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zui主要的原因還是閥門(mén)的質(zhì)量。
2問(wèn)題研討
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：
a.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：
?、傧鹉z質(zhì)量不佳，容易老化、長(zhǎng)期受壓變形、擠壓開(kāi)裂；
?、陂y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；
?、艿y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)：
?、倌z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；
?、诤蹦硰S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；
?、厶旖蚣吧虾€(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；
?、芎幽夏彻就瞥鲆环N“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*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)。
2.2閥門(mén)的材質(zhì)
(1)供水管網(wǎng)中的閥門(mén)，過(guò)去閥體、閥蓋、變速傳動(dòng)箱材質(zhì)多數(shù)是灰口鑄鐵，部分為球墨鑄鐵。鑒于管材、管件均推廣使用球墨鑄鐵，閥門(mén)的材質(zhì)亦應(yīng)如此。從而提高鑄件的質(zhì)量，且降低閥門(mén)的重量，特別是閥板首先應(yīng)使用球鐵件(QT405-10)。
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