1. 背景描述

当压力管道中的流体因某些原因而产生流速的急剧变化时，由于流体的惯性作用而引起管道的流体压力急剧变化，这种现象称为水锤现象或流体瞬变过程。通常水锤压力可达到正常运行值的数倍甚至更高，对设备和系统的稳定运行构成了严重的威胁。就阀门而言，当出现突然断电、关阀事故或通过阀门进行流量调节时都可能产生水锤。水锤对于阀门的危害极大，主要危害如下图1所示（蝶阀为例）：1）阀门阀杆受较大冲击严重变形；2）阀体开裂；3）橡胶开裂；4）阀杆缩短。

2. 技术难点

在流体输运系统中，阀门的动作将引起压力的波动（水锤现象）。在该动态过程中引起的系统内任意一点边界条件改变，都会导致系统内压力波的往复传递。如何来捕捉这个压力波以及系统内的压力峰值一直是一个难点。

3. 案例介绍

该案例是国内某船舶单位船舶2200TEU集装箱船压载系统遥控阀水锤预测与控制策略分析案例。该案例通过Flowmaster进行压载系统的动态过程分析，捕捉系统内的压力波动；并且采用阀门控制元件研究了阀门关闭过程的控制策略，以研究预防水锤破坏的关阀时间，使系统的动态过程处于安全可控状态。

在该系统中给出了7种工况阀门调节控制策略：

4. 总结

通过使用仿真计算可知：由于碟阀的公称压力1.0MPa，厂家试验压力为1.5MPa，当满足控制策略——碟阀关闭时间大于15s，泵出口端碟形止回阀关闭时间大于1.5s（如工况5），即可以有效防止水锤产生的压力不会对阀造成破坏。

 

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