刘鹏
国家管网集团东部原油储运有限公司邹城输油处，山东邹城273500
摘要：文章揭示了影响氮气安全阀调整压力精度的关键因素，根据氮气安全阀的结构组成和工作原理，建立了影响氮气安全阀调整压力临界点的机械关系方程影响氮气锤安全阀纠偏压力精度的主要因素有减压阀精度、环境温度对氮气压力的影响、活塞体摩擦强度、阀座密封结构设计和弹簧刚度稳定性。提供控制压力精度的方法，以供参考。
关键词：氮气式水击泄压阀；设定压力精度；影响因素；原因；对策；
前言
氮气式水击泄压阀广泛用于长输管道。当原油运输过程中出现锤状时，可以自动打开阀门，释放锤状压力，保护管道等设备，避免重大安全事故。氮气锤安全阀作为干线安全降压装置在长管道中起着非常重要的作用。调整阀的减压压力通常每年至少需要两次，以确保有效减压。但是，在实际生产中，由于各种原因，当管道压力达到或超过氮气锤安全阀的开启和卸载压力时，阀仍不能自动打开，管道内的压力无法释放，从而损坏了管道和设备。
一、水击泄压阀的概述
1.水击泄压阀的定义分析
管道系统运行过程中，液压状态的变化很容易导致系统中间泵站中断，或由于油和工作状态的变化，特别是机械故障或人为操作错误，导致油泵突然停机，从而过程中如果有很强的压力脉冲，即使超过管道的初始压缩能力，管道也会剧烈振动，发出很大的噪音，甚至会损坏和爆炸阀门。为了防止锤子损坏管道，有必要根据所选择的不同加固方法对其进行保护。抗抑郁保护是指充分利用减压装置实现被动保护，最常用的方法通常是开放的，通常是封闭的。管道选择常关闭的减压阀，以满足保护和减压功能。大部分锤子减压阀平行于管道。当锤头发生在管道主线上时，管道内压力大大高于最初设置安全阀打开时，安全阀打开迅速，释放大量介质，并储存在水箱中。如果压力峰值低于压阻阀的开启压力，压阻阀将恢复出厂前的状态，如果水击再次出现，将起到保护作用。
2.水击泄压阀的分类
根据控制链、反馈信号源和阀体结构对水击降压阀进行分类。减压阀有几种类型，控制链较为复杂，其中单控制环节的减压阀也称为直接减压阀，可分为设定分离阀和弹簧直牵引阀两种类型。其中，控制零件少，反应快，压力测量管路可长时间保持开启，但精度控制不够，管路输出时易波动性大，稳定性差。但是，通过调节装置和气流分布源，调节装置的分离有效地解决了问题，控制链比直接链复杂，需要大量维护。多控制链负压阀也称为间接负压阀，主要由电磁逆阀和导向阀组成。制导结构更简单、更强大、更灵敏。电磁控制精度主要由高性能自动控制系统决定，自动化程度高，既能满足高精度又能满足距离要求。
二、定压力精度的影响因素
安全阀调节压力实际上是调节氮气压力的函数，因此影响调节氮气压力的关键因素是调节氮气压力的精度。但是，公式(1)是静态描述调整压力的数学关系，除了从使用时间和环境温度的角度考虑，因此公式(2)可用:
（1）
（2）
1.氮气设定压力
p2氮气调节压力是影响P1降压阀调节压力的最重要因素。解决氮气调节压力对减压阀调节压力影响的最直接方法是控制氮气压力。氮气锤安全阀氮气室的压力是减压阀减压后得到的。氮气瓶位于减压阀的前端，不直接影响减压阀的调节压力；减压舱工作时，可以认为氮气是静态的，减压舱后部的氮气在固定的静贮器中相当，因此管道压力损失对减压舱的调节压力没有影响；减压阀是控制氮气压力的特殊阀。其降压效果、通过能力、降压元件的结构设计及其在环境中的适应性对降压阀本身的准确度有很大影响。因此，为了保证泄压阀的调节压力精度，应选用氮气支撑专用泄压阀，其调节压力精度应高于泄压阀。
2.温度
正常情况下，泄压阀99%以上处于关闭状态，因此泄压阀后部与氮气室之间的管道长期处于静态关闭状态。
但是，无论是控制系统、氮气管道还是氮气室，都与外界进行热交换。通过在氮气瓶上安装温度层，并在氮气室中增加容量，可以建立模拟模型，分析不同季节的氮气压力随温度的变化。氮气瓶区域外的温度层(温差调节氮气瓶)确保在一定的温度交替周期内，在一定范围内控制氮气瓶内的温度变化，并且不超过警告阈值。分析结果表明，影响减压舱所定压力精度的最直接因素是氮气室压力的变化；温度分析表明，由于氮气瓶温度层的存在，氮气瓶中氮气与周围温度之间的热交换大多是孤立的，因此氮气室的温度主要受氮气室热壁的影响。当室外温度在规定的温差范围和时间范围内变化时，氮气室的温度变化仍然很小，因此氮气室的压力变化很小。
3.摩擦力
当减压阀制造后，调整压力精度基本确定，但经过长时间运行后，减压阀的定压精度可能会因摩擦变化而变化。如何保证减压阀的压力精度稳定值得研究，减压阀正常工作时活塞体密封面与阀座密封面接触，活塞体与活塞腔壁之间无相对运动。当减压阀动作需要时，活塞体沿活塞腔壁轴移动，打开此时活塞体上附着或放置的杂质可能会在一定程度上损坏活塞腔壁。随着作用次数的增加，活塞腔的表面粗糙度和壁面摩擦系数会发生变化，活塞体的摩擦力在未来或将来可能会有很大变化，阀的作用灵敏度和调整压力精度也会发生变化。从长期运行的角度来看，应采取硬化和耐磨处理等措施，以减少时间因素的影响。
4.阀座密封结构
实际使用时，将在多次减压后更换气门座，以防止阀座因支座腐蚀和损坏而再次关闭时泄漏。但是，更换阀座后，如何确保阀座调整值得研究，阀座是关闭阀座的关键组成部分。对于普通阀来说，保证阀座密封的可靠性非常重要，但对于减压阀来说，也必须考虑阀座对减压阀压力精度的影响。减小密封力的比例有助于阀座的密封，是减压阀轴向机械平衡关系的一部分，是保证压力精度的重要手段。减压阀座设计得小可以用较小的力密封，并且能够选择合适的材料，从而可以完全减小这部分力在总轴向力中的比例，从而保证调整压力的准确性，避免再压点的漂移。
5.弹簧力
弹簧强度对降压阀定义的压力精度的影响主要反映在弹簧刚度的稳定性上。弹簧刚度的变化会导致弹簧强度减小，从而减小弹簧在轴向力中的比例。当其他力基本相同时，压力定义的精确度自然会降低。当减压阀的调整压力或直径很大或两者都很大时，应将弹性模量稳定的材料选作弹簧材料，并且弹簧的设计应尽可能远离极限工作负荷区域。与此同时，减压舱弹簧应进行疲劳试验，其数量可根据输送管道的实际工作数量确定，并应考虑必要的安全因素。疲劳试验前后，应测试弹簧刚度，以确定疲劳试验后弹簧刚度的变化是否在有效范围内进行控制。
结束语
综上，氮气式水击泄压阀调整压力精度是保证液体输送管道水击压力安全可靠排放的重要参数。控制脱水机在氮气控制系统中的输出压力精度，建立温度层调节氮气瓶的温差，改变活塞壁之间的结构设计，采用特殊处理，设计制造特殊气门座。但在实际应用中，运行状态多种多样，需要通过收集和分析不同运行状态下的运行数据，进一步研究氮气式水击泄压阀的调节压力精度。
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