自來水廠站常用閥門的選擇與應(yīng)用

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹自來水廠站常用閥門的選擇與應(yīng)用隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，城市建設(shè)投入越來越大，其中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)又是我國經(jīng)濟建設(shè)的重點，而給排水工程建設(shè)是*。還在不斷更新、擴建、新建中。據(jù)不*統(tǒng)計，目前我國有大小 閥 門生產(chǎn)企業(yè) 約 4000 家，年總產(chǎn)值 800 億 -1000 億。其中大部分是生產(chǎn)給排水用閥門，盡管良 莠 不齊，但產(chǎn)品品種已達 30 00 多個型號、近 30000 多個規(guī)格。在品種、數(shù)量上基本滿足供水公司的需要;在質(zhì)量上，雖然近些年來也有長足的進步，但較工業(yè)發(fā)達國家的產(chǎn)品，仍有較大差距，特別是我國閥門市場混亂，偽劣產(chǎn)品充斥市場，真假難分，大多 閥 門產(chǎn)品不能滿足供水企業(yè)高質(zhì)量的要求，
1 自來水廠站常用閥門的選擇與應(yīng)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(diào)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(jīng)濟的使用壽命和的性能。 
根據(jù) 2004 年住建部第 218 號文件規(guī)定，灰鑄鐵管材、管件"不得用于城鎮(zhèn)供水、燃氣等市政管道系統(tǒng)?？趶?>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(wǎng)中水減壓閥的壓力管線中使用"的要求，城鎮(zhèn)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(xué)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(xué)穩(wěn)定性強很多。 
近年來，世界各工業(yè)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(jīng)普及了，各牌號球鐵抗拉強度基本達到，但球化率不穩(wěn)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(chǎn)廠家時，應(yīng)要求提供金相和材料延伸率數(shù)據(jù)，必要時應(yīng)抽查。 


2 自來水廠站常用閥門的選擇與應(yīng)用涂裝問題 
目前我們大部分 閥 門生產(chǎn)廠家沒有自己符合標準的涂裝生產(chǎn)線，大多是外協(xié)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(jīng)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(huán)氧樹脂粉末靜電噴涂，內(nèi)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(yīng)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(chǎn)同樣 產(chǎn)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(tǒng)計自來水廠有 1834 座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)小水廠萬余座，還在不斷更新、擴建、新建，管網(wǎng)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(jié)能減排作為國策，我們各行各業(yè)都應(yīng)有清醒的認識，認真負責從本行業(yè)做起，閥門的用量很大，節(jié)能問題突出，至今尚未得到充分重視，生產(chǎn) 閥 門和選用 閥 門，要把水頭損失大小作為評價 閥 門質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標之一。 
1) 舉例: DN600 的 閥 門，對應(yīng)水泵流量。 Q = 2500m3 ／ h ，閥門水頭損失每增加 1m ，即水泵揚程對應(yīng)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(lián)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(shù)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(jié)構(gòu)型式，我們在選用時，應(yīng)優(yōu)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(shù)有關(guān)，其大小取決于 閥 門公稱尺寸、結(jié)構(gòu)以及內(nèi)腔形狀等等，內(nèi)腔在介質(zhì)流程中，每步結(jié)構(gòu)形狀都可看作是一個產(chǎn)生阻力的元件系統(tǒng)(如介質(zhì)流動轉(zhuǎn)彎、孔口、擴大、縮小、再轉(zhuǎn)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(shù)在手冊中可以查到。閥門的水頭損失系數(shù)亦稱流阻系數(shù)。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(yīng)慎重選用，除非必須選用時，應(yīng)優(yōu)先選用水頭損失相對較小的閥門。 用水力控制閥主閥設(shè)計的多功能水泵控制閥(水力控制閥)的水頭損失系數(shù)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(chǎn)廠家來說，一種主閥，配置不同的先導(dǎo) 閥 和接管系統(tǒng)，可產(chǎn)生 20 多種功能的閥門，很方便，這主要是對閥門生產(chǎn)企業(yè)方便有利。 
減壓閥和調(diào)流調(diào)壓閥是用結(jié)構(gòu)的水頭損失調(diào)流調(diào)壓的，因此水頭 損失 △ h 不在比較之列，但全開時也應(yīng)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(dǎo)致非正常停泵，在其管道系統(tǒng)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(xiàn)象，稱為水錘現(xiàn)象。 
2) 特點:先發(fā)生低壓后發(fā)生高壓，停電后由于水泵、電動機旋轉(zhuǎn)部分有一定的轉(zhuǎn)動慣量，轉(zhuǎn)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(guān)閉，產(chǎn)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(zāi)害。 
3) 防護措施。 
① 有條件時取消水泵出口止田閥; 
② 試制調(diào)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(shè)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(guān)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(zhuǎn)不超過正轉(zhuǎn)的 1. 3 倍。

 
5 壓力試驗問題 
自來水廠站所用閥門和管網(wǎng)中 閥 的驅(qū)動裝置有所不同，多采用電動、氣動、液動驅(qū)動裝置，閥門經(jīng)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(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)，在國外標準和我國行業(yè)標準中都有規(guī)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(yè)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(jīng)溝通可以逐步實現(xiàn)。 


本文主要提示的是要在規(guī)定的操作扭矩下關(guān)閉閥門，且在不利密封的方向施加介質(zhì)壓力。 考慮到我國閥門生產(chǎn)技術(shù)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(guī)定、提出要求，本文不再一一贅述。 與本產(chǎn)品相關(guān)論文：禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護