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供水管網(wǎng)中閥門(mén)問(wèn)題的研討

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

     1閥門(mén)在供水管網(wǎng)中的功能
  供水的管網(wǎng)將把水廠送出的自來(lái)水輸配至千家萬(wàn)戶,因此供水管網(wǎng)分布于城市的每個(gè)角落,供水管網(wǎng)的管道長(zhǎng)度少至數(shù)百公里,多至數(shù)千公里。
  水的不可替代性和人們生存的必需性,決定了供水管網(wǎng)安全運(yùn)行的重要性。但是由于主客觀多方面的原因,管道往往要出現(xiàn)一些故障,管網(wǎng)總是要不斷更新改造,用水戶經(jīng)常要有增減因此局部管段的停水現(xiàn)象就是難以避免。為了縮小停水范圍,在管網(wǎng)內(nèi)適當(dāng)?shù)匕惭b控制閥門(mén)乃是十分必要。因此在一座城市的供水管網(wǎng)中,閥門(mén)數(shù)量成千上萬(wàn),且無(wú)規(guī)則地分布于城市街道的下面。 
  閥門(mén)是一種“養(yǎng)兵千日,用于一時(shí)”的控制設(shè)備,平時(shí)要求閥門(mén)開(kāi)啟要到位,減少管段的水損失。一旦需要,閥門(mén)應(yīng)能關(guān)閉迅速,切流可靠。
  閥門(mén)的完好率,關(guān)系到閥門(mén)的選型、閥門(mén)的制造、管路的設(shè)計(jì)、閥門(mén)的組裝、閥門(mén)的啟閉作業(yè)及閥門(mén)的管理,當(dāng)然最主要的原因還是閥門(mén)的質(zhì)量。
2問(wèn)題研討?yīng)?br />  通過(guò)20家自來(lái)水公司管網(wǎng)閥門(mén)使用情況的調(diào)研,通過(guò)對(duì)十家閥門(mén)制造廠的考察,體會(huì)到閥門(mén)在供水管網(wǎng)中作用大、數(shù)量多、分布廣,問(wèn)題不少。供水管網(wǎng)中的閥門(mén)操作并不頻繁,長(zhǎng)期待命,一旦召喚,難以奏效。因此,在閥門(mén)選型、閥門(mén)制造、閥門(mén)檢驗(yàn)、閥門(mén)組裝、閥門(mén)管理上均有許多內(nèi)容值得商討。
2.1 閥門(mén)的選型 
(1)閘閥與蝶閥
  在供水管網(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(duì)覆土深度影響不大的,力求選配閘閥,致于口徑的分界線應(yīng)各地按具體情況考慮。從近十年使用情況而言,蝶閥出現(xiàn)的故障比閘閥高,因此在條件許可的情況下,擴(kuò)大閘閥的使用范圍是值得關(guān)注的。(2)閘閥
  近年來(lái),國(guó)內(nèi)不少閥門(mén)制造廠家,研制、仿制軟密封閘閥,這種閘閥比傳統(tǒng)的楔式或平行雙閘板式閘閥有如下特點(diǎn):
a.軟密封閘閥的閥體、閥蓋采用精密鑄造法鑄造,一次成型,基本不機(jī)械加工,不使用密封銅環(huán),節(jié)約有色金屬。
b.軟密封閘閥底部無(wú)凹坑,不積存渣物,閘閥啟閉的故障率低。 c.軟密封襯膠閥板尺寸統(tǒng)一,互換性強(qiáng)。
  因此軟密封閘閥將是供水行業(yè)樂(lè)意采用的一種形式。目前國(guó)內(nèi)制造的軟密封閘閥口徑達(dá)1500mm,但多數(shù)廠家制造的口徑在80-300mm間,國(guó)內(nèi)制造工藝上尚有諸多問(wèn)題,從此次考察的情況而言,上海某閥門(mén)制造公司的閥體是委托國(guó)內(nèi)鑄造廠用樹(shù)脂砂造型翻鑄的,軟密封閥板是從國(guó)外某公司進(jìn)口的。該公司認(rèn)為軟密封閘閥的關(guān)鍵部件是襯膠閥板,而襯膠閥板的技術(shù)要求較高,國(guó)外也不是所有廠家都能達(dá)到的,往往是從質(zhì)量可靠的廠方購(gòu)進(jìn)組裝。
  國(guó)內(nèi)軟密封閘閥的銅螺母塊是嵌掛在襯膠閥板上方的,類似閘閥的結(jié)構(gòu),由于螺母塊的活動(dòng)摩擦容易使閥板的襯膠剝離。國(guó)外某公司的軟密封閘閥,銅螺母塊是鑲嵌在襯膠閘板內(nèi),形成整體,克服了上述缺點(diǎn),但閥蓋與閥體組合的同心度要求較高。
  啟閉軟密封閘閥時(shí),千萬(wàn)不應(yīng)關(guān)閉過(guò)死,只要達(dá)到止水效果即可,否則不易開(kāi)啟或襯膠剝離。山東某閥門(mén)制造公司,在閥門(mén)試壓檢驗(yàn)時(shí),使用扭力板手來(lái)控制關(guān)閉的程度,作為自來(lái)水公司的閥門(mén)操作人員也應(yīng)較仿此種啟閉方法。
(3)蝶閥
  當(dāng)前蝶閥選型中關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題:
.中線蝶閥
  中線蝶閥在我國(guó)小口徑蝶閥中使用量很大,效果也比較好。在制造方式上有兩大差別:一種閥體襯膠層后有支承架(以塘沽產(chǎn)品為代表);一種閥體襯膠層后沒(méi)有支承架(以鄭州產(chǎn)品為代表)。前者襯膠量較少,后者過(guò)流面積較大。有人懷疑后者閥門(mén)使用壽命較短,但據(jù)調(diào)查并非如此。
b.立式與臥式蝶閥的比較
  在中、大型蝶閥中,閥軸存在立式與臥式的區(qū)別,通常立式蝶閥的覆土較深,水中雜物容易纏繞軸端,影響啟閉;臥式蝶閥的變速傳動(dòng)箱在側(cè)旁,閥井在道路上占的平面位置較寬,影響安排其它管線。因此在中型中徑蝶閥用立式為多,大口徑蝶閥在平面位置許可的條件下力求臥式。無(wú)論立式或臥式,閥門(mén)啟閉指標(biāo)均應(yīng)采取措施,以便從地面上觀察到。 
c.偏心蝶閥
  中線蝶閥的關(guān)閉密封,實(shí)質(zhì)上一種橡膠襯層的擠壓密封,特別是閥軸附近受擠較大,這樣閥門(mén)的使用壽命受到影響,閥門(mén)的啟閉力矩偏大。為了減輕這方面的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)出一維、二維及三維偏心的蝶閥,其中研制的三維偏心蝶閥,理論的密封狀態(tài)是一種接觸密封狀態(tài),不少?gòu)S家進(jìn)行了這方面的研制,其中天津某廠的產(chǎn)品采用電腦控制的機(jī)床加工的,產(chǎn)品接近這方面的技術(shù)要求。 
  偏心蝶閥在承載水壓上是有方向性的,特別是三維偏蝶閥反向承壓能力較弱。由于管網(wǎng)是環(huán)狀的,要求閥門(mén)兩向承受壓力的要求是相同的,因此訂貨時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)此項(xiàng)要求。
d.軟密封與金屬密封
  供水行業(yè)使用的蝶閥多數(shù)是軟密封蝶閥,這種密封方式在使用中出現(xiàn)了以下問(wèn)題:
①橡膠質(zhì)量不佳,容易老化、長(zhǎng)期受壓變形、擠壓開(kāi)裂;
②閥門(mén)在制造過(guò)程中,難以保證蝶板在閥體腔中的同心度,往往以過(guò)度擠壓的方式解決密封問(wèn)題,從而影響了閥門(mén)的使用壽命; 
③立式蝶閥閥軸與軸套的加工精度及止推方式失調(diào),導(dǎo)致蝶板晃動(dòng)與下垂,形成了滲漏;
④蝶閥在安裝施工過(guò)程中膠圈受損,影響了密封性。
  一些廠家針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了以下的改進(jìn):
①膠圈定點(diǎn)外協(xié)生產(chǎn),加強(qiáng)質(zhì)量把關(guān),通常用于供水行業(yè)的閥門(mén),選用三元乙丙橡膠和丁睛橡膠而天然橡膠用的不多,嚴(yán)禁摻和再生膠;②湖北某廠對(duì)蝶板上的密封膠圈的整塊壓板改成短塊燕尾拼裝連接,以調(diào)節(jié)各部位壓板的擠壓程度來(lái)平衡蝶閥使用壽命,但這種調(diào)節(jié)技巧也是很難掌握的;
③天津及上海個(gè)別廠推出的DB蝶閥及法蘭蝶閥,它們的密封膠圈鑲嵌在燕尾槽內(nèi),有一定的活動(dòng)余量,可以自行調(diào)節(jié)蝶閥關(guān)閉時(shí)膠圈的擠壓狀況;
④河南某公司推出一種“氟塑料”密封圈替代橡膠密封圈,提高密封圈的耐磨性及抗老化性;
⑤不少?gòu)S家推出金屬密封蝶閥替代膠圈密封蝶閥。
  金屬密封蝶閥由于密封件的彈性較小,一般采用偏心結(jié)構(gòu),特別是用三維偏心結(jié)構(gòu)較為理想。金屬密封蝶閥原用于高壓蒸汽管路上,價(jià)格較貴,它在運(yùn)行中密封面不易損傷,但它的制造精度要求較高,一旦滲漏難以修復(fù)。
(4)球閥與旋塞閥
  蝶閥的主要缺點(diǎn)是蝶板占據(jù)一定的過(guò)水?dāng)嗝?,增大一定的水頭損失;閘閥雖無(wú)此問(wèn)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(zhǎng)度,增大管線占據(jù)橫向面積,影響其它管線的安排;球閥及旋塞閥則保持了閘閥的過(guò)水?dāng)嗝?,又克服了它的缺點(diǎn)。球閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流阻小、密封可靠、動(dòng)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(guò)水面積不是正園形。
  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。近十年由于鑄造技術(shù)的改進(jìn),采用消失模法或樹(shù)脂砂法鑄造,可避免或減少機(jī)械加工,從而降低了成本,因此球閥用于大口徑管道上的可行性值得探索。
近年湖北某廠仿照美國(guó)產(chǎn)品,研制出扇形偏心旋塞閥,扇形閥板上襯有橡膠,密封性好,啟閉力矩小,過(guò)流面積大,并通過(guò)了機(jī)械部閥門(mén)檢測(cè)中心作過(guò)閥門(mén)啟閉耐久性檢驗(yàn)及流阻檢測(cè),從而填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此類閥型的空白。目前的扇形偏心旋塞閥底部有一凹槽,容易積渣,容易引起啟閉故障,應(yīng)以改進(jìn)。

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