水击泄压阀(自建)讲解
先导式水击泄压阀动作原理及典型故障分析
先导式水击泄压阀动作原理及典型故障分析作者：杨春花来源：《内燃机与配件》2020年第07期摘要：本文阐述了先导式水击泄压阀的组成结构与原理，分析了阀门误动作、先导阀过滤器堵塞、锥形阀芯无法复位或密封不严等典型故障原因，提出了处理措施与改进建议。
Abstract： This paper describes the structure and principle of pilot type water hammer pressure relief valve， analyzes the valve misoperation， pilot valve filter blockage， cone valve core can not reset or seal is not strict and other typical failure reasons， and puts forward the treatment measures and improvement suggestions.关键词：水击泄压阀;动作原理;故障;联锁保护Key words： water hammer relief valve;action principle;fault;interlock protection0 ;引言新建成品油管道一般采用密闭输送方式，发生水击时增压波可能引起液柱分离，超压严重时危及管道运行安全。
为保护管道和附属设施安全，一般采用调节阀保护、泄压阀保护、压力开关停机保护等三级保护措施。
作为保护输油管道系统的重要设备，水击泄压阀的动作性能直接关系到泄压阀保护功能能否实现。
1 ;先导式水击泄压阀的组成结构与动作原理1.1 先导式水击泄压阀结构原理现以DANEL先导式水击泄压阀为例，水击泄压阀由主阀、先导阀、过滤器、集成块及附属管线组成（见图1，集成块不可见）。
1.2 先导式水击泄压阀动作原理先导式水击泄压阀的先导阀由前室、中室、后室组成，前室、中室、后室分别与水击泄压阀本体的前腔、中腔、后腔连通。
M&J (DANIEL)氮气式水击泄压阀安装和维护手册
BULLETIN 400G-40JUNE 1993 安装和维护手册用于3"-12"水击泄压阀（氮气控制型）SECTION 1 安装和维护说明3"-12"水击泄压阀安装和启用1. 在安装水击阀以前，请确定阀门前的管道内没有脏东西、废弃物和金属屑，如果有条件，最好将阀门上游钢管进行吹扫，去除杂物。
2. 将阀门安装在管线上，确定阀门上游螺栓连接牢固。
（注意：为平抑温度变化产生的压力设定漂移，最好将扩大阀芯用的温差补偿氮气瓶埋地）。
3. 确定氮气供应系统的阀门是关闭的。
4. 连接氮气供应管线，从氮气供应系统阀门（H）到充气阀（D）。
5. 将阀门至于操作状态：5.1. 在开始使用水击泄放阀系统之前，应先打开连通温差平抑氮气瓶的截断阀（E），打开氮气充气阀（D）。
5.2. 缓慢打开氮气控制柜后的氮气瓶开关。
不要快速打开高压氮气瓶，避免高压氮气冲入系统损坏系统。
5.3. 缓慢调整氮气控制柜内的调压阀，顺时针为增加压力，直至调压阀下游（左侧）和水击阀上氮气压力表的压力达到标牌显示值，此时，水击阀和温差平抑氮气瓶都已经充压完成。
5.4. 缓慢打开水击阀后的截断闸阀（B）。
5.5. 缓慢打开水击阀前的截断闸阀（A）。
此时阀前压力应低于阀腔内压力，阀门保持关闭。
6. 水击阀停止使用：6.1. 缓慢关闭水击阀前的截断阀（A）。
6.2. 缓慢关闭水击阀后的截断阀（B）。
6.3. 通过水击阀前后管道上的排放阀将阀门前后管道内的压力泄出，如果没有排放阀的设计，则在拆除阀门时，应缓慢松开阀门与管道连接的螺栓，让压力从法兰连接处泄出。
关闭水击阀上的充气阀（D）和截断阀（E）。
缓慢打开水击阀上部的泄压阀（F），将阀腔内的压力泄出。
水击泄压阀的修理注：在阀门部件专有名称后，括号内的编号为阀门部件的编号，详见阀门的拆解图形的指示。
1. 确定阀门前后，及阀腔内压力已经泄出。
2. 如图二所示，将氮气控制系统取下；或将连接氮气控制系统的氮气管连接接头分开。
最新整理如何正确设置泄压阀、紧急关闭阀和紧急开启阀.docx
最新整理如何正确设置泄压阀、紧急关闭阀和紧急开启阀一、泄压阀泄压阀设置在消防水泵出水管上，平时关闭，在消防给水管wang压力超过设定值时自动开启，以防止给水系统因超压而损坏。
消防给水管wang的超压主要是于以下原因：①按消防设计流量选用水泵的流量—扬程曲线属于陡峭型，在小流量运行时(自检或火灾初期)会出现超压；②水泵突然因故(如停电)停转，出水管又未采取相应技术措施，停泵水锤造成超压。
泄压阀设置应注意位置、口径选择、压力设定和相应附件配置等问题。
①泄压阀可设在消防水泵附近或消防水箱附近。
自动喷水灭火系统设计规范》GBH84—1985修订本送审稿10.3.3条规定要求：“每组水泵……出水管应设控制阀……，必要时应设泄压阀。
”该条文在报批稿中被改为：“……必要时，应采取控制供水泵出口压力的措施。
”这些措施即包括泄压阀。
当泄压阀设置在消防水泵出水管上时，可设在止回阀前、后。
设在止回阀前能消解水泵小流量运行所造成的超压，而设在止回阀后(沿水流方向)不仅可消解因水泵小流量运行而造成的超压，还可消解停泵水锤造成的超压，即使消防水泵出水管未采取其他消除停泵水锤的措施(速闭式止回阀、缓闭式止回阀、缓冲罐等)，也不致造成危害和损失。
②泄压阀口径有两种做法，一种是与消防给水总管同径或小一级，另一种是采用DN100或DNxxxx的泄压阀。
从泄压的角度讲，泄压阀的口径越大泄压越快、效果越好。
如图1所示，Q为泄流量，泄压阀的口径大，Q值就大，RBC曲线偏向右侧，R曲线与H曲线相交点M也会右移，其压力值随之降低。
但从经济角度看，口径越大，泄压阀价格越高，必然增加工程建设费用。
因而从实际出发，目前倾向于采用固定口径的泄压阀，即使泄压时实际压力值会稍大于大口径泄压阀泄压的实际压力值，但综合效果还是可行的。
因此，泄压阀口径可作如下规定：若消防给水总管管径D≤xxxxmm，则采用 DN100的泄压阀；若消防给水总管管径D＞xxxxmm，则采用DNxxxx的泄压阀。
水击泄压阀在输油管道上的应用
水击泄压阀在输油管道上的应用摘要：介绍了水击泄压阀的结构和操作原理，分析了长输管道发生水击的原因，并根据水击泄压阀在输油管道上的使用情况，提出在运行中的操作和维修建议。
关键词泄压阀；结构；操作原理；运行分析1．概述水击泄压阀是由美国DANIEL阀门公司制造，用于保护输油管线安全，防止在输油过程中因意外或阀门紧急关断造成管线过压和紊流。
水击泄放系统可以减小水击冲击波，避免因输油管线超压而导致管线发生破裂事故。
2．操作原理水击泄放系统由水击泄压阀(图1) 和氮气控制系统组成。
氮气控制系统主要用于为泄压阀提供充足的气源和稳定的工作压力。
当阀门中氮气压力低于设定值时，氮气控制系统可自动向泄压阀充入氮气直至达到设定值。
当气源的供气瓶缺少氮气时，通过自动监控系统发出缺气信号提示切换备用氮气瓶。
为了防止泄压阀冲气超压，在控制系统中装有安全泄压阀。
图1 水击泄压阀水击泄压阀是一种氮气加载的轴流式阀门。
阀门并连安装在受水击管线上，阀门进口与受水击的管线相连通，出口与水击泄放管线相连。
在投用前应预先向阀门的柱塞腔内充入确定数量的氮气，这样柱塞腔内氮气的压力将使阀门的柱塞与密封环贴。
输油管线在正常压力下运行时，管线中的液体不会通过泄压阀，当输油管线因某种原因产生瞬时的水击波，使管道内的压力超过泄压阀预先设定的氮气压力值时，水击压力顶开泄压阀的柱塞，此时管线中的水击波通过阀门，并将部分液体泄放到水击泄压管线中，从而达到保护输油管线的目的。
当水击压力衰减到小于氮气压力设定值时，柱塞产生轴向滑动，阀门将会缓慢平稳关闭，并自动恢复到水击泄放前的初始状态。
该阀门可根据压力的需要与设定值和报警值。
水击泄压阀顶部控制装置的充气阀是用来向柱塞腔内冲入氮气，阀门的充气是由氮气控制装置的压力调节器进行。
3．特点水击泄压阀最大泄放量可达1358m3 /h，因此可以有效的避免突发原因造成的水击现象，确保管线在输油过程中的安全。
当阀门压力达到水击压力设定值时，阀门迅速开启，直到水击压力波衰减至设定值以下15min内自动关阀(图2)。
水击泄压阀(自建)
新型的水击泄压阀将更加注重环保和节能，有助于推动工业领域 的绿色发展。
增强国际竞争力
通过技术创新和改进，我国的水击泄压阀产品将更具国际竞争力， 有助于推动我国工业产品走向世界市场。
06
结论
总结主要观点和结论
主要观点
水击泄压阀是一种有效的压力控 制装置，能够防止水击对管道和 设备的破坏。
水击泄压阀(自建)
• 引言 • 水击泄压阀的基本原理 • 水击泄压阀的应用场景 • 水击泄压阀的选型与安装 • 水击泄压阀的发展趋势与未来展望 • 结论
01
引言
主题简介
定义
水击泄压阀是一种用于防止水击 现象对管道和设备造成损坏的阀
门。
应用领域
广泛应用于水利、电力、化工等 领域的水泵、水轮机等设备中。
在安装水击泄压阀之前，应仔细阅读 产品说明书，并按照要求进行安装。
在安装过程中，应注意保持水击泄压 阀的清洁和完好，避免损坏和污染。
确定水击泄压阀的安装位置，应选择 在容易维护和操作的地方，同时考虑 管道系统的布局和流向。
安装完成后，应对水击泄压阀进行测 试和调试，确保其正常工作。
维护与保养建议
定期检查水击泄压阀的密封性能和调节功能，确保其正 常工作。
结论
通过实验和模拟研究，发现水击 泄压阀能够有效降低管道内的压 力波动，减少水击对管道和设备 的冲击。
对实践的指导意义
指导意义
水击泄压阀的合理设计和应用能够提 高管道和设备的安全性和稳定性，减 少水击对管道和设备的破坏。
应用范围
适用于各种类型的管道和设备，尤其 适用于长距离输水管道、泵站、水力 发电厂等需要防止水击破坏的场合。
对未来研究的建议和展望
建议
先导式水击泄压阀在百昆成品油管道的应用
先导式水击泄压阀在百昆成品油管道的应用摘要：在长输成品油管道运行中，水击瞬间产生压力波会对管道及设备造成严重的损坏，水击泄压阀是成品油管道的保护设备之一，可通过泄放水击产生的压力保护管道避免管道及设备受损，因此，在成品油管道中安装水击泄压阀是极其重要的。
本文结合百昆成品油管道在输油生产中先导式水击泄压阀实际应用及使用效果，对先导式水击阀的构造、原理及应用等方面进行深入研究与讨论。
关键词：成品油管道；先导式水击泄压阀；结构；原理。
1、概述长输管道水击泄压阀主要有2种：一种是机械先导式水击泄压阀，多用于成品油管道；另一种是氮气式水击泄压阀，多用于原油管道，百昆成品油管道使用的均为美国M＆J公司生产的先导式水击泄压阀。
百昆成品管道沿线地形复杂，多处翻山越岭，管道线路条件及差，且管线输送压力高，是一条长距离、多种油品顺序输送的管道，管道的水力工况多样，管道动、静压都很大，如阀门设备等异常关断将会产生很严重的水击现象，一旦产生水击现象，管道压力迅速升高，管壁将承受巨大的应力，严重时甚至造成管道、管道附件及输油设备损毁，对输油生产安全存在严重威胁。
加之部分站场不能进行越站输送，如启输状态下两路外供电意外停电造成甩站后便会产生严重的水击现象，因此，为保证管道安全稳定运行，设合适的水击泄放系统，对管道的事故工况的处理就尤为重要。
2、先导式水击泄压阀的结构及原理先导式水击泄压阀是由阀体、阀芯、导阀、引压管、导阀过滤器等组成。
工作原理如图1所示:先导式水击泄压阀，油品介质是轴向流动的，利用导阀控制。
阀门动作是以管线油品压力为动力源，油品压力决定阀门的开启或关闭。
当油品压力低时，导阀的弹簧弹力大于上游管线油品压力，滑阀处于导阀阀腔的右侧，此时阀前与阀腔相连通。
当阀腔内充满油品时，阀芯的压力是阀芯弹簧压力与阀前油品压力之合，大于阀前油品压力，所以阀芯在两力的作用下堵住通道，阀门处于关闭状态。
当上游管道油品压力升高时，压力通过引压管迅速传到导阀阀腔，油品压力大于弹簧设定值的作用力，推动活塞向左移动压紧导阀弹簧，使得腔与阀后相连通，阀腔压力泄到阀后，阀腔压力降低，此时阀前管线压力大于阀芯腔内的压力，形成了压力差，推动阀芯向后移动，压紧弹簧导通流道，阀门开启将压力泄掉。
水击泄压阀(专业教育)
正式稿件Βιβλιοθήκη 16❖ 2.1、结构
❖ 氮气式水击泄压阀由：温差补偿瓶、氮气控 制箱、氮气瓶、氮气操作系统、阀体、阀芯、 弹簧、引压管。
正式稿件
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❖ 氮气控制箱：
结构：内部有两个
压力变送器（分别
为氮气瓶压力和设
定压力）、两个
调节阀（一备一用
）、一个安全阀（
当压力超过设定压
力时，释放多余的
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兰成原油管道氮气式水击泄压阀参数汇总表
❖ 是通过挤压阀体内部的气囊来开启的，其结 构简单，安装方便，不需要额外的辅助设施， 特别适用于高粘原油。原油管道上常用的泄 压阀主要有DANFLO氮气式水击泄压阀。 DANFLO氮气式水击泄压阀具有流通能力强、 反应灵敏、安全稳定性高、自动化程度高等 特点，可跟踪阀前端水击压力变化，当输油 管道中的介质发生水击，压力达到阀门设定 值时，能够快速开启，从而有效保护管道。
经过测压管迅速传到导阀阀腔，液体压
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❖ 力大于弹簧作用力（设定压力），推动活塞 向左，压紧导阀弹簧，梭型塞堵住通道Pu和 Pc，通道Pd和Pc相连通，因此阀前压力大于 阀芯腔压力，形成压差，推动阀芯向右移动， 压紧了弹簧，导通流道，阀门打开，将压力 泄放掉。阀前管线液体压力降低，经测压管 迅速传到导阀阀腔，导阀活塞在导阀弹簧恢 复力的作用下向右移动，梭型塞堵住Pd通道 和Pc，通道Pu和Pc相连通，阀前与阀芯腔压 力恢复相等，阀芯在弹簧的恢复力下恢复原 位，阀门恢复关闭状态。
压力）。
❖ 氮气瓶：
四个: 20MPa
正式稿件
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正式稿件
水击泄压阀
件等表面的油污和黄油搽拭干净。 d. 在开启调压阀前，应确保氮气瓶口清洁， 无污物。 e. 不要在不确定是否安全的环境中，检查有 泄漏或有损坏部件的调压阀。在系统内压力 未泄放到正常大气压前，不要松开或拆卸组 件，否则压力将推动拆卸下的部件伤人。 f. 在运输氮气瓶前，应将氮气瓶阀门关闭， 拆除阀门上的调压阀等，然后使用瓶口帽将 瓶口保护好。 g. 在进行供气的氮气瓶上，应确保有手轮或 扳手，以便在紧急情况下关闭氮气瓶。 h. 安装完成后，检查调压阀和所有的连接接 口，确保无泄漏；在任何的维修后，都应进
1.4、操作：
（1）水击泄压阀的投运操作： ①慢慢打开水击泄压阀下游的管段上的截断
阀B； ②慢慢打开水击泄压阀上游的管段上的截断 阀A ； ③慢慢打开阀体排气阀，将阀芯内空气排净； ④关闭旁路阀C，投运操作结束。
（2）水击泄压阀的切换操作： ①慢慢打开要投运的水击泄压阀下游的管段上的 截断阀B； ②慢慢打开要投运的水击泄压阀上游的管段上的 截断阀A； ③慢慢打开阀体排气阀，将阀芯内空气排净； ④慢慢关闭要停运的水击泄压阀上游的管段上的 截断阀A1； ⑤慢慢关闭要停运的水击泄压阀下游的管段上的 截断阀B1； ⑥此时，水击泄压阀的切换操作结束。将停运阀 门上游和下游两端的压力泄放掉，把阀芯腔内的 压力泄放出去后，可对停运的水击泄压阀进行检 修。
2.1、结构 氮气式水击泄压阀由：温差补偿瓶、氮气控
制箱、氮气瓶、氮气操作系统、阀体、阀芯、 弹簧、引压管。
氮气控制箱：
结构：内部有两个 压力变送器（分别 为氮气瓶压力和设 定压力）、两个 调节阀（一备一用 ）、一个安全阀（ 当压力超过设定压 力时，释放多余的 压力）。 氮气瓶： 四个: 20MPa
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工作原理
• 图为先导式水击泄压阀
压力表
感应导管
丝堵
球阀
导阀 调整螺丝
水击泻放阀
液体流向 泻放管道
阀门关闭
阀门开启
通阀前 图为 水击泄压阀关闭状态
压力表
后 中前
室 室 室 前室与中室相通：阀门关闭
压力感应管
通 通通
阀 阀阀 后 座前
导阀
< 液体压力P1 弹簧弹力P2
感应导管
丝堵
球阀
导阀
调整螺丝
压力设定弹簧
②当上游管线液体压力升高，压力经过测压 管迅速传到导阀阀腔，液体压力大于弹簧 作用力（设定压力），推动活塞向左，压 紧导阀弹簧，梭型塞堵住通道Pu和Pc，通 道Pd和Pc相连通，因此阀前压力大于阀芯 腔压力，形成压差，推动阀芯向右移动， 压紧了弹簧，导通流道，阀门打开，将压 力泄放掉。
• 阀前管线液体压力降低，经测压管迅速传 到导阀阀腔，导阀活塞在导阀弹簧恢复力 的作用下向右移动，梭型塞堵住Pd通道和 Pc，通道Pu和Pc相连通，阀前与阀芯腔压 力恢复相等，阀芯在弹簧的恢复力下恢复 原位，阀门恢复关闭状态。
保持正常的压力值。
它碎屑。
阀体密封。
水击泄压阀不能正常运行
活塞表面有划痕或在转角 处有凸起
拆下活塞进行修理或更换
当塞活有塞向在开中方心向位滑置动时的，趋活势。活氮用塞气。密在封压圈力断系裂统或中损不坏起，作
更换损坏的活塞或密封圈， 并检查其它渗漏点。
阀动作迟缓
在气室中有液体
用压缩空气将气室吹扫干 净
主要优点和优势
• l高卸流能力（Cv），使您可使用更小和/或 更少的阀门，提供所需的水击保护。节省 安装费用，减少重量。
• l 反应快速——快速打开/无撞击关闭，便于 阀门导引水击压力。
• l充足的安全系数，防止意外的瞬时水击压 力破坏。
• DANIEL的水击泄压阀的Cv值特别大，这就 意味着在满足泄放量的情况下，用户可以 选择较小的DANIEL水击泄压阀，节省成本；
液体流向
阀塞座
阀塞
水击泻放阀
泻放管道
当上游压力小于设定压力时，导阀内阀塞在右侧，阀塞座内压力（上游液体压 力＋塞座弹簧的弹力）大于上游压力，阀塞关闭。
① 当压力低时，导阀弹簧作用力（设定压
力）大于上游管线液体压力，梭型塞处在 导阀阀腔右侧，堵住通道Pd和Pc，通道Pu 和Pc相连通，通道Pc与阀芯腔是相连通的， 流道Pu与阀前上游管线是相连通的，阀芯 腔内充满液体，阀前与阀芯腔内压力相等， 阀芯在弹簧的作用力下处在左侧，堵住流 道，阀门关闭。
水击泄压阀的工作原理及故障 处理
概述
为保证管道安全稳定运行，设置合适的水 击泄放系统，对管道的事故工况的处理就 尤为重要。水击泄压系统的作用就是当压 力达到或超过泄压阀压力泄放设定值后进 行压力泄放保护。因此泄压阀是保护管道 安全的重要设备。
结构
导阀
动力油路
活塞
滑阀
弹簧 PU 油管路
PC油管路 PD 油管路
通阀前 图为水击泄压阀开启状态
压力表
后 室
中 室
前 室
后室与中室相通：阀门打开
压力感应管
通 通通
阀 阀阀
导阀
后 座前
> 液体压力P1 弹簧弹力P2
感应导管
丝堵
球阀
导阀
调整螺丝
压力设定弹簧
液体流向
阀塞座
阀塞
水击泻放阀
泻放管道
当上游压力大于设定压力时，导阀内阀塞在左侧，阀塞座内压力（塞座弹簧的
弹力）小于上游压力，阀塞打开。
• DANIEL水击泄压阀反应速度非常快，其响 应时间先导式小于100ms；
• DANIEL水击泄压阀的超压度非常小，其超 压度先导式小于0.17Mpa；
• Cv值：表示的是元件对液体的流通能力;即： 流量系数。对于阀门来讲，国外一般称为 Cv值，国内一般称为Kv值。
• ms：毫秒是一种较为微小的时间单位，是 一秒的千分之一。
• （4）如果要改变设定压力值，松开锁定螺母，用 六角头扳手旋转导阀末端的设定螺丝，进行压力 调节。顺时针增加设定压力，逆时针减小设定压 力，调节完后，拧紧锁紧螺母。重新设定值的校
验，直到正确的设定压力。
故障分析
故障现象
故障原因
处理方法
水击泄压阀投运后，不能 阀座内有赃物、焊渣或其 拆开阀体清理脏物，更换
阀座
阀芯
流道
先导式泄压阀结构图
• 水击泄压阀的保护自成体系，当出站压力 超过水击泄压阀动作设定值时，水击泄压 阀自动开启泄放。此时泄流管路的流量开 关将检测的泄放流量信号传给站控系统显 示报警。当出站压力低于水击泄压阀泄放 设定值时，水击泄压阀自动关闭，停止泄 放，流量开关无输出信号，报警消除。
• 定西站在进站管线和出站管线上分别设有 泄压阀，进站泄压阀压力等级为CLASS600、 阀门口径为6寸、0173压力设定值为 8.6MPa,0174压力设定值为9.5MPa；出站 泄压阀压力等级为CLASS600、阀门口径ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6寸、压力设定值为7.5MPa.
• DANIEL水击泄压阀关闭迅速，但在关闭的 过程中不会产生水锤；
• DANIEL水击泄压阀具有高精度的特点，先 导式为小于±1％ ；
• 如果阀门出口流速过大，在水击泄压阀的 泄放过程中会产生剧烈震动、噪音和气蚀 等情况。
设定压力的调试校验
（1）全关水击泄压阀上游和下游管线截断阀； （2）安装手摇泵，将橡胶软管一端连接到手摇打 压泵另一端与测压管相连，关闭测压管与上游管 线之间的阀门，打开手摇打压泵与测压管之间的 阀门； （3）使用手摇打压泵增压，一直到测压管上游压 力表读书不在升高为止，此压力读书为设定的压 力值，将该数值记录下来；