基础知识 – 冲击卸载阀

在寻找减轻甚至防止压力冲击的合适的方法时，有一些事情需要考虑在先。

比如提出以下问题什么是压力冲击以及何时产生？

什么是压力冲击？

压力冲击是动态压力变化， 可能在介质的流速急剧变化时发生。介质的动能将转化为压力的改变。其表现为压力增加或压力降低，并且在系统中可沿流动方向或与流动方向相反。压力变化可能非常大，以至于超过系统中的最大允许压力或由于压降在系统中带来气蚀。

根据冲击负载种类不同可造成的损害

一般来说工作管道中的动态压力变化无法避免，但必须保持在允许的范围内。不允许的高压冲击负载可能招致严重损坏

何时发生压力冲击？

常见压力冲击

• 正常工作时泵开启或关闭过程中
• 当流动突然停止时， 比如火灾或停电情况下
• 当截止阀突然关闭时

这些都是能够发生典型的压力冲击的工况。因而存在相关阀门帮助解决问题。

实际操作中的压力冲击 

• 液体质量加速带来的泵启动
• 泵停时液柱分离
• 快速截止阀急速停止正在移动的液体
• 电磁阀突然改变液体流向
• 管路变窄或节流带来的截面的突然改变
• 系统中管道的稍微的上升和下降也能造成瞬时的压力波动

避免压力冲击的自力式调节阀门

这些阀门不依靠外部辅助能源独立工作，无需要任何额外的气动或电气控制部件。因此它们特别适合用于泵系统、给水泵、深井和难以维护的偏远地区以及较旧的系统。

用于带有压力冲击问题的应用的典型自力式工业阀门被称为压力卸载阀 SRV（冲击释放阀）或者压力泄放和释放阀 SAV（冲击预防阀）。

在某些情况下压力卸载阀实为平衡罐或液压气动罐的经济型的替代品。

有压力冲击问题的应用相关调节阀门的工作原理

压力卸载阀 SRV（冲击释放阀）在达到或超过设定压力时开启，便于介质从系统中排放，然后在控制下缓慢关闭以避免产生压力冲击。电源故障（通常会导致快速、不稳定的压力脉冲）之后，SRV 可能打开太慢，因此 SRV 通常用于缓解逐渐增加的压力，并在管道沿线或泵安装旁路的重要节点上作为持续的超压控制。

压力泄放和释放阀 SAV（冲击预防阀）在达到设定压力打开或低于下限时打开，提前为随之而来的和大气压力相比的大幅度的压力上升（设定压力上限）作准备。因此SAV 首先检测到典型的泵紧急停机（或电源故障）的低压脉冲，这就是为什么 SAV 通常安装在泵的旁路中的原因。由于SAV的提前打开，当返回的高压波到达 阀门位置 时，阀门已处开启状态。高压波超压的感应是开启 SAV 的必备条件。 SAV 可控地缓慢关闭，以免产生新的压力冲击。 SAV 同SRV相比更适合于突然的、瞬时的压力变化，因其可以更快地响应和打开。

为了避免出现负压波（例如气蚀冲击）和可能出现的真空，除了 SRV 和 SAV 之外，还需要由通排气阀和真空破坏阀才能组成的完整解决方案。

通排气阀的知识说明     真空破坏阀知识说明

阀门类型和尺寸的选择

为了让您的压力卸载阀 (SRV + SAV) 正常工作，它们必须专为您的应用专门设计。系统的特性决定了设计，例如运行的阀门和泵的数量的不同，流量也不同。 

通常，卸载阀的泄放量大约为最大管道流量的大约 25%。特别需要注意的是起跳压力和与之相关的流量系数（K_vs 值）。

K_vs 值过高选择造成的尺寸过大 (SRV + SAV)，或设定压力下限的错误选择 (SAV) 会在发生压力冲击时将过多的工作介质释放到大气中，且阀门保持打开直到不再存在压力差，从而无法恢复系统压力。这种工作介质的损失一直持续到管道干涸，或者液柱分裂并且当液柱再次相碰时产生急剧压力升高（大空化）。

因此我们建议在阀门选型之前由合格的工程服务机构进行全面的压力冲击分析。如有必要，我们很乐意与您和工程服务机构针对出具的冲击分析进行讨论，以进行正确的阀门 (SRV + SAV) 选择。

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材料选择

Mankenberg 的阀门材料有不锈钢或双相钢可供选择。 O 型圈和密封件的弹性材料选择需要满足介质和工作温度的要求。

阀门密封性能

但是SRV 和 SAV 不是确保阀门紧密关闭的截止阀门，DIN EN 60534-4 和/或 ANSI FCI 70-2 标准指出阀门关闭状态下可以具有对应于泄漏等级 III 或 V，可选 IV 级的泄漏率。

泄漏等级III级(阀锥金属密封): 0,1% 的K_vs-值
泄漏等级IV 级(阀锥PTFE(聚四氟乙烯)密封): 0,01% 的K_vs-值
泄漏等级V级(阀锥软密封): 1,8 x 10^-5 x Δp x D* [l/h]
* D=阀座直径