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供水管網(wǎng)系統(tǒng)供水閥門
上海申弘閥門有限公司
閥門是流體管路的控制裝置,其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通、改變介質(zhì)的流通、改變介質(zhì)的流動方向、調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量、保護(hù)管路和設(shè)備的正常運(yùn)行。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調(diào)節(jié)閥,氣動調(diào)節(jié)閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。本文重點(diǎn)介紹幾種給水管路的常用閥門選型及注意事項(xiàng)。并對供水閥門的主要問題進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)；閥門選擇
1 引言
供水管網(wǎng)是由管道和閥門等各種管道附件、配件所組成的。根據(jù)各種不同的需要(管網(wǎng)的水量，水壓的調(diào)度和調(diào)配，維修搶修的停水需要，新老管線的連接，管道的沖洗等)，每天都要進(jìn)行閥門的開啟和關(guān)閉。閥門的使用壽命和質(zhì)量決定著管網(wǎng)的正常運(yùn)行，在管網(wǎng)中起著舉足輕重的作用，必須給予高度重視。 閥門是流體管路的控制裝置,其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通,改變介質(zhì)的流通,改變介質(zhì)的流動方向,調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量,保護(hù)管路和設(shè)備的正常運(yùn)行。對于給水管路,經(jīng)常使用的閥門有閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等,而每一種閥門根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式又可分為更多的類別。
2 閥門的特性
閥門的特性可分為兩種:使用特性和結(jié)構(gòu)特性。
2.1 使用特性。
閥門的使用特性確定了閥門的主要使用性能和使用范圍。屬于閥門使用特性的有：
①產(chǎn)品類型:閘閥、截止閥、蝶閥、球閥等；
②閥門主要零件:閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、密封面的材料等；
③閥門傳動方式。
2.2 結(jié)構(gòu)特性。
閥門的結(jié)構(gòu)特性確定了閥門的安裝、維修、保養(yǎng)等方法的特性。屬于結(jié)構(gòu)特性的有:
①閥門的結(jié)構(gòu)長度和總體高度；
②與管道的連接形式:法蘭連接、焊接連接、內(nèi)螺紋連接、外螺紋連接等；
③密封面的形式:鑲?cè)Α⒙菁y圈、堆焊、噴焊等；
④閥桿結(jié)構(gòu)形式:旋轉(zhuǎn)桿、升降桿等。
序號 | 名稱 | 型號 | 規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 手柄蝶閥 | D71X-16 | DN200 | 臺 | 11 |
2 | 不銹鋼波紋管 | CRF-16 | DN200 | 臺 | 6 |
3 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN150 | 臺 | 5 |
4 | 手柄蝶閥 | D71X-16 | DN150 | 臺 | 8 |
5 | 不銹鋼波紋管 | CRF-16 | DN150 | 臺 | 5 |
6 | 手柄蝶閥 | D71X-16 | DN100 | 臺 | 79 |
7 | 水流指示器 | ZSJZ-16 | DN150 | 臺 | 51 |
8 | 信號蝶閥 | XDF-16 | DN150 | 臺 | 97 |
9 | 手柄蝶閥 | D71X-16 | DN65 | 臺 | 108 |
10 | 絲口閘閥 | Z15W-16T | DN25 | 臺 | 142 |
11 | 壓力表 | DN15 | 臺 | 74 | |
12 | 水流指示器 | ZSJZ-16 | DN100 | 臺 | 1 |
13 | 信號蝶閥 | XDF-16 | DN100 | 臺 | 1 |
14 | 自動排氣閥 | AVAX-16 | DN25 | 臺 | 38 |
15 | 濕式報(bào)警閥 | ZSFZ-16 | DN150 | 臺 | 15 |
16 | 水泵結(jié)合器 | SQS100-16 | DN150 | 臺 | 6 |
17 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN200 | 臺 | 36 |
18 | Y型過濾器 | GL41H-16 | DN200 | 臺 | 4 |
19 | 消聲止回閥 | HC41X-16 | DN200 | 臺 | 4 |
20 | 橡膠軟接頭 | KXT-16 | DN200 | 臺 | 8 |
21 | 流量計(jì) | LUGB-16C | DN150 | 臺 | 15 |
22 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN100 | 臺 | 12 |
23 | 消聲止回閥 | HC41X-16 | DN100 | 臺 | 2 |
24 | 泄壓閥 | 500X-16 | DN100 | 臺 | 2 |
25 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN65 | 臺 | 9 |
26 | 消聲止回閥 | HC41X-16 | DN65 | 臺 | 2 |
27 | Y型過濾器 | GL41H-16 | DN65 | 臺 | 2 |
28 | 橡膠軟接頭 | KXT-16 | DN65 | 臺 | 4 |
29 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN50 | 臺 | 4 |
30 | 消聲止回閥 | HC41X-16 | DN50 | 臺 | 2 |
31 | Y型過濾器 | GL41H-16 | DN50 | 臺 | 2 |
32 | 橡膠軟接頭 | KXT-16 | DN50 | 臺 | 4 |
33 | 軟密封明桿閘閥 | Z41X-16Q | DN250 | 臺 | 9 |
34 | 防污隔斷閥 | HS41X-16Q | DN200 | 臺 | 2 |
3 閥門的選型
閥門是一種“養(yǎng)兵千日,用于一時(shí)"的控制裝置。平時(shí)要求閥門開啟要到位,減少管段的水損失;一旦需要,閥門應(yīng)能迅速的關(guān)閉、可靠的斷流。 給水系統(tǒng)中的閥門選型的原則是:選擇、可靠、適用性強(qiáng)的閥門;對于長期以來不能滿足要求的類型,應(yīng)考慮采用新型的、更為*閥門。接下來,就以幾種常用閥門在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用為例進(jìn)行闡述。
3.1 截止閥選型說明。
截止閥是管網(wǎng)中用量zui大的一種閥門,用于DN≤50mm供水管網(wǎng)中。長期以來,管網(wǎng)系統(tǒng)使用的截止閥存在著“外漏、關(guān)不嚴(yán)、壽命不長"的普遍現(xiàn)象。對此,截止閥選型時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)技術(shù)方面進(jìn)行衡量,進(jìn)而予以確定：
①過水?dāng)嗝娴膠ui小尺寸；
②閥腔通流型式。根據(jù)需要,選用直通式或角式截止閥；
③閥桿的尺寸、閥體壁厚以及閥門各部分材質(zhì)；
④上密封的形式。盡可能選用“O"型密封圈以及填料的截止閥；
⑤防腐性能。閥門內(nèi)外不生銹、腐蝕,特別是接觸水的部位清潔、衛(wèi)生。根據(jù)以上要求選定產(chǎn)品、控制截止閥質(zhì)量與性能。
3.2 閘閥的選型說明。
在100mm≤DN≤600mm給水管網(wǎng)中,經(jīng)常使用的是傳統(tǒng)硬密封閘閥,該類閘閥存在“關(guān)不嚴(yán)、外漏、啟閉不靈"等缺陷,維修特頻繁。而時(shí)下市場上大量出現(xiàn)的一種軟密封閘閥(亦稱“彈性座封閘閥")基本上能避免這些問題。這種軟密封閘閥有如下特點(diǎn):底部無槽,因而不會引起關(guān)不嚴(yán)的故障;其閥板整體包覆橡膠,利用橡膠的彈性提高了閥門密封性能,可保證零泄漏;上密封結(jié)構(gòu)更合理,制造精度高,采用多道“O"型橡膠圈密封,從根本上解決了傳統(tǒng)閘閥上壓蓋易外泄的現(xiàn)象,對水質(zhì)也有根本的保證。
3.3 蝶閥的選型說明。
蝶閥在管網(wǎng)的使用中存在 “關(guān)閉不嚴(yán)、工作不可靠、維修頻繁"等現(xiàn)象;且其使用壽命短,有的使用3～5年就需整體更換。但蝶閥比同規(guī)格的閘閥便宜。
3.4 止回閥的選型說明。
止回閥在給水系統(tǒng)中起著使介質(zhì)單向流動的作用。其選型時(shí),首先要考慮的是閥體的通流面積、密封面形式以及閥體材料;其次,要考慮是止回閥的結(jié)構(gòu)形式,在這一方面,大家的選型工作容易出現(xiàn)問題。在此,特意說明。
3.4.1 旋啟式止回閥在水平和垂直管道上均可應(yīng)用。
3.4.2 升降式止回閥只能用于水平管道上。
4 閥門選型規(guī)定 接下來,通過對比,介紹給水系統(tǒng)常見閥門的選型。
4.1 閘閥與蝶閥。
蝶閥的主要缺點(diǎn)是蝶板占據(jù)一定的過水?dāng)嗝?增大一定的水頭損失;閘閥雖無此問題,但大口徑立式閘閥的高度影響管道的覆土深度,大口徑臥式閘閥的長度,增大管線占據(jù)橫向面積,影響其它管線的安排。在給水管網(wǎng)中為了降低管道覆土深度,一般口徑較大管道選配蝶閥;對覆土深度影響不大的,力求選配閘閥。 從使用情況而言,蝶閥出現(xiàn)的故障比閘閥高。因此在條件許可的情況下,給水管網(wǎng)當(dāng)中,盡可能的選用閘閥。
4.2 球閥、旋塞閥與蝶閥。
球閥具有結(jié)構(gòu)簡單、流阻小、密封可靠、動作靈活,維修及操作方便等優(yōu)點(diǎn)。旋塞閥亦具有類似優(yōu)點(diǎn),唯過水面積不是正圓形。球閥及旋塞閥均比蝶閥重,鑄造及加工難度大,價(jià)格較貴,一般適用于中小口徑管道上。近些年由于鑄造技術(shù)的改進(jìn),從而降低了球閥的生產(chǎn)成本。因此,球閥用于大口徑管道上的可行性值得探索。
4.3 室內(nèi)給水的閥門選型。
4.3.1 截止閥。
城市建設(shè)中的室內(nèi)供水工程上,公稱通徑較小的管路,可選用截止閥,如公稱通徑小于50mm的管路上。
4.3.2 銅制閥門。
由于銅合金的力學(xué)性能好,具有不易生銹、耐蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因此銅制閥門已漸漸取代了鐵制閥門。
4.3.3 三角閥。
三角閥表面基本都采用電鍍,它的作用不僅是控制管道介質(zhì)的流量,也能起到裝飾作用。三角閥一般連接管道和進(jìn)水軟管用于水嘴、坐便器供水用;也有連接管道和進(jìn)水軟管用于熱水器供水的。
4.3.4 閘閥。
閘閥基本用于管道和水表的連接。
4.3.5 球閥:
① 球閥用于管道和熱水器的連接;
② 由于球閥啟閉比閘閥方便,目前管道和水表的連接也大部分采用球閥。
5 下面再談供水管網(wǎng)的閥門選擇，提出幾點(diǎn)意見。
5.1 供水的安全性 不影響水質(zhì)是閥門選擇的一個(gè)重要指標(biāo)。閥門直接與水接觸的部分主要是閥體內(nèi)側(cè)，密封部分，閥板等，目前許多廠家生產(chǎn)的閥門的密封部分采用橡膠材料。常用的橡膠材料是丁腈橡膠(NBR)，氯丁橡膠(CR)或乙丙橡膠(EPDM)。這些橡膠都是合成橡膠。在合成過程中，要在天然膠內(nèi)加入十多種原料和防老化劑等添加劑。zui終合成的橡膠能否用于供水閥門的密封，必須看這種橡膠是否無毒，是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。至于閥門內(nèi)側(cè)及閥板等部位，許多廠家過去采用涂漆的方法，只考慮防銹問題，而不考慮是否有毒。在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)：供水管網(wǎng)中，管道的內(nèi)襯防腐問題解決了，而管網(wǎng)閥門沒有內(nèi)襯，由于水的沉淀現(xiàn)象和水中的鐵細(xì)菌對閥內(nèi)腔和閥板的侵蝕與沉積，造成一些閥體內(nèi)壁出現(xiàn)丘陵?duì)畹亩逊e現(xiàn)象。不僅影響了供水水質(zhì)，同時(shí)也是一些閥門關(guān)不嚴(yán)的主要原因之一。因此，我們要求，這些與水直接接觸的部位，都應(yīng)噴涂無毒涂料，是采用靜電噴涂的方法噴涂無毒環(huán)氧粉末。我們在選擇閥門時(shí)，首先應(yīng)檢查是否具有橡膠和涂料的無毒證明和檢驗(yàn)合格證，只有具備上述條件的閥門，才能保證水質(zhì)不受污染，保證供水的安全性。
5.2 技術(shù)的*性
閥門的生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，從老式的閘板閥到軟密封閘閥，從zui初的蝶閥到對夾式蝶閥、單偏心、雙偏心法蘭蝶閥、硬密封蝶閥，從傳統(tǒng)的單頭排氣閥到高速雙孔口排氣閥等。因此選擇閥門時(shí)也要考慮到所選閥門的*性。但是，在新技術(shù)的應(yīng)用中，我們反對不加區(qū)分，不了解用戶實(shí)際，一哄而上的做法，而應(yīng)該將新技術(shù)、新工藝與用戶的需求結(jié)合起來。好的閥門是要在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中，從用戶的直接需求中得來的。例如：樹脂擠壓密封的方法，盡管從設(shè)計(jì)思路和工廠試驗(yàn)中證明其確實(shí)有優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際使用中，由于樹脂材料、擠壓樹脂工具等，沒有解決好用戶如何用的問題。用戶在使用這種閥門時(shí)，就體會不出這種閥門的*性、特點(diǎn)和優(yōu)勢，而當(dāng)成普通蝶閥使用。因此，閥門生產(chǎn)既要關(guān)注其*性，更要關(guān)注其實(shí)用性。并注意解決實(shí)際應(yīng)用中的問題，如：排氣閥的浮球材料、浮球形狀(球形或圓柱形)對排氣效果及使用壽命如何的研究。如何防止蝸輪蝸桿蝶閥的操作控制(關(guān)閉過位)問題，變速箱的箱體頂碎問題，開關(guān)指示的標(biāo)示問題等等。所以，選擇閥門一定要注意其技術(shù)的*性和實(shí)用性。
5.3 水流的密封性
閥門是否起到密封作用是對閥門的基本要求。在實(shí)際應(yīng)用中，密封有多種型式，如軟密封、硬密封、閥板密封、閥體密封、
面密封、線密封等等。不管采用什么樣的密封形式，均不能影響到密封效果。過去，我們曾經(jīng)使用過一部分閥板密封的蝶閥，從理論上講，這種蝶閥的zui大優(yōu)點(diǎn)是一旦密封膠圈失效，不用拆裝閥門，可在線更換。但是，在供水企業(yè)實(shí)際應(yīng)用中，這種蝶閥的優(yōu)點(diǎn)很難體現(xiàn)出來。因此，如果在線更換膠圈不僅也需要把閥門兩端的管道拆開，將管道的水排空。同時(shí)，更換后的膠圈也無法進(jìn)行密封試驗(yàn)，無法確定更換效果。故在選擇閥門時(shí)，一定要注意閥門的密封形式，并結(jié)合各自的實(shí)際應(yīng)用情況，檢查閥門的密封效果。
5.4 檢驗(yàn)的真實(shí)性
一定要求閥門的生產(chǎn)企業(yè)提供真實(shí)、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)報(bào)告。這些檢驗(yàn)報(bào)告包括：
①原材料的檢驗(yàn)--原鐵中C，Si，Mn，P，S等的成分含量以及焦炭的質(zhì)量等；②鑄件的檢驗(yàn)--金相試驗(yàn)，延伸率試驗(yàn)，強(qiáng)度試驗(yàn)等；③密封試驗(yàn)--雙面泵壓試驗(yàn)及多次開關(guān)試驗(yàn)等；④橡膠的衛(wèi)生檢疫報(bào)告和涂料的衛(wèi)生檢疫報(bào)告等方面。提供不真實(shí)檢驗(yàn)報(bào)告的企業(yè)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是不能用的。
5.5 質(zhì)量的可靠性
閥門質(zhì)量的好環(huán)，體現(xiàn)在閥門制造的全過程。
①原鐵選配
；②砂模的制造；
③鑄件的鐵水鑄造；
④機(jī)加工的精度等。要有一套較完整的質(zhì)量保證體系。閥門開關(guān)次數(shù)多少的指標(biāo)的意義不大，不一定非要滿足開關(guān)五千次以上的試驗(yàn)。因?yàn)楣芫W(wǎng)中的閥門并不是經(jīng)常開關(guān)的。有時(shí)，有的閥門十年八年才開關(guān)一次。我們
在實(shí)際工作中就發(fā)現(xiàn)蝶閥上的定位螺絲在安裝時(shí)就是松動的，有的根本就沒有螺栓絲扣。
5.6 操作的靈活性
閥門操作是否靈活是很重要的。 操作靈活，不僅體現(xiàn)在選擇哪一種傳動方式，還體現(xiàn)在與傳動機(jī)構(gòu)相關(guān)的部件的加工精度上。例如，在蝶閥的傳動方式上。一般有兩種傳動方式：絲杠螺母型和蝸輪蝸桿型。一般絲杠螺母型的特點(diǎn)是在開關(guān)時(shí)兩頭慢，中間快，比較好操作，但由于絲杠動力矩較小，操作者在操作時(shí)不易掌握閥板的啟閉程度，易發(fā)生閥門已關(guān)閉而仍在操作使絲杠扭曲、斷裂。而蝸輪蝸桿型一般容易關(guān)閉過位。同時(shí)，對閘閥閥桿的密封問題，蝶閥傳動部位的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動力矩的匹配問題都是閥門操作的老大難問題。因此，選擇哪種傳動方式，應(yīng)根據(jù)各供水企業(yè)的情況，在聽取操作者的意見后，與廠家密切配合，使選擇的閥門既能操作靈活，又能滿足使用和工作的需要。
6 結(jié)束語
管道的zui終控制是閥門來實(shí)現(xiàn)的,因此閥門的選型情況如何,直接關(guān)系到項(xiàng)目的投資和對管線介質(zhì)的有效控制。辯證的處理上述兩者的關(guān)系,從中找到平衡點(diǎn),那將是本文論述的zui終目的。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動插板閥
參考文獻(xiàn)：
[1] 《管道施工實(shí)用手冊》. 中國安裝協(xié)會組織編寫.中國建筑工業(yè)出版社,1998.
[2] 《動力管道手冊》. 施振球.機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
