近日，由株洲南方阀门股份有限公司（以下简称“南方阀门”）董事长黄靖牵头研究发明的“WATER HAMMER-PROOF AIR VALVE AND WATER HAMMER-PROOF EXHAUST METHOD FOR IN-USE PIPELINE”(防水锤空气阀及管道使用过程中的防水锤排气方法)，在美国获得了专利授权证书，PCT专利号：PCT/CN2016/083881,美国专利注册号：US10，690，262 B2。

这是继2018年南方阀门取得首个授权美国发明专利后，再次获得的第2个授权美国发明专利。截止目前，南方阀门共拥有64项有效国际和国家专利授权，且全部专利均实现产业化，成果转化率达100%。

防水锤空气阀美国发明专利证书

一、实践应用驱动优化创新

南方阀门一直以来秉承“关注客户 超乎期望”的核心价值观，利用从应用实践中总结出的经验进行设计优化。当前，新建和改建的长距离输水工程、市政供水工程对空气阀要求提高，要求具有防水锤功能，工作安全可靠。本次新获授权的美国发明专利产品，通过创新突破，是目前国内国外解决输水管道中排气、吸气和消除或减缓正负压水锤的创先产品。防水锤空气阀结构紧凑，具有高速排气、节流排气、微量排气和高速吸气多种功能，对保证充水安全、提高输水效率、预防和消除管路水锤具有积极作用。为输水管线提供更有效安全保证促，对进行业技术进步起到了积极作用。

解决用户水锤问题，获赠锦旗

二、数值仿真分析

融高速进排气阀、复合式高速进排气阀的功能于一体，运用水力学和空气动力学原理，结合CFD流场分析，取消浮球杠杆机构，取消微排连杆机构，取消弹簧，简化设计，增加节流排气的功能，防吹堵、防吹偏、防水锤，微排可靠。通过浮球与节流装置，在不借助任何外力的情况下，自动响应管网高压、低压、负压（气压）状态完成高速与微量吸排气动作，有效预防关阀水锤、弥合水锤，提高管网的输水效率。

防水锤空气阀功能原理

三、试验验证

吸排气性能是空气阀的重要指标，直接决定了管线运行的安全性和输水效率。目前，对长距离输水管线瞬态过程研究大多只考虑空气阀的稳态特性，忽略了动态条件下的空气阀特性，了解空气阀在不同条件下的性能对于降低水锤的风险至关重要。因此，南方阀门建设了空气阀微量排气试验、排气吹堵试验、稳态吸排气性能试验三套试验装置。

空气阀试验装置

该专利是完全依托南方阀门众多技术创新平台，自主完成的研究成果，具有完全自主知识产权。未来，南方阀门将加快自主创新步伐，运用复杂科学的系统工程思维，依托自主投资建设的世界级水力实验室，在数理分析方法及信息图论的基础上，融合智能终端、新一代信息技术、微水力发电，创立弹性供水网络体系工程，为“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设）做出贡献。服务用户加快从“水患”向“水安全”的华丽转身，促进从“水生态”向“水经济”的持续迈进，书写生态文明的“水样本”。在水锤防护领域成为中国在国际水行业的名片，向世界提供中国治水技术方案，让世界更安全、更美好。