水电站压力管道学习.doc

《水电站压力管道学习.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、水电站压力管道介绍一 压力管道的功用和类型2（一）功用及特点2（二）分类2二压力管道的线路选择及尺寸拟定2（一）供水方式2（二）明管布置3（三）线路选择3（四）压力管道直径的选择4三明钢管的敷设方式及附件4（一）明钢管的敷设方式和支承方式4（二）阀门及附件6四作用在明钢管上的力9（一）力和荷载种类9五明钢管的结构分析10（一）钢管管壁厚度估算10（二）管身的应力分析10（三）强度校核14六明钢管的抗外压稳定15（一）明钢管外压失稳的原因及失稳现象15（二）光滑管段的稳定性15（三）加劲钢管的外压稳定16七 分岔管17（一）分岔管的功用、特点17（二）岔管的布置形式17（三）岔管

2、的结构形式18八地下埋管20(一)地下埋管的布置与工作特点20(二)地下埋管的抗外压失稳21九混凝土坝体压力管道24(一)混凝土坝体压力管道的特点、类型和布置24(二)坝内埋管24(三)下游面管道26一 压力管道的功用和类型（一）功用及特点1功用压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水量的水管。2特点(1) 坡度陡(2) 内水压力大，且承受动水压力的冲击(水击压力)(3) 靠近厂房。严重威胁厂房的安全。压力管道的主要荷载为内水压力，HD值是标志压力管道规模及技术难度的重要参数值。当V=5~7m/s时，HD≈(0.15～0.18)NgH当Ng相同时，H愈大，HD愈大。目前

3、最大达5000m2。目前最大直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管，直径为13.26m。（二）分类按布置方式分按材料分明管：暴露在空气中(无压引水式电站)钢管(大中型水电站)钢筋混凝土管(小型电站)地下埋管（隧洞埋管)：埋入岩体。(有压引水电站)不衬砌、锚喷或混凝土衬砌、钢衬混凝土衬砌，聚酯材料管混凝土坝身埋管：依附于坝身(混凝土重力坝及重力拱坝)，包括：坝内管道、坝上游面管、坝下游面管钢筋混凝土结构、钢衬钢筋混凝土结构 二压力管道的线路选择及尺寸拟定（一）供水方式1．单元供水：一管一机。不设下阀门。优点：结构简单(无岔管)、工作可靠、灵活性好，易于制作

4、，无岔管缺点：造价高适用：(1)单机流量大、长度短的地下埋管或明管；(2)混凝土坝内管道和明管道2．联合供水：一根主管，向多台机组供水。设下阀门。优点：造价低缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差适用：、(1)机组少、单机流量小、引水道长的地下埋管和明管3．分组供水：设多根主管，每根主管向数台机组供水。设下阀门。适用：压力水管较长，机组台数多，单机流量较小的情况。地下埋管和明管单元供水          联合供水           分组供水压力水管供水方式（二）明管布置管道与主厂房的关系：1．正向引近：低水头电站。水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通方便。钢管发生事故时直接危机厂房

5、安全。2．纵向引近：高、中水头电站。避免水流直冲厂房。3．斜向引近：分组供水和联合供水。(a)、(b) 正向引进      (c)、(d) 纵向引进    (e) 斜向引进压力水管引进厂房的方式（三）线路选择压力管道的线路选择应结合引水系统中的其它建筑物(前池、调压室)和水电站厂房布置统一考虑。1．路线尽可能短、直。（经济、水头损失小、水击压力小）一般设在陡峻的山脊上。2．地质条件好。山体稳定、地下水位低、避开山崩、雪崩地区。3．尽量减小上下起伏，避免出现负压；转弯半径R≯3D。（四）压力管道直径的选择压力管道经济直径确定是压力管道的主要设计内容之一。1．动能经济比较法：基本原

6、理与渠道相同（压力管道要考虑流速、水击压力的影响），拟定几个直径，进行动能经济计算，比较确定最优经济直径。2．经验公式法：简化条件推导公式。精度较低，初步设计时采用。Qmax——压力管道设计流量，H—设计水头3．经济流速法：压力管道的经济流速一般为4~6m/s，最大不超过7m/s，De=Qmax/Ve注：确定压力钢管直径的公式有很多。经验公式法或经济流速方法的设计结果可作为参考。三明钢管的敷设方式及附件（一）明钢管的敷设方式和支承方式明钢管一般敷设在一系列支墩上，离地面不小于60cm（便于维护和检修）。水管受力明确，在自重和水重作用下，水管在支墩上相当于一个多跨连续梁；每隔12

7、0~150m或在钢管轴线转弯处(包括平面转弯和立面转弯)设置镇墩，将水管完全固定，相当于梁的固定端。明钢管的敷设连续式布置：管身在两镇墩间连续，不设伸缩节。温度应力大，一般较少采用。分段式：两镇墩间设伸缩节（上镇墩的下游侧）。温度应力小。明钢管实体图1镇墩功用：固定钢管，承受因水管改变方向而产生的轴向不平衡力。水管在此处不产生任何方向的位移。布置：水管转弯处，直线段不超过150m。             类型：一般由混凝土浇制，靠自重维持稳定。(1)封闭式：应用广泛。结构简单，节约钢村，固