进口减压阀在管道输水工程中的应用

进口减压阀在管道输水工程中的应用

进口减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置，它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。出口压力不受进口压力和流量变化的影响，既可减静压，又可减动压。

澄城县地处渭北高原沟壑地区，地形复杂，落差较大，在土地开发治理项目配套灌溉工程输水管道建设中常出现管路压力过大，超过管材的承压能力。过去我们通常采取的办法是在管路中设置减压池或提高管材的等级，减压池占地面积大，建设投资大，建设工期长，而且管理不便；提高管材等级也会出现建设投资大，采购、保存、管理不方便等问题。针对此问题，我们在设计施工中大量采用了减压阀，有效地解决了管路压力问题。从已建成的几处工程的运行情况来看，减压阀确实起到了稳定、可靠的减压效果。

一、进口减压阀的作用、类型构造及基本工作原理

1、进口减压阀的作用

进口减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置，它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。出口压力不受进口压力和流量变化的影响，既可减静压，又可减动压。

2、进口减压阀的类型

进口减压阀的类型，按其构造来分，以往常见的有薄膜式、内弹簧活塞式等。按其调压效果来分，有定比式及可调式两种。不管是哪一种减压阀其作用原理基本都是一样的。小型减压阀通常有DN25-DN200等多种规格，调压范围为0.1-1MPa之间，减压阀的工作压力也有好几个等级，我们经常用到的减压阀工作压力一般是1.0MPa。

3、进口减压阀的基本工作原理

进口减压阀的基本工作原理是靠阀内流道水流的局部阻力降低水压，水压降的范围由阀瓣的薄膜式或活塞两侧的进出口水压差自动调节。可调式减压阀由阀芯内部的反馈孔及膜片组成反馈机构，阀后压力经反馈孔引入膜片下部空腔内。由于膜片上部弹簧张力与膜片下部阀后反馈压力形成的平衡条件影响，阀瓣与阀座之间形成相应的开启度。动态时，阀后压力P2下降时，经反馈使膜片下部张力小于弹簧压力，膜片及与其联动的阀瓣下移，开启度增大，流体通过阀瓣的阻力减小。开启度增大至预调值不再下降时，开启度将维持不变。当阀后压力值高于预调值时，其过程与上述相反。由于开启度随阀后压力的变化自动调节，从而达到减动压的目的。静态时，随着阀后压力逐渐增加至预调值时，阀瓣与阀座闭合，达到减静压的目的。新型的定比式减压阀主要由阀体、进口压差、活塞、出口压差及O型圈、密封垫等零件组成，其原理是利用阀体中浮动活塞两端不同的截面积压力差从而改变进水与出水的压力状况，达到减压目的。

二、进口减压阀在实际工程中的应用

1、进口减压阀的选型

农村灌溉输水管路受自然、地形条件的限制较多，故在工程设计中我们多采用可调式减压阀，一般我们用到的减压阀工作压力为1MPa，调压范围在0.1-0.8MPa之间，适用介质为原水、清水。安装、操作、维修保养都很简单方便。选用规格一般比工作管路规格高一级，即若管路规格为φ90，那么我们选取公称直径为φ100的减压阀。减压阀与管路的连接一般有法兰和螺纹连接两种，可根据减压阀的型号和安装要求灵活运用。

2、进口减压阀的安装要求

（1）减压阀可垂直或水平安装，安装中应注意减压阀进出水方向，不可颠倒。

（2）减压阀前应设计和安装过滤器，以便保护减压阀，延长使用寿命。安装减压阀之前必须对管路系统进行冲洗清理，以防止焊渣等脏物流入阀门，影响阀门正常工作。

（3）减压阀前应设截止阀，一般安装在过滤器前，便于维修时切断水源。为保证用户的不间断供水，必要时应采用并联安装方式，此时减压阀前后都应设置截止阀。

（4）减压阀前后如设置压力表，压力表与减压阀门进口或出口端应保持5DN以上距离。

（5）减压阀出水端可设置软接头，便于安装维修。

（6）减压阀内部为精密组件，运输及安装过程中切不可用力摔打。减压阀内部有橡胶材料、运输、存放及安装时均应远离炽热环境（如电气焊等），防止橡胶过早老化。

3、进口减压阀运行操作中应注意的问题

（1）要避免存留脏物、杂物进入减压阀减压保障系统。新建或者改造工程的减压系统管网，很可能遗留沙粒、麻丝、杂物。投运前，一般都应进行水冲洗，满足清洁要求后，最后装上减压阀和过滤器滤芯。在系统进入工作后，保障减压系统的水流畅通与否，与设置在系统上的过滤器流通能力关系密切，如滤芯被杂物严重吸附，则会影响减压阀的工作，为此必需对过滤器进行定期检查，及时清除污秽。这项工作2至3个月必须进行一次，有些可调式（弹簧式、薄膜式）减压阀，其主阀或者导阀自身设置过滤器，同样需要定期拆洗滤芯。

（2）1用1备的减压阀组应定期轮换工作。考虑到用户的用水可靠安全性，设计时可能会两套减压阀并列安装（1用1备）。减压通路两侧都辅以闸阀或蝶阀，可启闭任一减压通道，为使并列的两套减压阀通道能正常工作，常规一个月轮流交换一次，搁置时间过长减压通道死水结垢，减压元件阀芯会卡住失效。

（3）应及时排除管道中的积气。当空气进入减压管网或管网内随压力变化时气体从水中析出，这时区域内用户的水压极不稳定；处在供水最不利点用水器更是压力变化急骤，有时呈现虚假的峰值压力，有时还会抽吸断水，还有管网会伴随撞击声。产生这种现象，爆管的事件屡有发生；有些水表无法正确计量，出现用户不用水，水表也会不断地转动。为此必须在管路出现驼峰型处或管路出现剧烈变化处增设排气阀。

（4）注意减压阀的减压保障系统。无论选用比例式还是可调式减压阀，其减压比P1UP2不宜选择过大，一般应控制在5U1之内。超过这个范围易产生气蚀现象，损坏阀件，产生啸叫噪音。有些活塞式减压阀，制造厂在其阀体上加工一个直径1.5mm左右的小孔，其功能是让阀芯运动时起到透吸气作用，维护管理时应注意千万不要将小孔塞住，否则影响减压阀的正常运行。

（5）加强减压阀保障系统的管理巡视，要注意观察减压阀本身的工作动态。阀前、阀后压力数值接近，表明减压阀本身已存在故障。这对管网危害极大，可能因超压力而出现爆管，必须及时修复。

三、结束语

减压阀在近两年已广泛应用在管道输水工程中，经过几处工程的运行使用，我们认为减压阀运转平稳、正常，减压效果稳定可靠，且无需专人管理，使用方便，适用于受地形条件限制、管路较长，落差较大的灌溉供水工程。同时为实现给水系统的安全运行，朝自动化方向发展创造了条件，是一种值得推广和广泛应用的新产品。在这里值得一提的是鉴于水的漏失率和浪费程度几乎和给水系统的水压大小成正比，因此，减压阀还具有改善系统运行工况和潜在的节水作用。