有压输水自动排气阀增设

有压输水自动排气阀增设根据压力输水管道的气、水运动规律和特点,将管线的纵剖面分解为上坡段、长水平段和下坡段,管线高点、低点和坡度变陡点等特征单元,通过分析压力管道初次运行前的充水过程、检修时的排水过程、以及正常运行过程这三种工况的水流流态,提出了空气阀设置应当遵守区别对待、小流量充水和空气阀类型同其任务相一致原则及其设置方法.输水管道，主要指水源至净水厂或净水厂至配水管网的管道。由于输水管道负担全系统供水，且压力较高，所以它的安全运行问题始终被从水部门和设计部门所重视。输水管道常见的事故是爆管，引起爆管的原因主要有：温度应力、管材质量、施工质量、地质构造和水锤等。管道中的气囊虽然不能直接造成水锤，但可借助水锤造成危害。本文就如何在输水管道上设置排气阀，避免气体聚集成气囊进行探讨。　　

二、有压输水自动排气阀增设实例及分析　　
在地形起估地段，要求输水管道的点设排气阀，但实际运行中，许多爆管并未发生在高点或低点，而是发生在高点后的下弯管段，甚至低压管道也发生此类爆管。黑龙江鹤岗的一段管道爆管就是一个典型的例子。　　
鹤岗市属低山丘陵区，净水厂与送水泵站分建，二者相距5公里，净化水靠重力流送至送水泵站，净水厂清水池高程210m，送水泵站清水池高程185m，输水管为DN800连续铸铁管，平均流速1.0m/s，泵站前500m有一高岗，高程185(见图一)，高岗的点有一排气阀，但排气阀后50m处，多次发生爆管事故，后来在爆管处加装了一双口排气阀，几年来，两排气阀间没再爆管，只在新装排气阀后10m处发生过一次爆管。　　

有压输水自动排气阀增设从这个例子看，爆管与管中的气体有关(安排气阀后无爆管)。下面对管道中气囊的形成过程和它的受力情况进行分析：　　
1.气体的聚集及平衡　　
在正常情况下，管道中的水流可近似地看成是恒定流(压力、流速、温度不变)。在这种状态下，水中的气体要逐渐地析出，形成大小不等的气泡上升到管壁，气泡按水流流速向前运动。在上坡段，由于浮力的作用，气泡流速可能大于水流速。因管壁有一定粗糙度，各气泡运动方向相同，很难聚集成大气泡。小气泡沿管壁一定宽度向前流动，经过点排气阀时，排气管直径内的气泡有条件排出，而其他气泡靠水流的推力向下游流去。由于管壁处的紊流和流速和切线特性，使一些经过排气管的小气泡越过排气孔也向下游流去(见图二)。　　

越过排气阀的气泡顺坡而行，运动方向与气泡所受浮力的分力P1方向相反(见图三)，这个浮力合力产生的阻力，必然使气泡运动的速度减慢，后序气泡容易撞击前面气泡而全成大气泡，大气泡产生大的浮力。自动排气阀的性能要求：
a.自动排气阀应有较大的排气量，当管道空管充水时可在极短的时间内实现快速排气恢复至正常供水能力。
b.自动排气阀在管内有负压产生时，活塞应该可以迅速开启，快速大量吸入外界空气，以保证管线不会因负压而产生损害。且在工作压力下能够将管道中集结的微量空气排出。
c.自动排气阀应有比较高的空气关闭压力，在活塞关闭前的较短时间内，应有足够能力将管道内的空气排放完毕，提高输水效率。
d.自动排气阀的水关闭压力应不大于0.02MPa，在较低的水压下就可以关闭排气阀，从而避免水的大量涌出。
e.自动排气阀应采用不锈钢浮球（浮桶）作启闭件。
f.自动排气阀阀体上应设有防冲击保护内筒，以防大量排气后高速水流直接冲击浮球（浮桶）而造成浮球（浮桶）的过早损伤。

自动排气阀故障排除方法：
暖气不热原因：
a.自动排气阀失灵或管道坡度不对形成汽堵；
b.多年来未冲洗管道导致脏堵；
c.多个阀门尤其是用户自设的阀门没有打开或因年久失修导致阀芯脱落，堵塞管道；
d.系统设计不合理，如果管道布置不合理，管径过细、暖气片过小等。
排除方法：
a.检修更换暖气排气阀，调整管道坡度，排尽空气；
b.冲洗管道，排除脏堵；
c.检修并且打开所有应打开的阀门；
d.修改管路，加大暖气片。　

　　
三、有压输水自动排气阀增设结论　　
有压供水管道在供水或排水时，要排出或吸入一样体积的空气;正常运行过程中需要排出水中析出的微量气体。当缺少进排气阀、进排气阀型号不合适、布置不合理或进排气阀不能正常工作时，气体就会留在供水管道中，这些气体会影响到供水系统的安全运行，气体随水的流动而运动，其在运动过程中反过来又导致水流速的改变，引起水锤发生。因此供水管道中发生的如爆管、输水不畅等现象，管道系统不能进、排气是主要的原因。在供水管道中，由于气体的存在缩窄了管道的过水断面，减小了供水流量，影响到了用水户正常的生产和生活用水，增加了供水成本。这些气体在管道供水时如发生停泵、控制阀误操作等，轻则会影响系统正常供水，重则会使管道遭到破坏。

1.输水管道下坡段必须增设排气阀，具体位置由式P`=PSinα确定，计算流速取平均值为宜；　　
2.管道实际俯角小于计算角度时，排气阀应设在下弯曲线与直线的交点处；　　
3.为使管内气体尽早排出而不形成气囊，下弯管线与直管线的交点均应设排气阀；　　
4.本文所增设的排气阀不能取代点排气阀TOP