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之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在介紹輸水管道排氣閥口徑設(shè)置前兩個功能是由大孔徑“出氣和進氣”閥來完成的。第三個功能是用小孔徑“排氣”閥來實現(xiàn)。“組合空氣閥“結(jié)合了多個孔口于一體來完成所有三個功能，兩種空氣閥可以被定制組合。采用標(biāo)準(zhǔn)單體配置是不合適的。提供了清水和污水管道應(yīng)用中選擇、定位和安裝空氣閥的詳細(xì)指南。本文提出了適用于大多數(shù)原水和供水管道的一些簡化設(shè)計，可以顯著降低此類管道的設(shè)計費用，而不會影響主管道的完整性。城市壓力排水管道排氣閥綜合保護裝置的工作原理、結(jié)構(gòu)及工作模式分析,并通過實際運用案例論證了排氣閥綜合保護裝置的應(yīng)用能夠為普通污水排氣閥提供有效保護,對排水管道的正常、安全運行具有重要意義.結(jié)合供排水一體化的實踐 ,闡述了組建水務(wù)集團的必要性 ,并對其組織形式、經(jīng)濟運作進行了分析。
輸水管道排氣閥口徑設(shè)置空氣閥有三個功能： 
在管道充水時釋放由水排出的空氣（出氣），
管道排水時（或爆管時）允許空氣置換水（進氣），
排出管道運行夾帶的空氣（排氣）。 
輸水管道排氣閥口徑設(shè)置空氣閥放在哪里？
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥一般來說，在管道點上放置大孔“出氣和進氣”閥，這些位置在管道運行期間通常是空氣收集點，因此在那里也應(yīng)該設(shè)置一個小孔“排氣”閥。在可能產(chǎn)生負(fù)壓的地方也要設(shè)置大孔徑“出氣和進氣”閥，比如管道陡峭下坡的高點，在這里還需要進行壓力瞬變的分析計算。在水力坡度線HGL（Hydraulic Grade Line）附近設(shè)置這些空氣閥時需要十分小心，管道壓力的波動會導(dǎo)致HGL附近的水位接近這些空氣閥的高度，引起這些閥門迅速、猛烈地打開和關(guān)閉。如果這些位置需要安裝空氣閥時則應(yīng)考慮這種情況，將這些條件考慮到大孔徑“出氣和進氣”閥的設(shè)計中，或者在大孔徑“出氣和進氣”閥下面增加一個中心導(dǎo)向止回閥，包括重力通風(fēng)口。大孔徑“出氣和進氣”閥的另一個候選位置是管道隔離閥的一側(cè)。小孔“排氣”閥應(yīng)位于高點，并且平坦長坡上規(guī)定間隔不超過500m長，因為這些位置隨時都處在欠壓狀態(tài)，在這里安裝一個單體小孔閥就足夠了（如果高度上升很小）。但是大多數(shù)小孔閥位置將與大孔徑“排氣和進氣”閥重合，因此下面提出的方法假設(shè)需要首先確定空氣閥的位置和尺寸。在直徑較大的原水主管中留有許多可進入管道的人孔，必須認(rèn)識到這些豎向人孔是一個空氣收集器，所以空氣閥應(yīng)該被安裝在頂部，或者管道上每個人孔的頂部都設(shè)置這個空氣閥。

輸水管道排氣閥口徑設(shè)置給水管道合理安裝排氣閥應(yīng)注意以下問題: 
1、排氣閥位臵的選擇  確定合適的安裝點是保證整個供水管道系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)。排氣閥的安裝位臵直接影響著排氣效果和管道的運行狀態(tài)，我們設(shè)計人員在設(shè)計時，往往只局限于在局部點設(shè)臵，但在實際應(yīng)用中排氣閥的安裝位臵有多種，只有綜合考慮整個管路的各種情況，因地制宜，才能使排氣效果達(dá)到。

（1）供水管道的局部點必須設(shè)臵；  供水管道因地勢變化需以一定坡度或遇障礙敷設(shè)時，在局部高點一般會積聚較多氣體，此處位臵為供水管道主要、常見的安裝位臵。
（2）在下降坡度變大點  供水管道沿下降坡度敷設(shè)時，在下降坡度突然變大處，需設(shè)臵。
（3）在上升坡度變小點  供水管道沿著上升坡度敷設(shè)中，坡度突然變小處，需安裝排氣閥。
（4）長距離無折點上升或下降管段可每500～1000米設(shè)一個排氣閥； 
（5）長距離水平管線可每隔500～1000米安裝一個排氣閥。  
2、選擇正確規(guī)格的排氣閥，排氣量必須適當(dāng)。若排氣量小，停水后再恢復(fù)原有供水能力需較長時間，若排氣量大將很快就能恢復(fù)原有供水能力。
3、點兩側(cè)有不同坡度時 ,按條件不利的坡度確定。 
4、排氣閥下面應(yīng)安裝一個同一口徑的閥門,一般為閘閥。
5、排氣閥口徑與管線直徑之比一般為1：8或1:12。
6、排氣閥必須垂直安裝。 

輸水管道排氣閥口徑設(shè)置步驟1：確定主空氣閥的出氣量 
是將管道的充水大流速限制在0.25 m/s，先計算出管道的橫截面積，然后查詢空氣閥廠家的產(chǎn)品目錄，查找通常標(biāo)有“出氣和進氣閥性能”的圖表，然后用管道橫截面積計算出每秒標(biāo)準(zhǔn)立方體積中填充期間需要排空的空氣體積，并在廠家圖表上以14kPa壓差查看流出量，以14kPa壓力限制通過閥門的空氣流速，是為了減小對管道中空氣的壓縮以及意外壓力瞬變的影響，選擇接近空氣流速和14kPa壓差交點的空氣閥尺寸。因為這是基于通過圓形孔的空氣的速度，所以從一個廠家的圖表中選出的尺寸與另一廠家的圖表沒有區(qū)別。實際校驗所選擇的空氣閥尺寸是主管道直徑的1/12。（例如，DN1200管道選用DN100的空氣閥）。如果管道是泵系統(tǒng)的一部分，當(dāng)泵關(guān)閉時，管道內(nèi)的這部分水會重力流排放，泵起動時要替換的空氣體積可能比初始充水時要大。在這種情況下，需以每秒立方體積的泵流量，檢查這個未充滿區(qū)域排氣閥參數(shù)。（同樣的方法可用于確定泵站空氣閥的尺寸。） 

輸水管道排氣閥口徑設(shè)置步驟2：檢查主閥進氣尺寸 
當(dāng)管道內(nèi)的水排放時，管道必須進氣以替換排水空間。這種排水通常是卸壓閥打開，或者是其它規(guī)范中包括的管道意外破裂的情況，在地震活躍的地區(qū)，管道突然斷裂的情況應(yīng)該包含在現(xiàn)實的設(shè)計規(guī)范中。在大多數(shù)情況下，檢查出水一側(cè)的空氣閥是否有能力在重力流下進氣，可以用下公式進行簡單的近似計算：
用流量Q來檢查步驟1中的空氣閥尺寸。為了讓空氣進入管道，進氣速度受到空氣聲速的限制，而且隨壓力和溫度的變化而變化，大壓力值約為48 kPa（0.5kgf/cm2）。簡化設(shè)計起見，請查看制造廠家的圖表，以35 kPa的壓差對應(yīng)進氣量，如果數(shù)值大于步驟1中選用的空氣閥，請考慮減小出水口的尺寸。如果管道穿過河流發(fā)生故障，或者可以被重力排入蓄水池，或者穿過活動斷裂帶潛在地發(fā)生剪切破壞，則應(yīng)考慮使用上述等式中的管徑D來確定真空釋放的旁路空氣閥。在這種情況下，如果的空氣閥尺寸大于200mm或甚至250mm，請使用多個空氣閥，以避免定制非標(biāo)（即使已編目）空氣閥。多個空氣閥的替代方案是使用其它導(dǎo)向止回閥定向進氣，在這種情況下，這種閥只有一個功能，只進氣不排氣。

輸水管道排氣閥口徑設(shè)置步驟3：排氣閥尺寸

夾帶在水中的空氣會隨著壓力的降低和溫度的升高而從溶液中排出，解決每個問題不能省錢，小孔排氣閥尺寸是壓力下管道空氣排出的關(guān)鍵，而不是主閥體的尺寸，孔徑尺寸是壓力釋放空氣體積的基礎(chǔ)，確定這一點有兩種簡單的方法。
種方法是預(yù)設(shè)在高點排出的空氣量是管道中水量的2%，這種方法沒有考慮閥之間的間距或閥之間的壓力差。通過管道截面積乘以流速來確定每分鐘內(nèi)流動的水量，其中的2%可以被認(rèn)為是設(shè)計排氣量。
第二種方法需要花一些時間，假設(shè)沿整個管道長度上溫度升高，以此確定從液體中排出的空氣量，甚至可以在每個排氣閥位置確定該值，一個普遍的假設(shè)是每公里溫度上升0.35oC。該方法需要對壓力溫度數(shù)據(jù)進行外推，有時結(jié)果可能不比上述2%假設(shè)更準(zhǔn)確。如果您有足夠的設(shè)計時間可以繼續(xù)計算。 
使用同類空氣閥廠家的產(chǎn)品樣本可以找到一個標(biāo)有“”小孔尺寸表“的圖表，查找排氣量并與工作（非試驗壓力）壓力進行比較，然后選擇小孔尺寸和匹配的空氣閥尺寸。需要注意的是，廠家為了控制裝配和庫存成本會限制組合閥小孔排氣的規(guī)格數(shù)量。因此，每個管道空氣閥站位置都需要重新選擇每個廠家的閥體和小孔口尺寸。另外，我們通常是在大設(shè)計條件下設(shè)計管道，在這種情況下選擇的小孔口尺寸在一般條件較低流速下將會太大，建議采用空氣閥的小孔徑尺寸。如果在管道運行中排氣相當(dāng)恒定，可以采用更大的空氣閥來替換，可以給出一個管道站位置排氣流量和壓力設(shè)計參數(shù)的表格，通過步驟1和2確定閥體尺寸。

上述內(nèi)容為大多數(shù)原水和供水管道提出了一些空氣閥的簡化設(shè)計，，在不影響管道完整性的前提下可以顯著降低這種安裝和設(shè)計耗費。首先，對管道業(yè)主的維修人員來說，他們不希望儲備和修理許多尺寸和類型的空氣閥，考慮到管道的運行狀況可能永遠(yuǎn)都不會達(dá)到終的設(shè)計條件，因此建議如下： 
1.       對于原水管道，在所有位置都選擇一個尺寸的空氣閥。
2.       每米管道直徑對應(yīng)的主空氣閥直徑為83mm。
3.       都使用“組合式空氣閥”。
4.       市場上小孔徑的小孔排氣閥。
5.       僅使用有現(xiàn)貨的空氣閥尺寸。 
輸水管道排氣閥口徑設(shè)置細(xì)節(jié)決定成敗

如前所述，人孔比任何其他類型的出口收集的空氣都要多得多，因此，應(yīng)在任何緊鄰垂直出口的地方設(shè)置排氣閥。如果需要方便進入管道，在空氣閥組和人孔法蘭（或隔離閥）之間可以安裝溝槽卡箍連接器或其他易于拆卸的管道連接器。
當(dāng)然，如果設(shè)計中考慮到了管道的全部操作，那么空氣閥組件將會按預(yù)期工作。設(shè)計工程師通常按照可以預(yù)見的“”或負(fù)荷條件設(shè)計管道，但幾乎沒有任何管道會在情況下運行，而包括排氣閥在內(nèi)的附件通常也被設(shè)計用于管道預(yù)計的操作極限，多年的操作遠(yuǎn)低于設(shè)計負(fù)荷可能會導(dǎo)致空氣閥運行失效，當(dāng)然，如果真正需要在條件下運行，它們也將無法動作。替代方案是根據(jù)一段時間的運行參數(shù)再計算用于運行工況的連接（接管）的尺寸，確定近期正常運行工況下更小的排氣閥。當(dāng)工況穩(wěn)定時可更換和小空氣閥連接的法蘭。

       管道設(shè)計詳圖上需要確定空氣閥的具體位置，通常會在豎向彎管圖紙上的彎管豎向拐點（VPI）上示出空氣閥的位置，許多設(shè)計人員會注意到彎管這里會產(chǎn)生大量的氣泡，在豎向彎管簡圖上一般將接管放在高點，考慮這樣安裝方便，但VPI要靠其下面一些，氣泡會被帶到管道下游，在該高點位置沒有氣泡形成的可能性。用類似下面這種縱斷面簡圖來重新分析管道的豎向幾何形狀不僅可以簡化管道形狀設(shè)計，而且可以減少空氣閥裝置安裝的數(shù)量。

輸水管道排氣閥口徑設(shè)置結(jié)論
上述討論并未涉及到可能影響管道空氣閥設(shè)計的所有條件，特別是處于異常的流態(tài)情況。對于上述建議，設(shè)計人員還需參照AWWA M51設(shè)計手冊和廠家的技術(shù)要求。然而，本文旨在幫助設(shè)計人員減少普通輸水管道的設(shè)計工作，在任何情況下，建議進行工程評估。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組