供水管網系統供水閥門

                       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的流通、改變介質的流通、改變介質的流動方向、調節介質的壓力和流量、保護管路和設備的正常運行。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,電動調節閥,氣動調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。本文重點介紹幾種給水管路的常用閥門選型及注意事項。并對供水閥門的主要問題進行了分析和探討。

關鍵詞：供水管網；閥門選擇  

1 引言    

供水管網是由管道和閥門等各種管道附件、配件所組成的。根據各種不同的需要(管網的水量，水壓的調度和調配，維修搶修的停水需要，新老管線的連接，管道的沖洗等)，每天都要進行閥門的開啟和關閉。閥門的使用壽命和質量決定著管網的正常運行，在管網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的流通,改變介質的流通,改變介質的流動方向,調節介質的壓力和流量,保護管路和設備的正常運行。對于給水管路,經常使用的閥門有閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等,而每一種閥門根據其結構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:使用特性和結構特性。  

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 結構特性。  

 閥門的結構特性確定了閥門的安裝、維修、保養等方法的特性。屬于結構特性的有:    

①閥門的結構長度和總體高度；  

 ②與管道的連接形式:法蘭連接、焊接連接、內螺紋連接、外螺紋連接等；  

 ③密封面的形式:鑲圈、螺紋圈、堆焊、噴焊等；  

④閥桿結構形式:旋轉桿、升降桿等。

3 閥門的選型    

閥門是一種“養兵千日,用于一時"的控制裝置。平時要求閥門開啟要到位,減少管段的水損失;一旦需要,閥門應能迅速的關閉、可靠的斷流。    給水系統中的閥門選型的原則是:選擇、可靠、適用性強的閥門;對于長期以來不能滿足要求的類型,應考慮采用新型的、更為*閥門。接下來,就以幾種常用閥門在給水系統中的應用為例進行闡述。  

 3.1 截止閥選型說明。

   截止閥是管網中用量zui大的一種閥門,用于DN≤50mm供水管網中。長期以來,管網系統使用的截止閥存在著“外漏、關不嚴、壽命不長"的普遍現象。對此,截止閥選型時應從以下幾個技術方面進行衡量,進而予以確定：  

①過水斷面的zui小尺寸；

   ②閥腔通流型式。根據需要,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；  

 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。閥門內外不生銹、腐蝕,特別是接觸水的部位清潔、衛生。根據以上要求選定產品、控制截止閥質量與性能。  

3.2 閘閥的選型說明。  

 在100mm≤DN≤600mm給水管網中,經常使用的是傳統硬密封閘閥,該類閘閥存在“關不嚴、外漏、啟閉不靈"等缺陷,維修特頻繁。而時下市場上大量出現的一種軟密封閘閥(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:底部無槽,因而不會引起關不嚴的故障;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;上密封結構更合理,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閘閥上壓蓋易外泄的現象,對水質也有根本的保證。  

3.3 蝶閥的選型說明。  

 蝶閥在管網的使用中存在 “關閉不嚴、工作不可靠、維修頻繁"等現象;且其使用壽命短,有的使用3～5年就需整體更換。但蝶閥比同規格的閘閥便宜。  

3.4 止回閥的選型說明。  

 止回閥在給水系統中起著使介質單向流動的作用。其選型時,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構形式,在這一方面,大家的選型工作容易出現問題。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 閥門選型規定    接下來,通過對比,介紹給水系統常見閥門的選型。  

4.1 閘閥與蝶閥。  

 蝶閥的主要缺點是蝶板占據一定的過水斷面,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,增大管線占據橫向面積,影響其它管線的安排。在給水管網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,蝶閥出現的故障比閘閥高。因此在條件許可的情況下,給水管網當中,盡可能的選用閘閥。  

4.2 球閥、旋塞閥與蝶閥。  

 球閥具有結構簡單、流阻小、密封可靠、動作靈活,維修及操作方便等優點。旋塞閥亦具有類似優點,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,價格較貴,一般適用于中小口徑管道上。近些年由于鑄造技術的改進,從而降低了球閥的生產成本。因此,球閥用于大口徑管道上的可行性值得探索。  

 4.3 室內給水的閥門選型。

  4.3.1 截止閥。    

城市建設中的室內供水工程上,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。  

 由于銅合金的力學性能好,具有不易生銹、耐蝕性強的優點,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的流量,也能起到裝飾作用。三角閥一般連接管道和進水軟管用于水嘴、坐便器供水用;也有連接管道和進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 下面再談供水管網的閥門選擇，提出幾點意見。

  5.1 供水的安全性    不影響水質是閥門選擇的一個重要指標。閥門直接與水接觸的部分主要是閥體內側，密封部分，閥板等，目前許多廠家生產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，是否符合飲用水衛生標準。至于閥門內側及閥板等部位，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。在實踐中我們發現：供水管網中，管道的內襯防腐問題解決了，而管網閥門沒有內襯，由于水的沉淀現象和水中的鐵細菌對閥內腔和閥板的侵蝕與沉積，造成一些閥體內壁出現丘陵狀的堆積現象。不僅影響了供水水質，同時也是一些閥門關不嚴的主要原因之一。因此，我們要求，這些與水直接接觸的部位，都應噴涂無毒涂料，是采用靜電噴涂的方法噴涂無毒環氧粉末。我們在選擇閥門時，首先應檢查是否具有橡膠和涂料的無毒證明和檢驗合格證，只有具備上述條件的閥門，才能保證水質不受污染，保證供水的安全性。

  5.2 技術的*性

   閥門的生產技術不斷發展，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，從傳統的單頭排氣閥到高速雙孔口排氣閥等。因此選擇閥門時也要考慮到所選閥門的*性。但是，在新技術的應用中，我們反對不加區分，不了解用戶實際，一哄而上的做法，而應該將新技術、新工藝與用戶的需求結合起來。好的閥門是要在生產實際應用中，從用戶的直接需求中得來的。例如：樹脂擠壓密封的方法，盡管從設計思路和工廠試驗中證明其確實有優點。但是在實際使用中，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，就體會不出這種閥門的*性、特點和優勢，而當成普通蝶閥使用。因此，閥門生產既要關注其*性，更要關注其實用性。并注意解決實際應用中的問題，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(關閉過位)問題，變速箱的箱體頂碎問題，開關指示的標示問題等等。所以，選擇閥門一定要注意其技術的*性和實用性。

  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。在實際應用中，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大優點是一旦密封膠圈失效，不用拆裝閥門，可在線更換。但是，在供水企業實際應用中，這種蝶閥的優點很難體現出來。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，更換后的膠圈也無法進行密封試驗，無法確定更換效果。故在選擇閥門時，一定要注意閥門的密封形式，并結合各自的實際應用情況，檢查閥門的密封效果。

5.4 檢驗的真實性    

一定要求閥門的生產企業提供真實、準確的檢驗報告。這些檢驗報告包括：

①原材料的檢驗--原鐵中C，Si，Mn，P，S等的成分含量以及焦炭的質量等；②鑄件的檢驗--金相試驗，延伸率試驗，強度試驗等；③密封試驗--雙面泵壓試驗及多次開關試驗等；④橡膠的衛生檢疫報告和涂料的衛生檢疫報告等方面。提供不真實檢驗報告的企業生產出來的產品是不能用的。

  5.5 質量的可靠性  

 閥門質量的好環，體現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機加工的精度等。要有一套較完整的質量保證體系。閥門開關次數多少的指標的意義不大，不一定非要滿足開關五千次以上的試驗。因為管網中的閥門并不是經常開關的。有時，有的閥門十年八年才開關一次。我們
在實際工作中就發現蝶閥上的定位螺絲在安裝時就是松動的，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，不僅體現在選擇哪一種傳動方式，還體現在與傳動機構相關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是在開關時兩頭慢，中間快，比較好操作，但由于絲杠動力矩較小，操作者在操作時不易掌握閥板的啟閉程度，易發生閥門已關閉而仍在操作使絲杠扭曲、斷裂。而蝸輪蝸桿型一般容易關閉過位。同時，對閘閥閥桿的密封問題，蝶閥傳動部位的轉速與轉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，應根據各供水企業的情況，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 結束語  

 管道的zui終控制是閥門來實現的,因此閥門的選型情況如何,直接關系到項目的投資和對管線介質的有效控制。辯證的處理上述兩者的關系,從中找到平衡點,那將是本文論述的zui終目的。與本文相關的論文有：礦山電動插板閥

參考文獻：

 [1] 《管道施工實用手冊》. 中國安裝協會組織編寫.中國建筑工業出版社,1998.

 [2] 《動力管道手冊》. 施振球.機械工業出版社,1995.