氮气式水击泄压阀主阀是轴流式结构。整体分为三部分：主阀入口与上游管线相连、主阀内腔气室与气室管路及控制仪表相连，主阀出口与泄放管路相连。
但由于水击
阀内腔体积的变化相对于温差平抑瓶的体积微乎其微，故水击阀内腔会始终保持系统压力不变。此时主阀开启，管线中部分介质被迅速泄放到泄压罐中，从而消减水击压力峰，而起到保护管路与设备的作用。随着水击泄放阀的开启，水击波的能量得到释放。当管道压力降至水击泄压阀设定值以下，在系统压力作用下，主阀阀瓣重新与密封元件接触，实现阀门的关闭过程，恢复到正常工作状态。
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