市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討閥門是一種“養(yǎng)兵千日，用于一時(shí)”的控制設(shè)備，平時(shí)要求閥門開啟要到位，減少管段的水損失。一旦需要，閥門應(yīng)能關(guān)閉迅速，切流可靠。本文針對(duì)城市給水管網(wǎng)中閥門問題，通過調(diào)研與實(shí)地考察，對(duì)一些具體問題進(jìn)行了研討，提出建議。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快,城市人口越來越多,對(duì)城市很重要的供排水問題也越來越被人們重視,城市的供排水包括污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施,是城市生產(chǎn)和人們生活*的物質(zhì)基礎(chǔ)條件,也是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)的重要組成部分,近幾年來我國(guó)不斷的加大財(cái)政支出,擴(kuò)大城市供排水的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),使得我國(guó)的城市供排水特別是污水處理設(shè)施的建設(shè)快速發(fā)展,城市供水水平和污水處理能力有了很大的提高。
1、市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討閥門在城市給水管網(wǎng)中的功能
城市給水管網(wǎng)主要是把水廠供出的自來水輸配至千家萬戶，滿足城市用水單位及居民對(duì)水質(zhì)、水量及水壓的需求，同時(shí)要求晝夜不間斷安全正常供水，以確保城市規(guī)劃發(fā)展用水需求，屬城市市政基礎(chǔ)設(shè)施之一。故給水管網(wǎng)分布于城市每條街道的每個(gè)角落，給水管網(wǎng)的管道長(zhǎng)度少至數(shù)十公里，多至數(shù)百公里。
閥門是一種“養(yǎng)兵千日，用于一時(shí)”的控制設(shè)備，平時(shí)要求閥門開啟要到位，減少管段的水損失。一旦需要，閥門應(yīng)能關(guān)閉迅速，切流可靠。閥門的安全正常完好率，主要靠閥門的選型、制造、組裝、啟閉作業(yè)、管理維護(hù)使用及管網(wǎng)設(shè)計(jì)等，當(dāng)然主要的原因還是閥門的質(zhì)量。工業(yè)及居民供水與人們每天的生活及生產(chǎn)工作息息相關(guān)，供水的管網(wǎng)是連接供水企業(yè)和廣大用戶之間的橋梁。供水管網(wǎng)由管道和閥門等各種管道附件、配件所組成的。在日常供水管網(wǎng)的供水量，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，都要進(jìn)行閥門的開啟和關(guān)閉，給排水閥門產(chǎn)品的壽命和質(zhì)量對(duì)供水管網(wǎng)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。排水閥門是一種*的水工業(yè)產(chǎn)品，主要應(yīng)用于城市、建筑、企業(yè)給排水工程、工業(yè)及生活污水處理和水利工程等領(lǐng)域，其中應(yīng)用較多的主要是各類中低壓閥門，包括各類蝶閥和閘閥其他還有球閥、止回閥、排氣閥、旋塞閥、隔膜閥、減壓閥、調(diào)流閥、排泥閥等。
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥排水閥門常用于生活供水、消防系統(tǒng)及工業(yè)給水系統(tǒng)中。用于控制流量、水位等。常見的產(chǎn)品有：100X遙控浮球閥、200X減壓閥、300X緩閉逆式回閥、400X流量控制閥、500X泄壓持壓閥等。以及各種不同用途的減壓閥、止回閥等。排水閥門還可以用于下水管道的排水，有效的控制水位。閥門在市政建筑以及工業(yè)給排水管道系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，用于控制流體（原水、清水、污水、海水等）的壓力、流量和流向。
我國(guó)自來水行業(yè)已度過建設(shè)期，進(jìn)入以服務(wù)業(yè)為主體的成熟階段。截至到2009年，我國(guó)城鎮(zhèn)公共水廠已達(dá)4，000多座，城市供水能力2.66億立方米/日。截至2010年底，我國(guó)供水管道總長(zhǎng)達(dá)56.2萬公里，較2005增加18.3萬公里，年均增長(zhǎng)8.2%左右，對(duì)應(yīng)的給水閥門市場(chǎng)需求約105.50億元。
污水處理
工業(yè)及生活污水處理領(lǐng)域
污水處理及水循環(huán)利用屬于環(huán)保領(lǐng)域的重要組成部分。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的提高，每年的工業(yè)污水及生活污水排放量也在不斷增大。2004年以來，我國(guó)污水處理市場(chǎng)產(chǎn)能快速擴(kuò)張，污水日處理能力呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。2009年，我國(guó)已建成城鎮(zhèn)污水處理廠2，000多座，日處理能力已經(jīng)達(dá)到9，958萬立方米，同比增長(zhǎng)了9.8%，較2004年增加了一倍。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年，全國(guó)污水排放總量達(dá)到750億噸，對(duì)應(yīng)的污水處理設(shè)施固定投資也在不斷加大。截至2010年底，我國(guó)排水管道總長(zhǎng)達(dá)39.1萬公里，較2005年增加15萬公里，年均增長(zhǎng)10.2%左右，對(duì)應(yīng)的排水閥門需求達(dá)到68.1億元。
水利工程
納入水利基本建設(shè)管理的各類防洪、排澇、灌溉、供排水、水力發(fā)電、水土保持、水資源保護(hù)等工程的建設(shè)，也是給排水閥門的重要應(yīng)用領(lǐng)域。
2、問題研討
目前，國(guó)內(nèi)多家自來水公司管網(wǎng)閥門使用情況及多家閥門制造廠問題不少。城市供水管網(wǎng)中的閥門并不頻繁使用，常處于待命狀態(tài)，一旦召喚，常常出現(xiàn)問題。因此，在閥門選型、閥門檢驗(yàn)、閥門組裝、閥門管理上均有許多值得商討的內(nèi)容。

2.1市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討閥門的選型
蝶閥一般用于供水管網(wǎng)中管道的覆土深度較淺，且口徑較大管道；對(duì)覆土深度影響不大的，盡量選配閘閥，致于口徑的分界線應(yīng)各地按具體情況考慮。近幾年蝶閥與閘閥的使用情況來看，蝶閥故障的出現(xiàn)比閘閥高，因此只要條件許可，積極使用閘閥。
2.2閥門的材質(zhì)
（1）目前，給水管網(wǎng)中管材、管件均推廣使用球墨鑄鐵，閥門的閥體、閥蓋、變速傳動(dòng)箱也應(yīng)使用球墨鑄鐵，提高閥門鑄件的質(zhì)量，減小閥門的自重，特別是閥板應(yīng)使用球鐵件。閥體各個(gè)部位厚薄不一，從而加大了鑄件球化的難度，生產(chǎn)廠家應(yīng)采取必要措施，使鑄件質(zhì)量得到保障。當(dāng)今，閥體球墨鑄鐵理化指標(biāo)多數(shù)廠家控制不嚴(yán)格，常用型砂翻鑄，多以機(jī)械加工成型，閥門的質(zhì)量很難保證。
（2）閥桿建議一律采用2CR13不銹鋼材。
（3）閥桿、螺母的鑄造建議采用鑄鋁黃銅或鑄鋁青銅，且螺母的強(qiáng)度及硬度應(yīng)大于閥桿。

2.3閥門的啟閉力矩
設(shè)計(jì)中，工作壓力下閥門的啟閉力矩應(yīng)小于240Nm，這樣人工或機(jī)具才能輕便地啟閉閥門。目前閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在很多問題，制造廠家應(yīng)予以優(yōu)化。比如說：目前許多廠家生產(chǎn)的閥門僅僅靠變速傳動(dòng)箱的變速比，增加啟閉轉(zhuǎn)數(shù)的方式來減少啟閉力矩，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，減少閥門的啟閉力矩主要依靠閥門活動(dòng)部件接觸面的光潔度、部件組合的同心度的提高，這樣才可以更好地減少閥門啟閉的阻力。
2.4閥桿的密封填料
閥桿的密封填料如果出現(xiàn)問題，小則會(huì)引起閥門的滴漏，大則需要停水維護(hù)，其不但影響居民的正常用水而且對(duì)供水公司造成嚴(yán)重的損失。因此，閥桿密封填料的耐久性問題是非常必要，用料既要滿足不易老化，又要滿足使用中磨損小的要求。由于管網(wǎng)中閥門處于休眠狀態(tài)，啟閉少，因此密封填料應(yīng)做到數(shù)十年不更換。

2.5閥門的變速傳動(dòng)箱
為減少大口徑閥門的啟閉力矩，許多閥門配備了變速傳動(dòng)箱。這一部件在閥門的使用中非常關(guān)鍵，廠家制造中十分注意：
①變速傳動(dòng)箱箱體上啟閉限位裝置的調(diào)節(jié)螺帽應(yīng)置于箱體內(nèi)；
②箱體結(jié)構(gòu)必須小巧、牢固，即使出現(xiàn)過度啟閉操作，箱體也能保持原狀；
③傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須精巧，啟閉時(shí)不能上下竄動(dòng)，產(chǎn)生負(fù)荷時(shí)傳動(dòng)部件咬合正常，不出現(xiàn)分離打滑現(xiàn)象，只能帶動(dòng)閥軸旋轉(zhuǎn)；
④變速傳動(dòng)箱容易被水浸泡，或閥軸填料處漏水也會(huì)使變速傳動(dòng)箱遇水，所以箱體的密封措施需要保障。
2.6閥門的操作機(jī)構(gòu)
市政給水管網(wǎng)的管道一般是暗埋，設(shè)井保護(hù)閥門，不采用明桿閥門，然而閥門的啟閉要求地面作業(yè)。因此，閥門啟閉端應(yīng)設(shè)方榫帽。閥門啟閉方向一律是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)閥。閥門啟閉度的標(biāo)示盤應(yīng)從地面上就能清晰觀察，該盤的鑄件上鑄造相應(yīng)的刻度，并刷上熒光粉，使其在暗井中更加醒目。安裝前需調(diào)試好指針與啟閉限位的刻度，并鎖定。

2.7閥門的性能以及測(cè)試
在評(píng)價(jià)閥門的性能與性能測(cè)試時(shí)，主要注意以下幾個(gè)方面：
①工作水壓下閥門依然能輕便、靈活地啟閉，用扭矩搬手在工作水壓下檢測(cè)開啟力矩；
②若金屬密封的蝶閥在1.1倍工作水壓下，任然不滲漏或滴漏，兩側(cè)輪流承壓、分別檢測(cè)，且多次啟閉效果同樣、達(dá)標(biāo)則該閥門關(guān)閉嚴(yán)密性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。制造廠家或有檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)不同類型、各種口徑、的閥門進(jìn)行帶負(fù)荷啟閉的壽命檢測(cè)時(shí)應(yīng)包括閥軸密封效果的評(píng)價(jià)；
③閥門的選用時(shí)需在檢測(cè)資格的單位對(duì)不同類型、各種口徑的閥門進(jìn)行流阻系數(shù)的測(cè)定。一般來說過閥門的流能力要求強(qiáng)。蝶閥要求更高，蝶板的過流有效面積大、過流阻力要?。?br />④閥體承內(nèi)水壓的能力與管道承壓一致，在閥門開啟的狀態(tài)下，管道能承受的試驗(yàn)壓力，閥門也能承受。

2.8閥門的外防腐與內(nèi)襯
閥門安裝在閥井內(nèi)，地下水位高時(shí)浸泡在水中或處于潮濕的空間。因此，閥門的防銹蝕非常必要。閥門是為居民輸送飲水的重要設(shè)備，閥體的內(nèi)襯材料必須具有：無毒環(huán)保，耐腐蝕、耐磨，要光滑整潔的特性，減小水流阻力。其中蝶閥的要求更高，由于蝶板、壓板、螺栓、蝶板材質(zhì)不同，如果內(nèi)襯處理不當(dāng)，一旦出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕，鐵銹延將會(huì)伸至密封面，使閥門的密封效果受到嚴(yán)重影響。因此，閥門（蝶閥）的內(nèi)襯要進(jìn)行完善復(fù)蓋，并檢查合格。目前，的處理方法是先將閥體、閥蓋、變速傳動(dòng)箱體內(nèi)、外拋丸清砂，再對(duì)閥門的各個(gè)部位作靜電噴涂無毒環(huán)氧樹脂。
2.9閥門的組裝
在閥門與管道連接一側(cè)安裝可固位伸縮器可便于閥門的裝拆，對(duì)于DN400mm的閥門可采用單盤連軸器（活法蘭）代替固位伸縮器。

2.9.2管道施工完畢，閥門再進(jìn)入工地安裝
管道施工工期較長(zhǎng)，部分施工負(fù)責(zé)人擔(dān)心材料供應(yīng)的問題，往往開工時(shí)就把閥門等附屬設(shè)備運(yùn)到工地，甚至按安裝樁號(hào)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，使得閥門在無人監(jiān)管的情況下，在工地上日曬雨淋數(shù)月，產(chǎn)生各種問題和隱患。因此，管道施工過程中，先用雙平替代管的方式連接，待管道施工完畢后，閥門井砌筑后（井上預(yù)制鋼筋混凝土板未蓋上），才能將閥門運(yùn)至工地逐個(gè)安裝就位，待閥門調(diào)試合格后進(jìn)行砌井的收尾工作。
2.9.3閥門組裝后的檢測(cè)、驗(yàn)收
閥門現(xiàn)場(chǎng)組裝完成后，監(jiān)理驗(yàn)收人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求對(duì)組裝情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查，如若發(fā)現(xiàn)不符合圖紙要求、不符合運(yùn)行管理需要、啟閉指示讀數(shù)與實(shí)際啟閉情況不符、啟閉轉(zhuǎn)數(shù)與說明書不一致等任何一種情況需及時(shí)要求施工單位更正或返工；對(duì)于大口徑管道監(jiān)理驗(yàn)收人員應(yīng)鉆入管內(nèi)檢查與清洗密封面；檢驗(yàn)合格后，作好詳細(xì)的驗(yàn)收記錄，建立閥門技術(shù)檔案，以便日后查詢及維護(hù)。
 
2.10市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討閥門的運(yùn)行管理
閥門的良好啟閉，不僅需要恰當(dāng)選擇閥門型號(hào)、閥門自身的質(zhì)量?jī)?yōu)良、安裝施工中的細(xì)心，更重要的是周到的閥門管理。良好的運(yùn)行管理主要表現(xiàn)在齊備的技術(shù)資料、周到的閥門運(yùn)行管理、良好的閥井狀況三個(gè)方面：
2.10.1閥門的技術(shù)資料
齊備的閥門的技術(shù)資料，包括閥門的詳細(xì)出廠說明書；廠家及有資質(zhì)的檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)合格單；明確的閥門組裝及位置卡片；詳細(xì)的閥門檢修記錄表。當(dāng)街道出現(xiàn)變遷時(shí)，閥門卡片也應(yīng)隨街道的變遷及時(shí)更新，建立GIS管理系統(tǒng)對(duì)閥門的技術(shù)資料進(jìn)行管理。
2.10.2周到的閥門運(yùn)行管理
周到的閥門運(yùn)行管理要求包括：淤閥門關(guān)閉的嚴(yán)密度；于閥門軸桿密封填料的嚴(yán)密度；盂啟閉閥門的輕便度，指示盤的完好度。日常管理工作包括：淤完善閥門啟閉操作單的報(bào)批記錄及操作記錄的管理；于完善閥門定期周檢的啟閉記錄。未操作閥門，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)單上其口徑的大小，制定出定出必要的周檢周期。運(yùn)行管理中如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)找出故障原因，并根據(jù)故障的大小提出相應(yīng)維修計(jì)劃，及時(shí)解決問題。

2.10.3市政給排水管網(wǎng)閥門設(shè)計(jì)探討閥井狀況
閥井的運(yùn)行管理主要包括：淤閥井砌筑是否與設(shè)計(jì)要求相符合，出現(xiàn)問題及時(shí)檢修；于井蓋有沒有出現(xiàn)破損現(xiàn)象是否完好地與路面銜接，出現(xiàn)問題及時(shí)檢修；盂檢查操作閥門的孔位是否準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)檢修；榆檢查井內(nèi)是否有雜物及污水，有雜物、污水及時(shí)清理處理；虞閥門表面是否有銹斑，有銹斑及時(shí)維護(hù)。由于閥井是密閉的空間，二氧化碳含量會(huì)逐漸升高容，易形成缺氧，維修人員進(jìn)行井下作業(yè)前需進(jìn)行強(qiáng)鼓風(fēng)、換氣等措施，確保工作人員的生命安全。如果條件許可，空氣對(duì)流的技術(shù)措施可應(yīng)用在大口徑閥門井之中。當(dāng)今，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的飛速發(fā)展，如果閥門的管理能應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)將會(huì)使閥門的管理輕松便捷；閥井建立時(shí)應(yīng)該建立詳細(xì)的閥井坐標(biāo)數(shù)據(jù)；閥門的運(yùn)行管理需提出詳細(xì)的評(píng)定檢查細(xì)則及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化管理，將管理的措施落到實(shí)處。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?