泵站拍门技术导则.pdf
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1、ICS 91220P 98中华人民共和国水利行业标准SLSL 6562014Technical guides for the flap valve of pumping stations20141105发布 20150205实施中华人民共和国水利部发布蛰中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告()2014年第66号中华人民共和国水利部批准(SL 6562014)为水利行业标准,现予以公布。l序号 标准名称 标准编号 替代标准号 发布日期 实施日期11 泵站拍门技术 SL 6 562 014 2014 11 5 201525导则水利部2014年11月5日刖 再根据水利部水利行业标准制修
2、订计划安排按照水利技术标准编写规定(SL 1 2002)的要求,制定本导则。本导则共5章和3个附录。主要技术内容有:总则;术语;拍门选择与布置;技术要求;安装与运行试验。本导则为全文推荐。本导则批准部门:中华人民共和国水利部本导则主持机构:水利部水利水电规划设计总院本导则解释单位:水利部水利水电规划设计总院本导则主编单位:水利部水利水电规划设计总院本导则参编单位:中水淮河规划设计研究有限公司湖南搏浪沙水工机械有限公司本导则出版、发行单位:中国水利水电出版社本导则主要起草人:伍杰秦钟建叶锋刘良罗阳严登丰晋成龙本导则审查会议技术负责人:何成连本导则体例格式审查人:郑寓目 次1总则-2术语-一3拍门
3、选择与布置一31拍门选择32拍门布置4技术要求4 1水力性能42材料一4 3结构44辅助设施5安装与运行试验一5I安装52运行试验一附录A 自由式拍门水头损失近似计算 一附录B 自由式拍门开启角近似计算附录c 自由式拍门停泵闭门撞击力近似计算标准用词说明条文说明1233355566888904891 总 则1o1为规范泵站拍门技术要求,保证拍门工作可靠、运行安全、降低能耗、技术先进,制定本导则。102本导则适用于泵站水泵出水流(管)道出口断流用拍门的选择、设计、制造、安装、试验及验收。1o3本导则规定了水泵出水流(管)道出口断流用拍门的选择与布置、技术要求及安装与运行试验等方面的内容。1o4本
4、导则的引用标准主要有以下标准:优质碳素结构钢(GBT 699)碳素结构钢(GBT 700)不锈钢焊条(GBT 983)铸造铜合金技术条件(GBT 1176)焊接用钢丝(GBT 1300)球墨铸铁件(GBT 1348)低合金高强度结构钢(GBT 1591)合金结构钢(GBT 3077)碳钢焊条(GBT 5117)低合金钢焊条(GBT 5118)埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂(GBT 5293)一般工程用铸造碳钢件(GBT 11 352)水工金属结构防腐蚀规范(SL 105)大型低合金钢铸件(JBT 6402)105泵站拍门除应符合本导则规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术 语201拍门flap
5、valve装设在水泵出水流(管)道出口处,防止停机时水流倒灌的单向活门。202自由式拍门free flap valve无任何控制装置,完全靠水流冲开,靠自重或倒流水的冲击力关闭的拍门。203拍门安置角placement angle拍门止水平面与铅直方向的夹角。204拍门开启角opening angle拍门开启时,门体密封面与水平面或铅直面的夹角。205门座base of flap valve支撑拍门门体的基础部件。206密封装置sealing device为防止拍门门体与门座之间的止水周界渗漏水而设置的止水装置。207缓冲装置damping device为减小拍门关闭时拍门门体与门座撞击力而设
6、置的装置。23拍门选择与布置31拍门选择311拍门选择应符合下列规定:1应满足泵站水泵出水流(管)道安全可靠地截断水流和保护机组的要求。2应根据机组运行要求、水泵扬程、出水流(管)道型式和尺寸等因素综合泵站节能设计进行技术经济比较后确定。3孔口尺寸1200mm及以下的拍门宜优先选用技术成熟、运行可靠的定型产品。4孔口尺寸1200mm以上的拍门可选用双节式、多扇组合式、自由侧向式或带有控制装置等型式的节能型拍门。5应根据水质、自然环境和运行条件,选用合适的制作材料并采取有效的防腐蚀措施。312 iL口尺寸1200mm及以下的拍门宜采用自由侧向式或浮箱式等节能型拍门。313泵站采用圆形拍门时,其公
7、称直径不宜大于2000mm。314孔口尺寸2000mm及以上的拍门宜进行专项设计,必要时应进行拍门模型试验研究,经验收合格后方可采用。32拍门布置321拍门布置应保证安全运行,满足安装、维护和检修方便的要求,并做到整齐、美观。322孔口尺寸1600mm及以下的拍门可布置在开敞式出水池内或压力水箱内。323孔口尺寸1600mrrl以上的拍门宜布置在开敞式出水池内。324拍门控制及辅助设施等布置应保证安全运行,方便管理3和维护。325水工建筑物应预留便于拍门及其辅助设施搬运、安装、检修用的吊环、空间位置或操作平台。326压力水箱内布置拍门时应预留检修孔。44技术要求41水力性能411按水泵设计流量
8、复核拍门出口处流速,流速不宜大于2Oms。自由式拍门水头损失近似计算见附录A。412设计工况下整体自由式拍门开启角应大于60。;双节自由式拍门上节门开启角宜大于50。,下节门开启角宜大于65。,上、下节门开启角差不宜大于20。增大拍门开度可采用减小门重、调整重心、采用空箱结构或于空箱中填充轻质材料等措施。当采用加平衡重措施时,应有充分论证。自由式拍门开启角近似计算见附录B。413侧向式拍门的设计开启角度宜为85。,不应小于80。,不应大于或等于90。42材 料421焊接结构材料可采用Q235、Q345等钢材,其质量标准应符合GBT 700、GBT 1591规定。422铸件材料应符合下列要求:1
9、碳素钢铸钢件可采用ZG230450、ZG270500、ZG310570、ZG340640等铸钢,其质量标准应符合GBT 11352的规定。2合金铸钢件可采用ZG35CrMo、ZG42CrMo、ZG40Cr等铸钢,其质量标准应符合JBT 6402的规定。3球墨铸铁可采用QT 45010、QT 5007等铸铁,其质量标准应符合GBT 1348的规定。423锻件材料应符合下列要求:1碳钢锻件可采用35号、45号钢等锻钢,其质量标准应符合GBT 699的规定。52合金钢锻件可采用35Mn2、40Cr等锻件,其质量标准应符合GBT 3077的规定。424焊接材料应符合下列要求:l手工焊接用的焊条应采用G
10、BT 511 7、GBT 511 8、GBT 983中的有关型号。选择的焊条型号应与主体金属材料相适应。2自动焊和半自动焊应采用与主体金属强度相适应的焊丝和焊剂,焊丝和焊剂应符合GBT 1300、GBT 5293的规定。425轴承可采用青铜或自润滑材料。青铜的性能应符合GBT11 76的规定。426止水材料可根据运行条件采用橡皮等高分子材料或其他形式止水材料。427防腐材料应符合SL 105的规定。43结 构431拍门门体宜采用焊接钢结构。拍门公称直径不大于800mm的整体自由式拍门可采用球墨铸铁或具有抗冲击性能的非金属材料制作。拍门结构应满足强度、刚度和稳定性要求;结构设计应考虑停泵产生的撞
11、击力。对撞击力较大的应设景缓冲装置,以减小闭门撞击力。自由式拍门停泵闭门撞击力近似计算见附录c。432拍门止水工作面宜与门座进行整体配合机械加工。433拍门铰座可采用焊接结构、铸钢或锻钢;拍门铰座吊耳孔宜加设自润滑耐磨衬套。434拍门闭门应保证机组的安全。44辅助设施441拍门后流(管)道应设通气孔,通气孔应有防护设施。通气孔面积可按公式(441)计算确定:S(O01 5003)A (441)6式中S通气iL面积,m 2;AiL口(管道)面积,m2。442控制装置等辅助设施的动作应满足泵站各I:况下拍门闭门截断水流保护水泵机组的要求。75安装与运行试验51安 装511拍门安装前应对拍门及其基础
12、进行全面检查,按设计图纸进行尺寸复测,合格后方可安装。512拍门安装时应保证拍门安置角和密封性能符合设计要求。52运行试验521拍门安装后应进行无水动作试验,应满足下列要求:1拍门运转动作灵活,无异常声响,活动部件与固定部件间无卡阻现象。2拍门密封装置良好。3设有缓冲装置的拍门,缓冲装置动作正常。522拍门无水动作试验合格后方可进行拍门现场断流试验,试验运行时应检查拍门的运行状况,发现问题及时处理并做好运行记录。s23拍门运行试验合格后,应提交运行试验报告。8附录A 自由式拍门水头损失近似计算A01拍门局部水头损失系数可按公式(A01)计算。h一0012e“”6。”。u (A01)式中 h拍门
13、局部水头损失系数;a撸门开启角,(。);。e流(管)道中心线与水平面夹角,(。)。A02拍门局部水头损失值可按公式(A02)计算。2-U6P一靠瓦 (A02)式中Ahr拍门水头损失值,m;b拍门局部水头损失系数;口流(管)道出口流速,ms;g重力加速度,ms2。A03泵站出El总水头损失值可按公式(A03)计算。2几一(1+岛螽 A03)式中Ah。拍门水头损失值,ril;如拍门局部水头损失系数;”流(管)道出口流速,ms;g重力加速度ms2。9附录B 自由式拍门开启角近似计算B01整体自由式拍门开启角如图B01所示。当拍门前管(流)道任意布置,门外两边无侧墙时,可按公式(B011)计算;当拍门
14、前管(流)道水平布置,门外两边有侧墙时,可按公式(B012)计算。sina一罢c。s2(口一ae) (B01 1)式中a一一拍门开启角,(。);ae管(流)道中心线与水平面的夹角,(。);m与水泵运行工况、管(流)道尺寸、拍门设计参数有关的参数。图B01整体自由式拍门开启角示意图B02与水泵运行工况、管(流)道尺寸、拍门设计参数有关的参数,其值按公式(B02)计算。mGL!。29-业W!L (B。2)一一 (Buzj10式中m与水泵运行工况、管(流)道尺寸、拍门设计参数有关的参数;p水体密度,kgm3;Q水泵流量,m3s;w一管(流)道出口流速,ms;G拍门自重力,N;w 拍门浮力,N;L。拍
15、门水流冲力作用平而形心至门铰轴线的距离,m;L。拍门重心至门铰轴线的距离,m;L。拍门浮心至门铰轴线的距离,m。B03双节自由式拍门开启角,如图B03所示。双节自由式拍门开启角按公式(B031)和公式(B03 2)联立方程用数值计算方法求解。slml一m“。s2 blaB)+m3塑型旦i?!:i;挚!旦!:!些!二些!点c。灿。)_再苹ico“m一口B)式中 a。,。上节拍门和下节拍门开启角,(。)。管(流)道中心线与水平面的夹角,(。);h。,h:上节拍门和下节拍门的高度,m;m。,m:,m。与水泵运行工况、管(流)道尺寸、拍门设计参数有关的参数。B04与水泵运行工况有关的参数可按公式(B0
16、4)计算。pQvL。lhl”一丽可i了面工j瓦i了面氟丽可(BO4)式中 m,与水泵运行工况有关的参数;p水体密度,kgm 3;11图B03双节自由式拍门开启角示意图Q水泵流量,m3s;w(流)道出口流速,ms;h。,h:上节拍门和下节拍门的高度,m;G。,G:上节拍门和下节拍门的自重力,N;w。,w。上节拍门和下节拍门的浮力,N;L。,上节拍门的重心至门铰轴线的距离,m;L。上节拍门的浮心至门铰轴线的距离,m;L。上节拍门水流冲力作用平面形心至相应门铰轴线的距离,m。B05与管(流)道尺寸有关的参数可按公式(B05)计算。 m。一百瓢篇老等嘶c叭s,慨一面可i方面五j嘶”“式中m。与管(流)
17、道尺寸有关的参数;p水体密度kgm 3;Q水泵流量,m3s;”管(流)道出口流速,ms;h,h:上节拍门和下节拍门的高度,m;G:上节拍门和下节拍门的自重力,N;w:上节拍门和下节拍门的浮力,N;1 2L。z下节拍门的重心至门铰轴线的距离,m;L。z下节拍门的浮心至门铰轴线的距离,m;L。z下节拍门水流冲力作用平面形心至相应门铰轴线的距离,m。B06与管(流)道尺寸有关的参数可按公式(B06)计算。pQvhlh 2m3 2瓦了瓦丌酉i=丽了=F石可丽(B06)式中 7Y1。与拍门设计参数有关的参数;h-,h 2上节拍门和下节拍门的高度,m;p水体密度,kgm3;Q水泵流量,m3s;u管(流)道
18、出口流速,ms;G-,G:上节拍门和下节拍门的自重力,N;w。,w。上节拍门和下节拍门的浮力,N;L。,上节拍门的重心至门铰轴线的距离,m;L。上节拍门的浮心至门铰轴线的距离,m。13附录C 自由式拍门停泵闭门撞击力近似计算C01停泵后正转正流时间可按公式(C01)计算。Tl一赤J(mim2)+pMQ 2 (c o1)式中 T,停泵正转正流时间,S;p水体密度,kgm3;g重力加速度,ms2;H一停泵前水泵运行扬程,m;Q停泵前水泵流量,m3Is;口 停泵前水泵运行效率;,机转动部件转动惯量,kgm2;“。水泵额定角速度,rads;m正转正流时段末水泵角速度,rads,m值可由水泵全特性曲线求
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- 泵站 技术
