氮氣水擊泄壓閥結構形式及工作原理

氮氣水擊泄壓閥從控制類型上劃分，有氣瓶控制式和電氣系統控制式兩種。 
氣瓶控制式氮氣水擊泄壓閥屬于泄壓閥，其結構型式如下圖所示，其驅動力為高壓氮氣氣源瓶所提供的壓力。閥門并聯安裝在受保護管線上，閥門上游一側與受保護的管線相連通，下游一側與泄放管線相連。氣瓶控制式氮氣水擊泄壓閥主要由四部分組成，主閥、管線儀表及附件、溫差平抑瓶和氣源瓶。氣源瓶提供的高壓氮氣，通過管線及控制儀表后進入主閥內腔，控制主閥開啟和關閉。溫差平抑瓶通過管線與主閥氣室腔相通，一般采用深埋或其他保溫措施，以降低溫度變化對氣室腔內壓力的影響。 
氣瓶控制式水擊泄壓閥結構型式圖 
電氣系統控制式結構相比氣瓶控制式更為復雜，造價相對昂貴，要外接電源，其結構型式如下圖所示。電氣系統控制式氮氣水擊泄壓閥可實現切換氮氣瓶，溫差修正補償，超壓報警，氣源低壓報警，一套控制系統可為多臺閥門供氣等功能，適用于管線化程度較高，人煙稀少地區。 
電氣系統控制式水擊泄壓閥結構型式圖 
氮氣式水擊泄壓閥主閥是軸流式結構。整體分為三部分：主閥入口與上游管線相連、主閥內腔氣室與氣室管路及控制儀表相連，主閥出口與泄放管路相連。 
氮氣水擊泄壓閥在正常工作狀態下，如下圖所示： 
氮氣式水擊泄壓閥正常工作狀態 
高壓氮氣源通過氣室管路及控制儀表后對水擊閥內腔氣室填充與設定壓力相當的系統壓力，主閥閥瓣在系統壓力的作用下與密封元件接觸，從而保持關閉狀態。當管道中產生水擊時，上游管線壓力超過閥門設定壓力，閥瓣被推動并向左移動，水擊閥內腔體積變小，如下圖所示： 
氮氣式水擊泄壓閥開啟狀態 
但由于水擊閥內腔體積的變化相對于溫差平抑瓶的體積微乎其微，故水擊閥內腔會始終保持系統壓力不變。此時主閥開啟，管線中部分介質被迅速泄放到泄壓罐中，從而消減水擊壓力峰，而起到保護管路與設備的作用。隨著水擊泄放閥的開啟，水擊波的能量得到釋放。當管道壓力降至水擊泄壓閥設定值以下，在系統壓力作用下，主閥閥瓣重新與密封元件接觸，實現閥門的關閉過程，恢復到正常工作狀態。