管網閥門選型介紹

   

   一、閥門使用現狀

　　
　　管網是給水系統中的“動脈”，而管網閥門在管網中，對于管網內諸管段的流量、流向、局部管網水壓的調節起控制作用，是確保管網正常運行的關鍵設施。管網中的閥門要求啟閉靈、關得嚴、開啟足，無內泄、外漏，據發達國家有關文獻介紹，供水管理部門要求閥門期望使用壽命對于截止閥、閘閥目標值是50年，對于蝶閥是20年。
　　
　　
　　我公司多年在管網閥門中無論是小口徑的截止閥，還是大口徑的蝶閥，存在的問題較多，如泄漏、關不嚴、啟閉失靈等，直接影響到管網的正常運行。
　　
　　
　　為解決閥門存在的問題，我公司近幾年來多次組織有關人員到國內主要的閥門廠家進行考察調研，也積極地與國內先進水司進行交流、參觀學習，公司內部也多次組織了閥門專題研討會，對于閥門的使用采取了許多的管理與技術措施。如1997年進行了蝶閥招標；1999年制訂了“暗桿閘閥技術條件”，并對閘閥進行了招標，通過系列招標，閘閥的使用取得明顯的成效，但蝶閥招標后的效果并不理想，主要原因是我們對閘閥的認識比較深，國內的制造技術也比較成熟，但蝶閥更需我們引起重視，蝶閥國內的生產制造技術并不成熟，質量不穩定，需要本公司制訂較完善的技術要求，同時強化蝶閥安裝、使用、進貨管理。
　　
　　
　　因此在管網閥門選型上，我們的原則是：選擇優質、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，更為先進的閥門。
　　
　　
　　目前國內尚未頒布用于供水管網的閥門標準。長期以來，我公司采用的是按普通工業用閥門標準制造的通用閥門，在供水管網中采用這類閥門，實際上存在許多不足和缺點，主要是供水管網中的閥門開關頻率較低，而又處于地下及水淹環境中，其零部件易腐蝕、生銹，特別是傳動件、結合件之間易粘著卡死，閥門一旦動作，對密封面的要求也較特殊，通用閥門是難以適應供水管網運行工況要求的。因此，根據我公司多年來的使用實際，亟需制訂本企業的管網閥門技術要求。從閥門的關鍵結構、材質（如密封面）上對廠家提出科學、合理、具體的規定，我公司在閥門選型、采購、施工、管理上按本企業的標準和技術要求進行操作。這樣才能使閥門適應我們的需要，以保證管網正常運行。
　　
　　
　　1、截止閥選型說明
　　
　　
　　截止閥是管網中用量最大的一種閥門，用于DN≤50mm供水管網中，長期以來，我公司使用截止閥存在的問題較嚴重，外漏、關不嚴、強度不足、壽命不長的現象較普遍。供水部在去年（1999年）一年內的維修量就達8000多只，針對這種情況，特制定了本公司的企業標準“管網截止閥、銅閘閥技術要求”。
　　
　　
　　該技術要求主要提出以下幾點：
　　（1）上密封予以改進。一是取消盤根，采用“O”型密封圈；二是采用優質填料。
　　（2）材料要求：嚴格規定各部分材質。
　　（3）尺寸要求；規定閥桿、閥體壁厚、過水斷面的最小尺寸。
　　（4）防腐性能：閥門內外保證不生銹、腐蝕，特別是接觸水的部位必須清潔、衛生。
  　（5）帶鎖防盜，對于單元門口，室內立管上的截止閥需具有防盜、控制功能。根據以上要求選定產品、控制小口徑閥門質量與性能。
　　
　　
　　2、閘閥的選型說明
　　
　　
　　軟密封閘閥（亦稱“彈性座封閘閥”）將是我公司在100mm≤DN≤600mm管網中主要使用閥門類型，特別是在100mm≤DN≤300mm供水管網中使用具有明顯的優勢。
　　
　　
　　以前，我公司在100mm≤DN≤600mm供水管網中使用傳統硬密封閘閥（SZ45T-1.0），存在關不嚴、外漏、啟閉不靈等缺陷，而軟密封閘閥基本上能避免這些問題，這是由于軟密封閘閥在結構設計上、關鍵零部件及加工技術上比傳統閘閥先進、合理。軟密封閘閥有如下特點：底部無槽，不積雜物，不會引起關不嚴的故障，其閥板整體包覆橡膠，利用橡膠彈性大大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現象，對水質也有根本的保證。

　　
　　從1996年開始，我公司在萬松園、梅苑、臺北路等小區的加壓站開始使用軟密封閘閥，至今運行良好；1999年在東湖路、中山大道改造工程等處批量采用，實際運行效果良好。目前，我公司在管網上已決定推廣使用軟密封閘閥而逐步淘汰傳統硬密封桿閘閥，雖然優質軟密封閘閥價格偏高，是傳統閘閥的2~3倍，但若從閥門的運行維護費用，配套井室，使用可靠性等方面綜合考慮，使用軟密封閘閥還是合理的。表1是1999年針對東湖路管道工程閥門選型對兩種閘閥造價進行的對比分析（僅比較兩項，閥門井室造價、閥門價格組合）。
       

        注：①軟密封閘閥以冠龍閥門供應價計算。
　　        ②暗桿閘閥按公司招標價計；閘罐與武水標準井均是直接造價計。

　　
　　對比分析說明，使用軟密封閘閥造價并沒有大幅提高。若考慮大批量使用價格下浮以及國內制造水平的提高，成本必然降低的情況，以及先進國家已普遍使用軟密封閘閥，其代替傳統硬密封閘閥是一種趨勢。綜上所述，閘閥應優選軟密封閘閥。本公司的企業標準名稱為“軟密封閘閥技術要求”，以此來控制軟密封閘閥質量及使用性能。

　　
　　3、蝶閥的選型說明
　　
　　
　　蝶閥是我公司在大口徑管道中采用的閥門類，我公司針對蝶閥的使用情況，也制定過相關的驗收標準，但一直未能象閘閥一樣制訂完備的技術要求，原因是蝶閥的設計及制造技術在國內還不夠成熟，仍處于發展過程中，因此蝶閥在管網中的使用一直不太理想，存在的問題較多，如關閉不嚴、工作不可靠、維修頻繁，有的使用3~5年就需整體更換，使用壽命短。具體分析原因如下：
　　（1）橡膠密封不可靠。橡膠材質不佳，易老化、變形、開裂；橡膠采用固定方式在水流沖擊下易松動；密封結構設計不科學，整個密封面（橡膠）受力不平衡，有的位置壓得太緊，有的地方又太松。
　　（2）使用中易啟閉過度而卡死。
　　（3）閥板下墜，關閉時上端面出現滲漏。
　　（4）過流斷面減少，流阻較大。
　　（5）變速裝置易銹死，操作困難。
　　針對這些問題，自來水行業應與制造廠商緊密合作，逐步從技術上進行改進。應達到如下技術要求：
　　（1）密封橡膠圈材質及密封結構應作合理的改進，采用強度適宜、壽命較長的優質橡膠；壓板固定改為整體嵌入式固定，并使橡膠圈有一定的自由度，能自身調節，增強密封效果。如上海冠龍公司引進美國專利制造的FBHX-系列蝶閥密封面即采用這種結構的橡膠密封形式，橡膠材質為丁腈橡膠，壽命可保證10年，比我公司現階段常用的其他蝶閥壽命要提高一倍以上。
　　（2）結構設計上（特別是密封結構），使擠壓密封向接觸式密封轉化，接觸式密封優點在于：密封性能好；受力狀態得到改善，使受力均勻平衡，延長蝶閥使用壽命。
　　（3）過流截面應能達到公稱直徑面積的80%以上。
　　（4）注意防腐層的涂裝效果，對水質有良好的保護。
　　（5）保證傳動部位的強度、防蝕以及工作可靠性。
　　
　　因此，我公司針對蝶閥存在的問題以及實際使用情況，制訂了適用于本公司的蝶閥技術要求，本公司的企業標準名稱為“管網蝶閥技術要求”，該技術要求，主要是對蝶閥密封面橡膠圈固定方式、材質；重要零部件的尺寸、精度、材質；內外涂覆防護；解體試驗；操作要求等作出了較詳細、科學合理的要求。特別是密封面橡膠材質、固定方式應予以重視,以此選擇蝶閥產品，希望能改善蝶閥在我公司的應用與運行狀況。


　　二、閥門選型規定

　　
　　我公司主要針對閥門選型等問題成立了專題組，經過反復調研、設計、試點、對比分析，并結合公司多年來的實際使用情況，又經多次多方面征求意見編制完成“供水管網閥門選型方案”，并經公司技術委員會審訂得通過。

　　
　　我公司閥門（不包括排氣閥、水力控制閥等其他閥門）選型主要是按口徑、用途確定。小口徑（DN15～50mm）管道、“抄收到戶”水表表后選用短系列截止閥，型號為J11W-1.6；“抄收到戶”工程進戶管、表前DN15～50mm 管道選用銅專用閘閥，型號為Z15W-1.6TC；DN100～600mm管道首選優質軟密封閘閥，型號為SZ45X-1.0，次選優質暗桿楔式閘閥，型號為SZ45T-1.0，特別是在DN100～DN300管道應選用軟密封閘閥，以軟密封閘閥逐步取代暗桿楔式閘閥；DN600～2000mm管道選用短系列臥式蝶閥，型號為D341X-1.0。對于DN600mm管道覆土深度大于1650mm情況下，選用閘閥。詳見表2