系统, 对管道资源、环境、社会、经济等各个复杂系统信息进行数字整合并集成, 并应用可视化界面为技术人员和管理人员提供支持和服务。
对于燃气管网应该根据“数字化”管道的管理理念, 完善各个系统的基础数据, 为管道的安全、高效运营提供数据基础, 主要的建议如下。
(1) 快管道遥感摄像和地理信息系统建设。
尽快聘请专业公司对燃气管网各管道进行遥感摄像, 同时结合地面的地理信息系统, 报给管道的走向, 调查管道周围的人文、地理环境, 建立可视化燃气管网运营平台。
(2) 加快对燃气管网各管道设计数据、施工数据的查找、校验, 强化新建管道各种数据的收集和保存。
应该结合管道设计阶段的可研资料、设计资料以及施工资料, 整理各管道的设计数据、施工数据, 并校验数据:对于新建管道或者是待修复管道, 增加设计人员和施工人员责任心, 从勘察、线路设汁、设备选型、检验、材料、连接、回填、管件预处理和涂层补口等环节收集各种数据、录入各种数据, 同时避免或减少设计阶段和施工阶段的误操作。
(3) 快对管道周围环境、事故数据的录入、更新和保存。建议组织人员收集、整理、分析管道周围的人口数量、财产密度、管道事故发生时间、发生地点、地区等级、各种赔偿等等数据, 为管道的半定量风险评价和定量风险评价提供基础数据。
5 结语
总之, 燃气管网运维是一个庞大而复杂的系统工程, 而计算机信息技术的不断发展为其提供了重要的技术支持。但是, 除此之外, 燃气管网也既要依靠市政府及其职能部门的高度重视, 又要依靠全社会方方面面的关心和支持, 最重要的是要依靠公司的领导和员工, 本着对社会、企业、对自己高度负责的精神, 兢兢业业地做好各项工作, 确保城市燃气管道安全运行。
参考文献
[1]仲伟俊, 徐南荣, 沈厚才.管网系统改造优化设计问题的模型及分层分解算法[J].系统工程学报, 1994 (2) .
[2]宗延萍.论城市供热管网的优化设计[J].科技资讯, 2008 (9) .