阀门常见问题之“水锤效应”

高热任

在液体操作中，无论何处的物流突然停止，在上游和下游两者均产生大量的振动波，这个现象叫做水锤效应。通常它是在阀门接近关闭时闭合元件突然吸入阀座（溶缸闭锁效应）的时候，由泵的突然关闭或阀门的突然关闭所造成的。对于控制阀门，溶缸闭锁效应是由低推力执行机构所造成的，该执行机构没有足够刚度以保持接近阀座的位置。在某些情况下，具有快开型或安装的直线型流动特性的阀门也能导致水锤效应。虽然水锤产生很大的噪音，但真正呢感的损害是由机械失效造成的。因此由动能急剧地变化成静的管线压力，已知水锤会冲破管线或损伤管子支架和损害管线接头。对于阀门，水锤能够通过阀芯产生振动，它可能导致阀芯、垫片或填料的失效.       对于阀门，最佳的防御水锤的办法是防止系统任何突然的压力变化。这些包括放慢阀门本身的关闭或当闭合元件接近阀座时提供较大程度的刚性。为防止压力波动，阀门应以均匀变动的速度进行关闭。在某些情况下，当使用快开或安设直线特性（它接近于快开特性），可以要求改变为等百分比特性。对于在接近阀座时必须节流的控制阀，使用异常的刚度执行机构，如弹簧气缸气动执行机构或液压执行机构，或在手动四分之一旋转的操作器的行程套管上设置特殊缺口，将减少或防止溶缸闭锁效应。在管线系统上设置某种类型的防波动措施也能减少水锤。这可便用压力泄放阀或充气软管完成，充气软管可减少管线长度。此外气体可被注入系统内，气体的注入能减少流体的密度并提供某些压缩性以处理任何突然的波动。