Vibration, dynamics and noise
formerly BETA Machinery Analysis and SVT Engineering Consultants
水锤分析
流体系统的瞬态分析
流体管道系统在正常操作中，会发生多种瞬态事件，比如阀门开/关、阀节流、泵起动/停止、紧急停机（ESD）、罐转移、卸载、以及海洋加载/卸载。这些瞬态事件会导致大量正向或负向压力波，以流体的音速传输于管道系统中。瞬态压力会对管道整体产生严重的风险，比如管道破裂、管道崩溃、成穴、柱分离，止回阀猛关。一般称此类瞬态事件是水锤，但由于该现象可以发生于任何流体中，可被称为流体锤，或动态压力喘振。
1 背景
从经验谈，大多数管道系统是为预期的稳定状态操作工况设计，并为“预期外”的场景设定安全值。但随着现代流体建模技术发展，瞬态可以被很好地认识、计划，并设计于管道系统中，以全面提升管道整体性。在设计阶段，初期管道尺寸、布局，和系统的一般工况设定好后，就应当考虑水锤和液体的瞬态分析了。
建议为以下情况进行水锤瞬态分析：
- 需在设计阶段对瞬态事件中的流体管道系统整体性进行评估的
- 需要预测泵系统中正常操作和意外场景下（比如电力故障）水锤的发生
- 预测由于阀门波动、意外阀门开启、涌入新流或其他操作变化引起的瞬态
- 泵系统流量和有效水头升级
- 频繁出现故障的系统，危险流体、对安全以及环境有威胁的系统
- 计算管道中瞬态力，判定应力等级
- 所有在阀门关闭或泵停机时，会产生高频振动或冲击的系统
2 分析内容
- 评估由于系统瞬态事件，而在管道系统中产生的瞬态压力的振幅
- 推荐不同形式的系统保护，包括控制系统参数、确定组件（阀门类型、位置等）、确定组件处理喘振（调压井，泄压系统等），或管道规格及布局更改
- 若需要，计算由于不同瞬态事件在管道中引起的力
- 使用动态流体建模软件进行建模，该计算通过特征法在时域对关于动量和质量流的一维控制方程求解。计算出的速度和压力随时间，或不同开端，不同闭端，不同吸声端等条件变化。模拟结果会以时域或频域结果给出。
其他可选服务
- 计算由水锤瞬态力而产生的管道应力
- 对于有水锤现象发生的现有系统，计算瞬态力对损耗寿命的影响。
- 现场脉动和振动测试，以及故障排除
3 客户利益
通过执行水锤分析，保障您管道系统在瞬态事件中的安全性，其特点如下：
- 了解日常高危运行项目的风险
- 保障系统能够处理异常工况条件，不发生故障
- 优化可靠性、可用性以及效率和安全，避免管道、容器故障和流体泄漏
- 减少维护和运行成本
- 高性价比的解决方案，避免水锤相关问题，风险最小化
4 北塔优势
北塔是全球领先的水锤和脉动分析专家，具有以下优势：
- 积极响应客户要求，提供应用建议，以及持续的客户服务。
- 市场上最先进的声学/机械建模软件
- 及时的建议
5 相关信息
6 相关服务
 |
| 现场测量水锤事件造成的管道承压超过允许值 |
7 关键词
- 流体锤
- 喘振
更多信息
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