一、排气阀在重力式输水管路中的重要性：

长距离、高水头、高压力、完全重力式输水管路排气十分重要，因为管道中运行时，水在管道中的状态很复杂。水在输水管道运行时，实际上是水气两相流，根据资料提供，气水两相流可分为六种流态，即层状流、波状层、段塞流、气团流、泡沫流、环状流，输水管道充水排气过程是相当复杂的，一般来说刚开始充水时管道流态多为层状流、波状流、段塞流或环状流，排气较为容易；后期则多呈段塞流、气团流或泡沫流状态。 大量的工程实践表明，管道中存气囊随水流动时，对长距离输水管线带来了很大危害，主要有以下两个方面： 1>排气不畅造成输水管通水困难，水阻增大,流量达不到设计值。坡度不是很大的输水管在初次通水或检修后再次通水,管道中水气相间是必然的,如果排气不畅，就造成了严重“气堵”,气排不出，水流不畅，充水极其困难，尤其是重力流，坡度较小,管径较大时,更为严重。管道内有气囊存在，气阻增大，严重时形成“气堵”，过水断面减小，流量达不到设计值。2>管道中存在的气囊随水流动时由于管坡、管壁粗糙度变化以及弯管、变径各类管道配件而分散聚合，管道内流速的变化，极易造成气囊两端压差改变，这种微小压差变化对于不可压缩的水来说不会有什么影响，但对于空气来说影响是极大的，它能引起水流速度的变化和管道中压力的急剧升降，造成水锤造成通水及运行期间爆管,供水系统无法正常运行。

二、排气阀的设置
1、排气阀的设置数量
排气阀的设置数量应根据施工中实际情况确定排气阀的合理数量，合适位置根据多个工程的调查情况，排气阀过多会造成管理上的困难及增加投资，过少会影响管道进排气，容易形成水锤，造成工程事故。
在长距离输水管道施工时，应依据输水管道的纵向布置，根据实际管道线路地形，选择合适的位置(一般在驼峰处)布置一定数量的排气阀，如果管道平坦，坡度≤D/1000时,应每隔0.5～1.0km安装一个排气阀。如果坡度≤D/100时,应每隔1.0～1.5km安装一个排气阀。坡度再大时,可考虑每隔1.5～3.0km安装一个排气阀。水平距段根据经验不应大于300米就应增设一个排气阀。

2、排气阀的设置位置：
要保证排气阀的位置在运营过程中便于维修和更换，为防止杂草等堵塞气阀，要设置排气阀井，不能设置阀井处，可设置钢板罩保护。
    在管线的水平段，排气的问题比较突出，因此在施工时往往人为的把管线布置成一个高点，设置排气阀。在地形起伏较小地段，要求输水管道的最高点设置排气阀。并要求采用双口排气阀，在地形起伏较大地段，以往输水管道工程实际运行中，会出现爆管并未发生在高点或低点，而是发生在高点后的下弯管段，甚至低压管道也发生此类爆管，这是因为：在正常情况下，管道中的水流可近似地看成是恒定流（压力、流速、温度不变）。在这种状态下，水中的气体要逐渐地析出，形成大小不等的气泡上升到管壁，气泡按水流流速向前运动。在上坡段，由于浮力的作用，气泡流速可能大于水流速。因管壁有一定粗糙度，各气泡运动方向相同，很难聚集成大气泡。小气泡沿管壁一定宽度向前流动，经过最高点排气阀时，排气管直径内的气泡有条件排出，而其他气泡靠水流的推力向下游流去。由于管壁处的紊流和流速和切线特性，使一些经过排气管的小气泡越过排气孔也向下游流去。越过排气阀的气泡顺坡而行，运动方向与气泡所受浮力的分力方向相反，这个浮力合力产生的阻力，必然使气泡运动的速度减慢，后序气泡容易撞击前面气泡而全成大气泡，大气泡产生大的浮力。在水流的冲压下，发生气锤，造成爆管。故施工中一般会采取在最高点下游约20~50米处增加一个排气阀。
二、排气阀的选择
1、排气阀的类型
　　排气阀是输水管道上的特殊产品,其性能差极大。目前国内常见的排气阀按结构形式可分为2类，浮球式排气阀（包括组合式、复合式、动力复合式）和气缸式排气阀。
（1）浮球式排气阀
　　浮球式排气阀在其阀体内护筒上有一浮球，在阀体内无水时，浮球落入护筒，排气口打开排气，有水时，浮球浮起堵住排气口，封住水流。该类型的排气阀结构简单，维护较容易，但有以下技术缺陷：
　　 1>水气相间时大排气口仅能排出第一段气体,不能连续排气。输水管道坡度不大时，管道中大多是一段水一段气的段塞流状态，浮球式排气阀的浮力仅几公斤重，而排完第一段气体，水就把浮球托起，第二段气体即有压力,假定压力为0.2PMa，气体对浮球的托力等于排气口面积乘管道内压力,计算可得DN100排气阀托球力约150kg，DN300排气阀托球力约1400kg，故大排气口不可能再自动开启排气，在段塞流状态中失去排气功能。
　　 2>小排气口径一般为3～5mm，仅能微量排气如果大排气口性能不好,仅靠微孔排气，对于大管径输水管是极危险的。
　　 3>运行时长期不动作,浮球易因贴粘而失效。
（2）气缸式排气阀
　　 气缸式排气阀是利用浮筒杠杆等控制气缸内气动膜片动作，从而使阀体上大、小排气口启闭，是全压高速排气阀，该阀在任何压力和水流状态下，只要管路中的气体进入排气阀，排气阀就开启大、小排气口排气。当水进入排气阀内，大、小排气口即关闭,不漏水。 这类排气阀结构上的主要特点是：大、小排气口或仅大排气口的有效排气口径不小于排气阀公称直径的70%～80%，排气口径大，排气速度快。缺点是维护较困难，容易发生故障。
2、排气阀的选择
    排气阀口径一般为主管道直径的1/8～1/5。如果选用不带缓闭的排气阀时，最好在一处安装一大一小两个排气阀。如果选用带有缓闭的排气阀，仅在管顶处安装一个即可。
当管道内气体呈段塞流、气团流时，尽量采用气缸式排气阀。即在一定压力条件下，排气阀必须做到阀体内充满空气就开启大小排气口排气，水进入阀体，阀门就关闭而不排水。满足上述要求的排气阀，其大排气口直径不得小于公称直径的70%～80%，小排气口直径不限。
排气阀在采用前，必须要求厂商出示通过自行或检测机构检验合格的合格证。 对所选购的排气阀进行100%的试验，以鉴定排气阀的性能，合格后方可选用。
排气阀的材质以球墨铸铁最为合适。承压及防腐都能满足使用要求。
6．结语
　　由于输水管道排气顺畅与否是其保证安全运行的最重要指标，工程实践证明，设置排气阀的不当，经常会造成爆管,停水停产，造成一定程度的经济损失。因此合理地设置和选择排气阀是管路安全运行的关键。