浅议供水管道中排气阀的设置及注意事项

浅议供水管道中排气阀的设置及注意事项

海丰供水工程设计有限公司尚喜权

摘要：排气阀对保障供水管道系统的正常运行，降低动力费用起着极其重要的作用，因此必须首先了解供水管道中气体产生的

原因，对管道的危害；其次要了解排气阀的工作原理，种类

及各种排气阀适用条件，以保证能正确选用和使用排气阀，

排除安全事故隐患，确保供水管道安全平稳运行。

关健词：排气阀工作原理种类安装位置选型

供水管道中的排气阀，是保证供水管道安全运行的重要设备，一般设在供水管道最高点或闭气的地方，其主要作用为：当管道正常运行时，将积聚在管道内高处的气体，或管道因突然停电.停泵造成负压时，正常排气或进气，使管道运行正常。

一、排气阀的工作原理

当供水管道运行时，管道中的气体一般会聚集在管道的最高处，因此排气阀一般都安装在管道最高处，当供水管道运行时，管内气体进入排气阀阀体内部后，气体会聚集在排气阀阀腔的上部，随着阀内气体的增多，压力上升，当气体压力大于管道压力时，气体会使阀腔内水面下降，此时浮筒会随着水位一起下降，打开排气口；当气体排尽后，水位上升，浮筒也随之上升，此时排气口关闭。当系统中产生负压

时，阀腔中水面下降，排气口打开，由于此时外界大气压力比系统压力大，所以大气通过排气口进入系统，以防止负压的危害。

二、管道内产生气体的原因

1、管道施工完毕通水前，管道内积存的气体。

2、水泵运行时，水泵运转时带入的大量空气。

3、水泵工作时因泵前泵后压力调节变化较大而产生气体。

4、当管道系统因突然停泵形成负压通过排气阀进入的空气。

5、管道因维修停水而进入的空气。

三、管道存气的危害

1、在一般情况下，水中约含2VOL%的溶解空气，在输水过程中，这些空气由水中不断地释放出来，聚集在管线的高点处，形成空气袋，使输水变得困难，系统的输水能力可因此下降约5-15%，由于供水管道中存在气体，严重时会形成气阻，使管道过流断面减小，使过水量减小，另外由于过流断面减少，增加水头损失，水泵能耗将增加0.11～0.13，使管道运行费用增大。

2、当管道中存在气体时，气体流速很快，一般为同样压力下水体流速的30倍，这样将会使水表计量发生偏差，导致供用水量的不平衡。

3、供水管道中的气体是引发管道振动和水锤的关键因素。

4、供水管道内壁交替接触空气和水，金属表面腐蚀加剧，并使水质恶化。

5、当管中水流发生波动时，隆起的部位形成的气囊，由于压力释放的能量与流速成正比，气体压缩后所产生的压强，要比水被压缩后所产生的压强大几十倍甚至几百倍，极易产生爆管。

四、排气阀的种类

随着科技的发展，目前市场上的排气阀功能也越来越多，但按功能可分为微量排气阀、高速排气吸气阀和复合式排气阀三种。

（1）微量排气阀适用范围主要是排除给水管道中释放出来的少量空气，一般用于管径为DN20、DN25的管道上。

（2）高速排气吸气阀主要用于供水管道空管冲水时高速排气和管网排空时发生破坏真空时的调整吸气。

（3）复合式高速进排气阀（双孔排气阀）为多功能排气阀，是微量排气阀和高速排气吸气阀的组合，主要具备三个功能，即微量排气、高速排气和高速吸气。它既能自动排除供水管道中正常运行中产生的少量气体，又可特殊情况下实现高速排气及快速进气的排气阀，

五、排气阀安装位置的选择

排气阀设计中应注意以下问题:

1、排气阀位置的选择

确定合适的安装点是保证整个供水管道系统安全运行的基础。排气阀的安装位置直接影响着排气效果和管道的运行状态，我们设计人员在设计时，往往只局限于在局部最高点设置，但在实际应用中排气阀的安装位置有多种，只有综合考虑整个管路的各种情况，因地制宜，才能使排气效果达到最佳。

（1）供水管道的局部最高点必须设置；

供水管道因地势变化需以一定坡度或遇障碍敷设时，在局部高点一般会积聚较多气体，此处位置为供水管道最主要、最常见的安装位置。

（2）在下降坡度变大点

供水管道沿下降坡度敷设时，在下降坡度突然变大处，需设置。

（3）在上升坡度变小点

供水管道沿着上升坡度敷设中，坡度突然变小处，需安装排气阀。

（4）长距离无折点上升或下降管段可每500～1000米设一个排气阀；

(5)长距离水平管线可每隔500～1000米安装一个排气阀。

2、选择正确规格的排气阀，排气量必须适当。若排气量小，停水后再恢复原有供水能力需较长时间，若排气量大将很快就能恢复原有供水能力。

3、最高点两侧有不同坡度时,按条件最不利的坡度确定。

4、排气阀下面应安装一个同一口径的阀门,一般为闸阀。

5、排气阀口径与管线直径之比一般为1：8或1:12。

6、排气阀必须垂直安装。

六、排气阀的选型

在供水工程设计中，我们应根据现场实际情况进行选用排气阀，具体选用标准如下：

（1）对局部最高点需安装复合式排气阀

（2）对长距离水平管段、长距离无折点下降管段宜安装复合式排气阀或微量排气阀

（3）对于下降坡度变大点，上升坡度变小点宜选用微量排气阀

（4）当需要真空保护时，需选用复合式排气阀

(5)对于长距离无折点上升管段可选用高速排吸气阀或复合式排气阀。

五、几点体会

1、排气阀由于设在室外，极易发生盗水现象，在实际中可将井室做成防盗井室，并加强巡护，切实保证排气阀的

安全运行。

2、管理部门应及时对排气阀维护、保养，以保证排气阀的正常使用。

3、排气阀的设置按规范要求和实际情况科学合理布置，对于长距离供水管道，最理想的排气方法是在较短的距离内安装数量较多，口径较小的排气阀，而不是安装口径大，数量少、间隔长的排气阀。

5、多数情况下，可利用复合排气阀的多功能性，安装复合排气阀，减小因气体而发生的管道事故。

4、严格按施工图设计和规范安装排气阀，不得随意变更安装位置和排气阀规格。

结束语

排气阀作为供水管道的设施，虽投资占工程总造价比例较小，但它对于管道正常运行、降低运行费用起着极其重要的作用，本文通过分析供水管道内气体产生的原因、危害和排气阀的工作原理、种类、选用及适用条件的了解，使大家在今后的各个新建和改造工程中，正确选用和使用排气阀，排除供水管道安全事故隐患，保证供水管道平稳运行。