1概 述
大伙房水庫輸水（二期）工程輸水系統鞍山加壓站下游至營盤加壓站干線段總長41.3 km，營口分支支線長度為39.86 km、盤錦分支支線長度為52.96 km，沿線沒有設置平壓措施，而且鞍山加壓站與營盤配水站屬于統一的調度系統，而營盤凈水廠又有自身獨立的水量調度系統，一旦兩個調度系統沒有事先協調，營盤凈水廠在關閉本廠閥門時，將會在各自的輸水支線上產生較大的水錘壓力，從而導致各自支線的破壞。為了防止杜絕此類事故發生，可在各相關支線出口處設置溢流塔或超壓泄壓閥，設置溢流塔方案可靠度大，但工程投資量大。文章主要論證超壓泄壓閥方案，其中在盤錦支線出口處設置2個直徑0.5 m的超壓泄壓閥，為一用一備，壓力閾值設定為75 m，即一旦支線出口處出現超過75 m的壓力，超壓泄壓閥自動開啟泄壓。在營口支線出口處設置2個直徑0.7 m的超壓泄壓閥，同樣為一用一備，壓力閾值也設定為75 m。選用 75 m 作為壓力閾值標準，主要考慮到營口、盤錦支線管材均為玻璃鋼管，設計內水壓力80 m，選用75 m略偏安全。
2計算工況說明
為安全考慮，特選取在各凈水廠流量最大時關閥停水。其中營口凈水廠為7月1日流量，而盤錦凈水廠為2月4日流量。由于該工況具有包絡性特點，即如果該工況下，超壓泄壓閥的操作能夠滿足要求，則可認為其他工況均可滿足供水要求。另外由于管線出口處超壓泄壓閥實際設置為2個，將來發生超壓現象時，假設超壓泄壓閥為一動一拒，實際上應該2個一起動作。
3盤錦支線超壓泄壓閥動作
盤錦凈水廠支線長度為52 960 m，引用流量在2月4日達到2.1 m3/s，如果該日盤錦凈水廠關閥、支線停水，則在該支線上產生的關閥水錘較正常日供水大，導致該支線出口處超壓泄壓閥動作。相關數據見表1。3.1盤錦凈水廠300 s關閥
由表1中300 s關閥計算結果可以看出：當盤錦凈水廠300 s關閥停水時，由于盤錦支線壓力上升超過75 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。 超壓泄壓閥以10 s開啟時，盤錦支線最大壓力升高為76.1 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為兩個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
3.2盤錦凈水廠240 s關閥
由表1中240 s關閥計算結果可以看出：當盤錦凈水廠240 s關閥停水時，由于盤錦支線壓力上升超過75.0 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。 超壓泄壓閥以10 s開啟時，盤錦支線最大壓力升高為75.7 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為2個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
3.3盤錦凈水廠150s關閥
由表1中150 s關閥計算結果可以看出：當盤錦凈水廠150 s關閥停水時，由于盤錦支線壓力上升超過75.0 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。 超壓泄壓閥以10 s開啟時，盤錦支線最大壓力升高為75.3 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為2個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
4營口支線超壓泄壓閥動作
營口凈水廠支線長度為39 860 m，引用流量在7月1日達到4.74 m3/s，如果該日營口凈水廠關閥、支線停水，則在該支線上產生的關閥水錘較正常日供水大，導致該支線出口處超壓泄壓閥動作。相關數據見表2。4.1營口凈水廠300 s關閥
由表2中300 s關閥計算結果可以看出：當營口凈水廠300 s關閥停水時，由于營口支線壓力上升超過75.0 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。超壓泄壓閥以10 s開啟時，營口支線最大壓力升高為76.1 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為2個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
4.2營口凈水廠240 s關閥
由表2中240 s關閥計算結果可以看出：當營口凈水廠240 s關閥停水時，由于營口支線壓力上升超過75.0 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。 超壓泄壓閥以10 s開啟時，營口支線最大壓力升高為75.9 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為2個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
4.3營口凈水廠150s關閥
由表2中150 s關閥計算結果可以看出：當營口凈水廠150 s關閥停水時，由于營口支線壓力上升超過75.0 m，導致該支線出口處超壓泄壓閥打開，超壓泄壓閥開啟時間不同，引起管道升壓大小也不同，開啟時間越快，升壓越小。 超壓泄壓閥以10 s開啟時，營口支線最大壓力升高為75.3 m，略大于管道的設計內水壓力75.0 m，可滿足要求；由于實際設置的超壓泄壓閥為2個，如果屆時均動作，壓力升高會更低。
5結 語
從上述計算結果可以看出，通過在營口、盤錦支線出口處設置超壓泄壓閥，有效的緩解了由于營口、盤錦凈水廠突然事故關閥所帶來的過大的水錘壓力，超壓泄壓閥開啟速度越快，緩解水錘壓力的效果越明顯，考慮到超壓泄壓閥直徑越大，所需要開啟時間越長，在營口、盤錦支線出口處設置的超壓泄壓閥直徑分別為0.5，0.7 m，對于該尺寸的超壓泄壓閥，目前國內外的閥門工藝制造水平，是可以做到小于10 s開啟的；如超壓泄壓閥在超過壓力閾值75 m后，以3，5，10 s的時間達到全開，營口、盤錦支線的最大壓力上升均能滿足要求，另外由于在營口、盤錦支線出口處均采用雙閥設置，本身也具備了較大的安全裕量。
綜上所述，對于大伙房水庫輸水二期工程，如采用超壓泄壓閥方案，建議在營口、盤錦支線出口處至少各設置2個超壓泄壓閥，直徑分別為0.5，0.7m，超壓泄壓閥壓力閾值可根據實際運行情況確定，建議不大于75 m；開啟時間不大于10 s，如果實際開啟時間小于該值，理論上將更安全。
