الملخص
تمثل هذه الورقة دراسة لسيناريوهات متعددة لتدفق عابر على طول شبكة أنابيب مياه ضخمة تربط خزان ترهونة بخزان أبوزيان الذي يشكل جزءًا من الخط الرئيسي لمشروع نهر الصناعي الليبي. هناك محطتين للضخ بها عدد ست مضخات RDLO400-880A(KSB) تعمل بالتوازي في كل محطة. وترتبط كلتا المحطتان بفرع طوله 4 كيلومترات قطره 1.6 متر من أنابيب الصلب، بينما يربط بين الخزانين فرع طوله 15.9 كم وقطره 2.8 متر. تم النظر في تسعة سيناريوهات مختلفة حيث تمت دراستها، إما عن طريق تغيير مصادر التدفق العابر وذلك بسبب انقطاع التيار الكهربائي الكامل، أو بإغلاق جميع المنافذ لحظياً، أو بسبب انفجار الأنابيب في اثنين من منافذ التدفق، و/أو عن طريق اختيار تدابير مختلفة للسلامة بما في ذلك أخذ أعداد مختلفة من الأوعية الهوائية العاملة مع توزيع مختلف لتلك الأوعية على طول الخط. وتعتبر هذه الحالات في ظل ظروف تشغيل مختلفة من منافذ مغلقة أو مفتوحة.
استخدام برمجية (واندا). وذلك لتحديد سلوكيات خصائص التدفق لكل سيناريو، بما في ذلك توزيعات الضغط المستقر والضغوط الدنيا والقصوى. تم الحصول على خطوط التدرج الهيدروليكي لكل حالة حيث تم تحديد الحالات الأكثر خطورة. وكان الحد الأقصى للضغط الذي تم بلوغه هو 40.2 بار، في حين أن الحد الأدنى للضغط المسجل هو (-0.97) بار في ظل ظروف محددة. وتتجاوز هذه القيم الحدود المسموح بها، مما يؤدي إلى عمليات غير آمنة. يمكن أن يكون انقطاع التيار الكهربائي الكامل للمضخة المصدر الرئيسي للتدفق العابر في أنظمة شبكة الأنابيب؛ هو أخطر سبب لإلحاق الضرر بمكونات الشبكة، خاصة في شبكة نقل مياه ضخمة مثل منظومة ترهونة أبوزيان للنقل المائي. ويبدو أن الجمع بين 7 صمامات هواء في اتجاه المصب ووعاء هوائي واحد في أعلى مجرى لكل محطة ضخ أمر مقبول جدًا لحماية المنظومة بالنظر للسيناريوهات المدروسة.
ABSTRACT
This paper represents a study of different transient flow scenarios along a real huge water pipeline system connecting Tarhunah reservoir with Abu-Ziyyan reservoir, which forms a part of the Central Branch of the Libyan Man-Made River Project. There are two pumping stations with 6 RDLO 400-880A (KSB) pumps operating in parallel for each station. Both stations are connected by a 4 km section of 1.6 m diameter steel pipe, while a 15.9 km section of 2.8 m diameter pre-stressed concrete circular pipes connects the two reservoirs. Different nine scenarios are considered and studied, either by changing the transient flow sources, due to complete power failure, closing all turnouts instantaneously, or pipe burst in two of the flow turnouts, and/or by selecting different safety measures including taking various numbers of working air vessels with variable vessel distributions along the line. These are considered under different operating conditions of closed or open turnouts.
“WANDA” software package was employed. The profiles were determined for each scenario, including the steady, minimum, and maximum pressure distributions. Hydraulic grade lines are obtained for each case where the most critical situations are identified. The maximum attained pressure was 40.2 bar (gage), while the minimum recorded pressure is 0.97 bar (gage) under specific conditions. These values exceed the permissible limits, leading to unsafe operations. Complete pump power failure could be the main source of transient flow in pipe network systems; it is the most dangerous reason for damaging the network system components, especially in a huge water transport network as Tarhunah Abu-Ziyyan water transport system. The combination of 7 air valves downstream and 1 air vessel upstream of each pumping station seems to be very acceptable for the protection of the system regarding the considered scenarios.
