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什么是水擊泄壓閥?

     水擊泄壓閥是降低水擊影響，有效保護管道安全平穩(wěn)運行的自動閥門。在長距離輸油管線中，開關閥門過快、突然停泵、清管器突然卡死等均會引起管線中油流流速的驟變，這種變化產(chǎn)生的壓力波在管線中迅速傳遞。

     水擊是指在有壓管道中，液體流速發(fā)生急劇變化所引起的壓強大幅度波動的現(xiàn)象，其實質是液體在管道中的動能和壓力能的相互轉換。水擊對輸油管道的直接危害是導致管道超壓，包括兩種情況：一是水擊的增壓波有可能使管道壓力超過允許的工作壓力，使管道破裂；二是減壓波有可能使穩(wěn)態(tài)運行時壓力較低的管段壓力降至液體的飽和蒸汽壓，產(chǎn)生部分汽化引起液流分離。水擊所產(chǎn)生的壓力波，在輸油管道內(nèi)以1000~1200m／s的速度傳播，在輸油管道中液流驟然停止引起的水擊壓力上升速率可達1MPa/s，水擊壓力上升幅度可達3MPa。水擊波的傳播使增壓值疊加在原有的液壓之上，造成管道局部超壓、振動而導致管道破裂，損壞設備，威脅管道運行安全。

     國內(nèi)外長輸管道的發(fā)展趨勢是管道網(wǎng)絡化和密閉輸送，這就使長輸管道水力系統(tǒng)更復雜，更容易形成水擊。為了有效地防止水擊現(xiàn)象發(fā)生，確保長輸管道安全運行，長輸管道必須具備完善的泄壓系統(tǒng)，除采用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進出站壓力及壓力超前保護外，廣泛使用水擊泄壓閥，防止管道壓力超高。當管道中的液體發(fā)生水擊，并達到水擊泄壓閥的設定值時，水擊泄壓閥快速開啟，部分介質泄入到泄壓罐。由于水擊泄壓閥的開啟使管路中液體的壓能得到釋放，使水擊壓力波的強度減弱，因此起到了保護管道和設備安全的目的。

     水擊泄壓閥由閥門本體和驅動單元兩部分組成。主閥一般采用軸流形式，根據(jù)其驅動力的類型，水擊泄壓閥分為電磁式、先導式和氮氣加載式。

     先導式水擊泄壓閥，屬于自力式泄壓閥，其驅動力為管道中的介質壓力，先導式水擊泄壓閥的取壓點在水擊泄壓閥的上游管線上，通過感應導管，壓力傳遞到導閥中。驅動單元包括導閥、感應導管、壓力表和幾個控制閥，結構如圖1所示。

圖1  先導式水擊泄壓閥

     先導式水擊泄壓閥以管道中的壓力為驅動力，確保壓力導管暢通是關鍵，這就要求管道中介質的黏度小、無雜質，所以先導式水擊泄壓閥主要用于成品油管道中。為了確保壓力先導管暢通，可在先導管上增加電加熱和保溫裝置。

      氮氣加載式水擊泄壓閥如圖2所示。驅動力為氮氣，有一套完整的氮氣驅動單元。驅動單元主要包括氮氣供應系統(tǒng)、引壓管、壓力表、充氣閥、泄壓閥、截斷閥和溫差補償瓶。氮氣加載式水擊泄壓閥結構相對復雜，氮氣容易泄漏，維護比較煩瑣，該種水擊泄壓閥可應用于瀝青、原油、重潤滑油管道中。

圖2  氮氣加載式水擊泄壓閥

綜上所述，水擊泄壓閥已廣泛用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。