之前介绍自力式压力调节阀在化工行业应用，现在介绍先导式水击泄压阀工作原理介绍了先导式水击泄压阀的结构特点和工作原理，论述了阀门动作特性和流量特性的试验方法和结果。
1、概述
　　在油品的长输管道中突然停泵、开关阀门过快或机组转速变化等，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，产生水击。国内外长输管道的发展趋势是管道网络化和密闭输送，这就使长输管道水力系统更复杂，更容易形成水击。当管道中发生水击，并且压力峰达到水击泄压阀的设定值时，水击泄压阀快速开启，部分油品泄入到泄压罐。由于水击泄压阀的开启使管路中液体的体积发生了变化，液体的压能得到释放，使水击压力波的强度得到减弱，因此起到了保护管道和设备安全的目的。水击泄压阀以非直接作用式为主，其中先导式水击泄压阀( 以下简称泄压阀) 相比于其他控制类型的水击泄压阀，具有流通能力强、反应灵敏、无需外力控制和温度适用范围广等优点。
2、先导式水击泄压阀工作原理工作原理
　　上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀泄压阀由主阀和导阀组成，导阀响应系统介质压力自身动作从而控制主阀的开关动作。其导阀能够快速响应入口压力的变化，在管道内水击波传递到阀前，系统压力超过设定压力值后，导阀迅速开启，并控制主阀迅速打开。先导式水击泄压阀属于自动泄压阀，其驱动力为管道中的介质压力。泄压阀并联安装在受保护管线上，阀门上游一侧与受保护的管线相连通，下游一侧与泄放管线相连( 图1) 。1. 主阀2. 导阀3. 远程压力管图1 泄压阀安装方式
　　泄压阀( 图2) 的主阀本体是轴流式的，整体分为主阀入口、主阀内腔气室和主阀出口3 部分。取压点设在水击泄压阀的上游管线上，上游管道中的压力通过远程压力管进入导阀，导阀通过压力管分别与主阀内腔气室和主阀出口相连。1. 阀体2. 阀瓣3. 弹簧4. 固定套5. 导套6. 密封件7. 阀座8. 过滤器9. 导阀10. 压力管图2 泄压阀
　　在正常工作状态下，上游管道中的压力进入导阀，通过气室压力管进入主阀内腔气室，主阀阀瓣在系统压力的作用下与密封件接触，从而保持关闭。当管道中产生水击时，上游管道压力超过设定压力，导阀动作，切断主阀内腔与上游系统压力的连通，泄放主阀内腔压力到主阀出口。主阀内腔失去介质力的作用，阀瓣左移，主阀开启，迅速泄放部分介质，消减水击压力峰，从而起到保护作用。随着水击泄放阀的开启，水击波的能量得到释放。如果管道压力降至水击泄压阀设定值以下，介质重新进入主阀内腔气室，作用在主阀阀瓣上，主阀阀瓣右移，泄压阀重新关闭，恢复到正常运行状态。
3、先导式水击泄压阀工作原理结构特点
　　随着长输管线的发展，泄压阀对泄放量的需求也越来越高，产品结构逐渐发展为具有高泄放能力，排放噪声更小，结构紧凑的轴流式主阀。主阀内芯设计为橄榄形，与阀体配合形成合理的泄放流道，提供消除水击所需的瞬间泄放量。泄压阀通过导阀感受水击压力控制泄压阀的开启及关闭，为非直接作用式泄压阀，主要控制功能均由导阀实现，因此导阀具备能够快速响应入口压力变化的能力。在管道内水击波传递到阀前，系统压力超过设定压力值后，导阀迅速开启，并控制主阀迅速打开。导阀应适用于液体介质，对主阀关闭过程缓慢控制，不会形成二次水击。
　　泄压阀工作介质一般为易燃易爆的油品，从环保及安全角度考虑，导阀不能排空，出口必须接入主阀出口。主阀出口与带压管线相连，可能存在背压，因此导阀应具备承受背压特性，确保水击泄压阀的设定压力及动作性能不受背压影响。

4、先导式水击泄压阀工作原理性能试验
　　为了对泄压阀的动作特性及流量特性进行研究，进行了水击动作试验和流量试验。
　　4.1、水击动作
　　泄压阀能够迅速开启，平稳关闭至关重要。为研究其动作特性，分别进行了在近泵端和近快关阀端的有或无泄压阀的水击试验( 图3) 。试验介质水及其环境温度为10 ～ 12℃。1. 水源2. 水泵3. 流量计4. 快关阀5. 水击泄压阀6. 快关阀7. 调节阀图3 水击试验系统
　　分析试验结果( 图4、图5) ，不使用泄压阀保护试验系统时，迅速关闭快关阀，系统压力在极短时间内出现峰值，其值为系统正常运行压力的3 倍以上。在高的压力峰值后，系统压力形成波形振荡，其波动随着时间的推移而逐渐衰减，4 ～ 5s 后系统中的压力波动逐渐稳定。压力波动稳定后，管线中持续压力为原工作压力的2 倍以上。使用泄压阀时，由于泄压阀的迅速响应，高压力峰值显著降低，并且在压力峰值之后，压力波动快速稳定，管线压力降低到水击泄压阀的设定压力值，远低于无保护时的状态。1. 无泄漏压阀保护2. 有泄压阀保护图4 近快关阀端有/无泄压阀保护时P2压力曲线

　　在不同的安装位置，泄压阀都能够迅速响应，快速消除水击压力峰值，保护管线。水击工况下，泄压阀动作性能稳定，密封良好，关闭平稳，无二次水击现象( 表1) 。表1 泄压阀动作性能1. 无泄漏压阀保护2. 有泄压阀保护图5 近泵端有/无泄压阀保护时P1压力曲线
　　4.2、先导式水击泄压阀工作原理流通能力
　　泄压阀需要较大的瞬时泄放量，因此对其流通能力具有一定的要求。泄压阀使用额定流量系数CV衡量其流通能力。阀门的额定流量与CV值成
　　正比，CV值越大，阀门的额定流量越大。为保证流通能力满足要求，进行全开度下额定流量系数的测量试验( 图6、图7) 。1. 压力源2. 试验段前节流阀3. 温度传感器4. 流量传感器5. 试验样阀6. 试验段管路7. 试验段后节流阀8. 压力测点图6 CV值试验系统

　　依据流道结构终设计方案，对泄压阀样阀的全开状态、不同压力条件下的流动情况进行了CFD模拟，并获得各对应工况下的流通能力( 即质量流量) 。通过仿真计算与试验对比可知( 图8) ，仿真结果与试验数据基本吻合，与理论分析的趋势也保持一致。图7 泄压阀实测CV值1. 模拟2. 试验图8 流量曲线计算结果和试验结果对比

5、先导式水击泄压阀工作原理结语
　　先导式水击泄压阀为自力式大泄放量的水击泄压阀，通过机械导阀感应管道压力对主阀瓣的动作进行控制，实现迅速响应和准确开启，安可靠地保护管道设备，广泛的应用于长输行业中。泄压阀动作性能稳定，关闭平稳，无二次水击现象产生，流通能力强，能够提供足够的消除水击所需要的瞬间泄放量。与本文相关的论文：自力式煤气调压阀组