自來水廠站常用閥門的選擇與應用

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現在介紹自來水廠站常用閥門的選擇與應用隨著我國經濟的蓬勃發展，城市建設投入越來越大，其中基礎設施建設又是我國經濟建設的重點，而給排水工程建設是*。還在不斷更新、擴建、新建中。據不*統計，目前我國有大小 閥 門生產企業 約 4000 家，年總產值 800 億 -1000 億。其中大部分是生產給排水用閥門，盡管良 莠 不齊，但產品品種已達 30 00 多個型號、近 30000 多個規格。在品種、數量上基本滿足供水公司的需要;在質量上，雖然近些年來也有長足的進步，但較工業發達國家的產品，仍有較大差距，特別是我國閥門市場混亂，偽劣產品充斥市場，真假難分，大多 閥 門產品不能滿足供水企業高質量的要求，
1 自來水廠站常用閥門的選擇與應用殼體材料問題 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥有多種材料可以滿足給排水用 閥 門殼體的使用要求，但是，正確、合理的選擇，可以獲得 閥 門 經濟的使用壽命和的性能。 
根據 2004 年住建部第 218 號文件規定，灰鑄鐵管材、管件"不得用于城鎮供水、燃氣等市政管道系統。口徑 >400mm 的管材及管件不允許在污水處理廠、排水泵站及市政排水管網中水減壓閥的壓力管線中使用"的要求，城鎮供水用 閥 門殼體材料排除了灰鑄鐵。 
球墨鑄鐵和鑄鋼比較，強度相當，但耐化學腐蝕能力前者是后者的兩倍，且適宜在工作溫度 -30 ℃ -350 ℃ 之間， PN≤4.0MPa 的供水閥門使用。球墨鑄鐵所以比鑄鋼耐腐蝕性能強，主要原因是球鐵的含碳量是鑄鋼的 10 倍，球鐵中的碳以球狀石墨的形式存在，球狀石墨比片狀石墨化學穩定性強很多。 
近年來，世界各工業國家的給排水用 閥 門殼體材料也都采用相當 QT400-15 或 QT450- 1 0 的材料，目前我國對殼體材料用球墨鑄鐵認識已經普及了，各牌號球鐵抗拉強度基本達到，但球化率不穩定，參差不齊，一些廠家的球化率低于 80% ，特別延伸率不達標，我們選擇閥門生產廠家時，應要求提供金相和材料延伸率數據，必要時應抽查。 


2 自來水廠站常用閥門的選擇與應用涂裝問題 
目前我們大部分 閥 門生產廠家沒有自己符合標準的涂裝生產線，大多是外協加工，由于驗收、檢驗項目不標準、不全面，涂裝前金屬表面未*除銹，漆膜很快脫落，造成殼體銹蝕。 
我們的要求是: 
1) 涂裝前鑄件表面必須經拋丸(噴砂)處理，去除氧化皮、污垢，表面粗糙度達到 Sa2 ½ 級 ， 6 小時涂裝; 
2) 一般工件加熱 240 ℃ ，固化溫度 220 ℃ ，進行無毒環氧樹脂粉末靜電噴涂，內表面涂層厚度 250μm ( 直埋的 300μm) ，外表面棱角處不低于 150μm; 
3) 檢測項目包括:厚度、附著力、硬度、絕緣性、抗沖擊性等 5 項，在工廠應按一定抽取比例檢測，驗收時可抽取樣品檢測。 
3 水頭損失問題 
我國是能源短缺且浪費嚴重的國家，生產同樣 產品耗電量是世界平均水平的 4 倍。至 2009 年，我國在 654 個城市中統計自來水廠有 1834 座，鄉鎮小水廠萬余座，還在不斷更新、擴建、新建，管網長度近 39 萬 km ，裝有闊門約 80 萬臺，在自來水廠，泵 閥 是用電大戶。節能減排作為國策，我們各行各業都應有清醒的認識，認真負責從本行業做起，閥門的用量很大，節能問題突出，至今尚未得到充分重視，生產 閥 門和選用 閥 門，要把水頭損失大小作為評價 閥 門質量優劣的重要指標之一。 
1) 舉例: DN600 的 閥 門，對應水泵流量。 Q = 2500m3 ／ h ，閥門水頭損失每增加 1m ，即水泵揚程對應要提升 1m ，如果全年運行 365 天，即 8760h ，水泵效率 η1= 0.8 ，電機效率 η2= 0 . 9, 聯軸器效率 η3= 0 .95 。 那么 1 年的耗電量 F ，如下式計算: 即全年用電 87900 度，由此可見，全國所用 閥 門數十萬臺，如不重視水頭損失問題，將嚴重浪費能源。 

2) 具備同樣性能的閥門，可有不同的結構型式，我們在選用時，應優先選用水頭損失小的閥門種類，閥門水頭損失大小，和不同閥門的水頭損失系數有關，其大小取決于 閥 門公稱尺寸、結構以及內腔形狀等等，內腔在介質流程中，每步結構形狀都可看作是一個產生阻力的元件系統(如介質流動轉彎、孔口、擴大、縮小、再轉彎) ，所以整個閥門的水頭損失，是各元件水頭損失的總和，各元件的水頭損失系數在手冊中可以查到。閥門的水頭損失系數亦稱流阻系數。計算方法如下: 

從表中不難看出，水力控制閥的水頭損失，在上述各類 閥 門中是大的，應慎重選用，除非必須選用時，應優先選用水頭損失相對較小的閥門。 用水力控制閥主閥設計的多功能水泵控制閥(水力控制閥)的水頭損失系數值 ， 從表中查出 Y 型為1. 4-2.5 ，⊥型的為 4.3-6.1 ，目前使用較為廣泛，從長遠講不宜使用。 
對生產廠家來說，一種主閥，配置不同的先導 閥 和接管系統，可產生 20 多種功能的閥門，很方便，這主要是對閥門生產企業方便有利。 
減壓閥和調流調壓閥是用結構的水頭損失調流調壓的，因此水頭 損失 △ h 不在比較之列，但全開時也應盡量減小。 


4 停泵水錘防護問題 
1) 定義:停泵水錘是指水泵裝置因突然停電等原因，導致非正常停泵，在其管道系統中，因流速劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現象，稱為水錘現象。 
2) 特點:先發生低壓后發生高壓，停電后由于水泵、電動機旋轉部分有一定的轉動慣量，轉速在不斷降低，然后因重力和水力阻力的作用使其流速逐漸降為零，再其后在重力水頭的作用下，管道中的水柱又開始向水泵方向倒流，速度由零逐漸加大。倒流水柱沖擊普通止回 閥 時，止回閥迅速關閉，產生極大的水錘壓力，我們必須進行防護，不然會在泵房爆管，水淹泵房造成次生災害。 
3) 防護措施。 
① 有條件時取消水泵出口止田閥; 
② 試制調壓塔(宜在地形有利時) ; 
③ 安裝水錘消除器; 
④ 安裝爆破膜; 
⑤ 設置水錘吸納器; 
⑥ 用水泵控制 閥 替代普通止回閥，分用緩閉、速閉加緩閉、速閉等原理。閥門的結構型式多種多樣，如:有用水力控制 閥 組裝的緩閉或速閉加緩閉閥，有緩閉蝶形止回閥，導流式速閉止回閥，有速閉加緩閉偏心半球閥、球閥，有速閉加緩閉 ROTO 閥等等。 


4) 緩閉和速閉閥原理。 
① 緩閉是由于當高壓水錘波返回時閥門未關閉，其能量通過水泵回流泄出; 
② 速閉不是指一般所謂速閉，是指當管道中水的流速降為零或接近零時，閥門速閉，從公式看出， V ≈O 時，水錘增壓值 △ h 極小。 
5) 閥門類型選擇。 
① 在功能可靠的前提下，注重水頭損失，這類閥的水頭損失差別很大; 
② 速閉閥不能防護負壓水錘; 
③ 非正常停泵條件下，壓力升值不超過 0.3 倍水泵大工作壓力，水泵反轉不超過正轉的 1. 3 倍。

 
5 壓力試驗問題 
自來水廠站所用閥門和管網中 閥 的驅動裝置有所不同，多采用電動、氣動、液動驅動裝置，閥門經常進行啟閉，對其動作性能要求高。因此對廠站 閥 門進行的型式試驗要有啟閉循環次數的數據，在國外標準和我國行業標準中都有規定。 原有的 GB ／ T 13927 -1992 《 通用 閥 門壓力試驗》標準，已被 GB ／ T 13927-2008 < 工業閥門壓力試驗》代替，標準中閘閥、蝶閥的密封性能試驗要求進行 0.6MPa 的氣體密封，經溝通可以逐步實現。 


本文主要提示的是要在規定的操作扭矩下關閉閥門，且在不利密封的方向施加介質壓力。 考慮到我國閥門生產技術水平，特大口徑（如DN1600）閥門在不利方向密封性能試壓時可降低壓力，。


閥門的儲存、橡膠密封件的儲存、閥門的運輸、工地安裝、運行管理問題也都是十分重要的問題，要在""專題中進行規定、提出要求，本文不再一一贅述。 與本產品相關論文：禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護