高压氮气源通过气室管路及控制仪表后对水击阀内腔气室填充与设定压力相当的系统压力，主阀阀瓣在系统压力的作用下与密封元件接触，从而保持关闭状态。当管道中产生水击时，上游管线压力超过阀门设定压力，阀瓣被推动并向左移动，水击阀内腔体积变小，
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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