【船机帮】船舶轮机管路中水锤现象的成因及消除措施分析

在日常生活中人们打开水龙头时，水流无法供应上来，时缓时急，伴随着巨大的“突突”声或者人们快速关闭水龙头听水管内发出的短暂闷响都是典型的水锤现象。

水锤现象对船舶轮机管路内阀门和固定件有很大的破坏性，相关人员需要根据水锤现象的成因，制定有效的水锤防护方案。

水锤现象具有很大的破坏性，当船舶轮机管路内出现水锤时，管道内的压力会增大，造成管道的破裂，影响船舶轮机的正常运行。

管路内的压强过高就会引起管子的破裂，压强过低又会导致管子的瘪塌。

水锤在管路内的压强出现强弱之分，因此水锤又被分为正水锤和负水锤。

正水锤情况下，管道内的压力是正常压力的几十倍甚至几百倍，当压力升高的一定程度后船舶轮机内的管道系统会出现振动、噪音、变形甚至爆裂等情况。

在负水锤的情况下，管道内的压力忽然降低，也会引起管道的振动。

当管道内的压力过低时管路会产生一些真空，在外界作用下将管道挤扁，破坏管道的阀门。

水泵在启动时，不到1S的时间内，就从静止状态加速到额定转速，管道内的流量从零增加到额定流量。

流体具有一定程度的压缩性和动量，当流量发生急剧变化时会对管道产生高压或者低压的冲击，出现“空化”状态。

水锤现象跟水泵没有直接关系，与水的惯性有关。

在陆用管路中引起水锤现象的主要原因是开/关水泵，尤其是在水泵扬程较高、流量小、输水管路较长的管路系统中较为明显。

船舶轮机管路系统中的水锤现象产生原因与陆用管路系统产生水锤现象的原因不同，船舶轮机管路中的水锤现象更加复杂。

船舶轮机管路中形成水锤现象的主要原因有以下几点： 

1.供水方式导致管路内出现气阻

船舶供水系统的形式有重力式和压力式两种，重力式供水系统占地面积较大，维修和保养费用高，对船舶的稳定性影响较大。

所以，船舶供水设备在空间限制的情况下，一般采用压力式供水，压力水柜通过水压将水输送到用水处。

压力水柜上设置了高压继电器和低压继电器，可以自动开/停水泵。

压力水柜的结构紧凑，所占空间小。

供水时，压力水柜内的压缩空气会被水流夹裹着进入管路系统，管路中的凹凸点较多，混杂在水流内的空气无法顺利排除就会形成气阻。

压力波在水中是以横波的方式传递的，但是空气却是用纵波的方式传递的，这就导致了压力波在管路内传递的不连续性，从而形成了水锤现象。 

2.管路弯曲，流阻大

船舶轮机中的供水设备较多，布置较为分散，配管的路径也很长。

船舶管路的密度大，很多管路布置难度较大也很复杂。

在配管的过程中，当供水管路与其它管路的布置发生冲突时，其它管路优先，供水管路则需要绕过其它管路重新铺设。

船舶的供水系统大多应用的是塑料管，塑料材质的管道面临着热胀冷缩的问题，所以设计人员在布置塑料管道时会人为的增添一些膨胀弯，降低热胀冷缩对供水系统的影响。

由于供水系统中的膨胀弯较多，水流在管路内流通时会受到一定的局部流阻，水流冲击弯头产生水气泡（又称气蚀）。

水气泡子啊水质不断行进、破碎，形成高压冲击波。

水流中的高压冲击波会影响水流传递的连续性，且随着流速的加快管路内的水锤现象越明显。 

3.水龙头、水泵、阀门的频繁开关

按照国际劳工组织新规的要求，船员的房间内需要设置独立的洗浴设施，洗浴设施的增加也增加了水龙头的数量；船舶轮机的自动化程度不断提高，单向阀和电磁阀被广泛的应用到供水管路中；压力水柜控制着水泵的启动和停止，当船员人数过多时，人们用水量增加，水泵会处于频繁启动状态。

以上种种因素都会导致供水管路内的水流速度急速变化，水压在循环往复变化下容易产生水锤现象。

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