第1章 沙漠长距离输水工程关键技术介绍 1
1.1 国内外长距离输水工程技术现状 2
1.1.1 长距离输水管道工程的重要性 2
1.1.2 国内长距离输水管道工程 2
1.1.3 国外长距离输水管道工程 3
1.1.4 长距离输水管道水锤问题 4
1.2 长距离泵站工程设计与优化研究 5
1.2.1 阿尔及利亚泵站工程设计总结 5
1.2.2 设计过程管理及教训 6
1.2.3 “沙漠长距离输水工艺及控制优化技术研究”主要内容 7
1.3 项目选用的柴油／天然气双燃料引擎 9
1.3.1 双燃料引擎目前存在的主要问题及发展方向 9
1.3.2 项目使用的双燃料引擎介绍 9
1.4 项目使用的大型离心泵 10
1.4.1 离心泵特点 10
1.4.2 项目使用的HPDM离心泵介绍 11
第2章 地质条件与工艺水池设计优化 13
2.1 概述 13
2.2 环境与地质条件 13
2.2.1 气候与气象 13
2.2.2 地貌与地质 14
2.2.3 地震 15
2.3 水池设计优化 15
2.3.1 设计分析与优化 15
2.3.2 高架水池支承选型 18
2.3.3 水池与阀室主体结构设计 20
2.3.4 屋盖支座 20
2.4 施工工艺优化 20
2.4.1 池壁构造 20
2.4.2 施工缝 21
2.4.3 裂缝与缺陷 21
2.4.4 外墙保温 22
2.4.5 后浇带 23
2.5 小结 23
第3章 长距离输水管道稳态水力计算和优化 24
3.1 概述 24
3.2 管线设计的基本原则 24
3.2.1 重力有压输水管道 24
3.2.2 加压输水管道 24
3.2.3 设计基本原则 24
3.3 初步设计情况 25
3.4 水力设计分析和方案优化 25
3.4.1 站间管线沿程水头损失 25
3.4.2 泵站内局部水头损失 26
3.4.3 校核原初步设计 26
3.4.4 方案优化 27
3.5 小结 28
第4章 长距离输水管道水锤数值计算 29
4.1 概述 29
4.2 基本模型 29
4.2.1 特征线法的基本原理 30
4.2.2 重力流下管道水锤计算 31
4.3 ST～SP1长输管线水锤计算 33
4.3.1 开阀水锤计算 34
4.3.2 关阀水锤计算 35
4.4 SP1～SP2长输管线水锤计算 36
4.4.1 停泵水锤计算 37
4.4.2 启泵水锤计算 42
4.4.3 小结 45
4.5 SP2～SP3长输管线水锤计算 45
4.5.1 停泵水锤计算 46
4.5.2 启泵水锤计算 52
4.5.3 小结 53
4.6 SP3～SP4长输管线水锤计算 54
4.6.1 停泵水锤计算 54
4.6.2 启泵水锤计算 63
4.6.3 小结 66
4.7 SP4～SP5长输管线水锤计算 67
4.7.1 停泵水锤计算 67
4.7.2 启泵水锤计算 75
4.7.3 小结 77
4.8 SP5～SP6长输管线水锤计算 77
4.8.1 停泵水锤计算 78
4.8.2 启泵水锤计算 84
4.8.3 小结 87
4.9 SP6～RT长输管线水锤计算 87
4.9.1 停泵水锤计算 88
4.9.2 启泵水锤计算 93
4.9.3 小结 95
第5章 泵站内工艺逻辑控制及工艺参数优化 96
5.1 泵站内工艺流程 96
5.1.1 泵的启闭过程及阀门加载工艺控制 97
5.1.2 泵运行方式 101
5.2 泵站内主要阀门的控制 101
5.2.1 Monovar阀门 104
5.2.2 PCV阀门 105
5.2.3 止回阀 106
5.2.4 水锤防护设备 110
5.3 小结 111
第6章 长距离输水泵站内控制参数模拟及优化研究 112
6.1 引擎泵组变速特性 112
6.1.1 引擎泵组变速调节 112
6.1.2 引擎泵组启动特性 114
6.2 SP1～SP6引擎泵组控制参数匹配关系 116
6.2.1 引擎泵组联轴器扭矩传感器的原理 116
6.2.2 泵站内引擎泵组各参数匹配关系 118
6.3 引擎泵组泵轴过载振动有限元分析 121
6.3.1 泵轴偏心振动有限元分析 121
6.3.2 平行不对中泵轴动力学分析 125
6.4 小结 127
第7章 泵站间联运控制技术研究 128
7.1 蓄水池液位高低与泵参数的优化控制 128
7.1.1 PID控制系统工作原理 128
7.1.2 水池液位高度与泵参数的优化控制 130
7.2 水池液位高度对泵进出口压力的影响 134
7.3 泵-管道系统参数的控制研究 134
7.4 小结 137
第8章 沙漠长距离输水管线材质及焊接工艺适应性研究 138
8.1 管道管材腐蚀适应性研究 138
8.2 不锈钢管的腐蚀现象 140
8.3 焊接工艺适应性研究 141
8.3.1 焊接材料的选择 142
8.3.2 焊接方法的选择 143
8.3.3 焊前准备 144
8.3.4 焊接工艺参数的选择 144
8.3.5 奥氏体不锈钢的焊后处理 146
8.4 水质分析及材质耐腐蚀性 146
8.4.1 水的腐蚀因子 146
8.4.2 现场水质分析 147
8.4.3 奥氏体不锈钢耐腐蚀机理分析 148
8.4.4 奥氏体不锈钢的腐蚀类型 149
8.4.5 奥氏体不锈钢腐蚀原因及影响腐蚀因素分析 151
8.5 管材腐蚀旋转挂片实验 153
8.5.1 仪器 153
8.5.2 试验条件 154
8.5.3 试验步骤 156
8.5.4 结果分析 156
8.6 管线材质焊缝腐蚀性电镜微观分析 158
8.6.1 光学金相分析 158
8.6.2 扫描电镜腐蚀表面分析 159
8.6.3 能谱分析 160
8.6.4 腐蚀处理建议 163
附录 符号和缩略词说明 165
参考文献 166