水击泄放阀在长输管道中应用研究
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定 压 力 时 ， 阀 内 活 塞 移 至 右 侧 ， 而 切 断 了 导 阀 的 中腔 与 阀 导 从
门本 体 中腔 的连通 ， 此时 ， 阀塞 座 内压力 等 于座 内弹 簧压 力 与 修 ２８ｏ 苗 理 维 ０ ４ ０Ｎ 团
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（ ２。 图 ）
水击泄放 阀由阀门本体和驱动单元两部分组成 。根据阀 门 本体结构 ，水击泄放 阀分为充装式和轴流式 。根据驱动力 的来 源， 水击泄放阀分为 自力式 和他力式 。根 据其 驱动力类 型 ， 水击 泄放 阀分为 电磁式 、 导式 和氮气式 。 先 目前在长输管道 上应 用最广 的水击泄放 阀是美 国 Ｄ Ｎ Ｅ Ａ ＩＬ 公司生产的 ， 该公 司的水击泄放 阀有充装式和轴流式两种 。 苏丹 六 区块 ， 采用 的是氮气 充装式水击 泄放 阀， 西部管 道 ， 采用的是 轴流水击泄放 阀。Ｄ Ｎ Ｅ Ａ ＩＬ公 司的水击泄放 阀具有 以下优点 ： 高泄流能力 ， 这意 味着在满足泄放量 的情况下 ， 用户可以选 择较小的水击泄压阀 ， 节省成本 ；
阀。
１ ． 水击危害 水击又叫做水锤现象 ， 是在压力管道 中 ， 由于某种原因而引 起 的管 内压力的突然变化。如开关阀门过快 ， 突然停泵 ， 清管器 突然卡死等 ， 均会 引起管道 中油流 的骤变 ， 这种 变化产生一种 压 力波 ， 在管线 中迅速传递 ， 生水 击。水击 压力 是由于惯性造 成 产
闭输送 ， 这必然使长输 管道水力 系统更复杂 ， 更容 易形 成水击 。 为了有效地防止水 击现象发生 ， 确保长输管道安全运行 ， 长输管 道必须具备完善的泄压系统 ，水 击泄放阀就是泄压系统 中的关
键设备 。
具有高精度 的特点 ， 先导 式的泄放精度 变化＜ １ ± ％。 二、 用于西部原 油成 品油管道 的两种水 击泄 放阀比较 西部原油成品油管道工程采用 了两种水击泄放阀 ，成品油 管道采用美 国 Ｄ Ｉ Ｌ公 司生 产 的先导式 轴流水击 泄放 阀， ＡＮＥ 原 油管道采用 的是美 国 Ｄ Ｎ Ｅ Ａ Ｉ Ｌ公司生产 的氮气式轴流水 击泄放
的压力变送器 、 压力开关 、 电磁 阀和接线盒就 为防爆设计 ， 在接 线 或校验时必 须保 持防爆密封 ；给控制盘 冲压必须是干燥清洁
的氮气源 ； 在控制盘和氮气源之间 、 控制盘与水击泄压阀之间的
氮气 管路 上 ， 必须装有气密性 良好 的截 断阀 ； 控制盘 日常巡检 和 压力调 节器的切换操作 ， 由运 行值班人员负 责。压力调节器 、 安 全泄放 阀和电磁 阀的整定 、 检修 ， 压力开关 、 压力变送器 、 压力表
导致 管 道 破 裂 ， 坏设 备 ， 胁 管 道 运 行 安 全 。 损 威 ２水 击 泄 放 阀及 其 特 点 ．
水击 泄 放 阀 泄放 管道
图 １
先 导式水 击 泄放 阀 的导 阀有 三个 腔 ， 前腔 、 中腔 和后 腔 ， 其 中有 一个 十字形 的双活 塞 ，导 阀 的内活 塞可 以左 右移 动 。 通 过 内活塞 的左 右移 动 ， 改 变导 阀 与阀 门本体 的连通 方式 来
的 ， 实 质是 油流 在 管 道 中 的动 能和 压 力 能 的相 互 转 换 。 其
１ 导式 水 击 泄放 阀 ． 先
先导式 水击泄 放 阀 ， 于 自力 式泄 放 阀 ， 驱动力 为管道 属 其 中的介质压力 ， 导式水击泄放 阀的取压点 在水击泄压 阀的上 先 游管线上 ， 通过感应导管 ， 压力传递 到导阀 中。阀本体 是轴 流式 的， 驱动单元 包括 导阀 、 感应 导管 、 压力 表和 几个控 制 阀 ， 结构
影 响 下 游 泵 机 组 的 正 常 吸入 。
水击 所产 生的压力 波 ，在输 油管道 内以 １０ ～ ２ ０ ｎ ｓ ０ ０ １０ Ｙ 的 速度传播 。 水击压力 的大小和传播过程与管道条件 、 引起 流速 变 化的原因及过程 、油 品物性 、管道正 常运行时 的流量及压力有 关。 对于输油管道 ， 管道 中液 流骤 然停 止引起 的水击 压力 上升 速 率可达 １ ａ ， ＭＰ ／ 水击压力上升 幅度可达 ３ ａ 惯性水击 波的传 ｓ ＭＰ 。 播使增压值迭加在原有 的液压之上 ， 造成管道局部超压 、 振动 而
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水 击泄放 阀在 长输管道 中应用研 究
房 旭鹏
摘要 关键词 水击现 象在长输管道 中的危 害 ， 水击泄放 阀在长输 管道水击保护 中的应用 ， 用于 西部原 油管道和戍 品油 管道 的两种 水 水击泄放阀 先导式 氮气式
Ｂ
击 泄放 阀结 构 、 工作 原 理及 维 护 。
水 击泄 放 阀本 体三 个相 互 封 闭 的腔 ，分别 与导 阀 的前 、 中、 后腔相 连 。当水泄放 阀上游 压力 小于设 定压 力时 ， 阀 内 导
活塞处 于左侧 ，导 阀的前 腔和 中腔分 别与 阀门本体 的前腔 和
中腔连 通。此 时 ， 阀塞座 内压力 等于座 内弹簧压力 与上 游压力 之 和 ， 于上游 压力 ， 大 阀关 闭 ； 当水击 泄放 阀上游 压力 大 于设
见图 ｌ 。
水击对输油管道的直接危害是导致管道超 压 ，包括两种情 况 ：一是水击的增 压波有可能使管道 压力 超过允许 的最 大工作 压力 ， 使管道破裂 ； 二是减压 波有 可能使稳态运行 时压力较低 的 管段压力 降至液体 的饱 和蒸 汽压 ， 引起液流分离 。 于建有 中间 对 泵站 的长距离管道 ， 减压波还可能造成下游泵站进站压力过低 ，
中 图分 类 号
前 言
文献标识码
一
、
反应速度非常快 ， 先导式的响应时间＜ ０ ｍ ； １０ ｓ
超 压 度 小 ， 导 式 的 超 压 度 ＜ ．７ ａ 先 ０１ＭＰ ； 关 闭 迅 速 ， 在 关 闭 的过 程 中 不会 产生 水 锤 ； 但
国 内外 长 距 离 油 气 输 送 管 道 的发 展 趋 势 是 管 道 网络 化 和 密
门本 体 中腔 的连通 ， 此时 ， 阀塞 座 内压力 等 于座 内弹 簧压 力 与 修 ２８ｏ 苗 理 维 ０ ４ ０Ｎ 团
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（ ２。 图 ）
水击泄放 阀由阀门本体和驱动单元两部分组成 。根据阀 门 本体结构 ，水击泄放 阀分为充装式和轴流式 。根据驱动力 的来 源， 水击泄放阀分为 自力式 和他力式 。根 据其 驱动力类 型 ， 水击 泄放 阀分为 电磁式 、 导式 和氮气式 。 先 目前在长输管道 上应 用最广 的水击泄放 阀是美 国 Ｄ Ｎ Ｅ Ａ ＩＬ 公司生产的 ， 该公 司的水击泄放 阀有充装式和轴流式两种 。 苏丹 六 区块 ， 采用 的是氮气 充装式水击 泄放 阀， 西部管 道 ， 采用的是 轴流水击泄放 阀。Ｄ Ｎ Ｅ Ａ ＩＬ公 司的水击泄放 阀具有 以下优点 ： 高泄流能力 ， 这意 味着在满足泄放量 的情况下 ， 用户可以选 择较小的水击泄压阀 ， 节省成本 ；
阀。
１ ． 水击危害 水击又叫做水锤现象 ， 是在压力管道 中 ， 由于某种原因而引 起 的管 内压力的突然变化。如开关阀门过快 ， 突然停泵 ， 清管器 突然卡死等 ， 均会 引起管道 中油流 的骤变 ， 这种 变化产生一种 压 力波 ， 在管线 中迅速传递 ， 生水 击。水击 压力 是由于惯性造 成 产
闭输送 ， 这必然使长输 管道水力 系统更复杂 ， 更容 易形 成水击 。 为了有效地防止水 击现象发生 ， 确保长输管道安全运行 ， 长输管 道必须具备完善的泄压系统 ，水 击泄放阀就是泄压系统 中的关
键设备 。
具有高精度 的特点 ， 先导 式的泄放精度 变化＜ １ ± ％。 二、 用于西部原 油成 品油管道 的两种水 击泄 放阀比较 西部原油成品油管道工程采用 了两种水击泄放阀 ，成品油 管道采用美 国 Ｄ Ｉ Ｌ公 司生 产 的先导式 轴流水击 泄放 阀， ＡＮＥ 原 油管道采用 的是美 国 Ｄ Ｎ Ｅ Ａ Ｉ Ｌ公司生产 的氮气式轴流水 击泄放
的压力变送器 、 压力开关 、 电磁 阀和接线盒就 为防爆设计 ， 在接 线 或校验时必 须保 持防爆密封 ；给控制盘 冲压必须是干燥清洁
的氮气源 ； 在控制盘和氮气源之间 、 控制盘与水击泄压阀之间的
氮气 管路 上 ， 必须装有气密性 良好 的截 断阀 ； 控制盘 日常巡检 和 压力调 节器的切换操作 ， 由运 行值班人员负 责。压力调节器 、 安 全泄放 阀和电磁 阀的整定 、 检修 ， 压力开关 、 压力变送器 、 压力表
导致 管 道 破 裂 ， 坏设 备 ， 胁 管 道 运 行 安 全 。 损 威 ２水 击 泄 放 阀及 其 特 点 ．
水击 泄 放 阀 泄放 管道
图 １
先 导式水 击 泄放 阀 的导 阀有 三个 腔 ， 前腔 、 中腔 和后 腔 ， 其 中有 一个 十字形 的双活 塞 ，导 阀 的内活 塞可 以左 右移 动 。 通 过 内活塞 的左 右移 动 ， 改 变导 阀 与阀 门本体 的连通 方式 来
的 ， 实 质是 油流 在 管 道 中 的动 能和 压 力 能 的相 互 转 换 。 其
１ 导式 水 击 泄放 阀 ． 先
先导式 水击泄 放 阀 ， 于 自力 式泄 放 阀 ， 驱动力 为管道 属 其 中的介质压力 ， 导式水击泄放 阀的取压点 在水击泄压 阀的上 先 游管线上 ， 通过感应导管 ， 压力传递 到导阀 中。阀本体 是轴 流式 的， 驱动单元 包括 导阀 、 感应 导管 、 压力 表和 几个控 制 阀 ， 结构
影 响 下 游 泵 机 组 的 正 常 吸入 。
水击 所产 生的压力 波 ，在输 油管道 内以 １０ ～ ２ ０ ｎ ｓ ０ ０ １０ Ｙ 的 速度传播 。 水击压力 的大小和传播过程与管道条件 、 引起 流速 变 化的原因及过程 、油 品物性 、管道正 常运行时 的流量及压力有 关。 对于输油管道 ， 管道 中液 流骤 然停 止引起 的水击 压力 上升 速 率可达 １ ａ ， ＭＰ ／ 水击压力上升 幅度可达 ３ ａ 惯性水击 波的传 ｓ ＭＰ 。 播使增压值迭加在原有 的液压之上 ， 造成管道局部超压 、 振动 而
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水 击泄放 阀在 长输管道 中应用研 究
房 旭鹏
摘要 关键词 水击现 象在长输管道 中的危 害 ， 水击泄放 阀在长输 管道水击保护 中的应用 ， 用于 西部原 油管道和戍 品油 管道 的两种 水 水击泄放阀 先导式 氮气式
Ｂ
击 泄放 阀结 构 、 工作 原 理及 维 护 。
水 击泄 放 阀本 体三 个相 互 封 闭 的腔 ，分别 与导 阀 的前 、 中、 后腔相 连 。当水泄放 阀上游 压力 小于设 定压 力时 ， 阀 内 导
活塞处 于左侧 ，导 阀的前 腔和 中腔分 别与 阀门本体 的前腔 和
中腔连 通。此 时 ， 阀塞座 内压力 等于座 内弹簧压力 与上 游压力 之 和 ， 于上游 压力 ， 大 阀关 闭 ； 当水击 泄放 阀上游 压力 大 于设
见图 ｌ 。
水击对输油管道的直接危害是导致管道超 压 ，包括两种情 况 ：一是水击的增 压波有可能使管道 压力 超过允许 的最 大工作 压力 ， 使管道破裂 ； 二是减压 波有 可能使稳态运行 时压力较低 的 管段压力 降至液体 的饱 和蒸 汽压 ， 引起液流分离 。 于建有 中间 对 泵站 的长距离管道 ， 减压波还可能造成下游泵站进站压力过低 ，
中 图分 类 号
前 言
文献标识码
一
、
反应速度非常快 ， 先导式的响应时间＜ ０ ｍ ； １０ ｓ
超 压 度 小 ， 导 式 的 超 压 度 ＜ ．７ ａ 先 ０１ＭＰ ； 关 闭 迅 速 ， 在 关 闭 的过 程 中 不会 产生 水 锤 ； 但
国 内外 长 距 离 油 气 输 送 管 道 的发 展 趋 势 是 管 道 网络 化 和 密
