(武漢自來水公司 阮文軍) 一、閥門使用現(xiàn)狀 管網(wǎng)是給水系統(tǒng)中的“動脈”,而管網(wǎng)閥門在管網(wǎng)中,對于管網(wǎng)內(nèi)諸管段的流量、流向、局部管網(wǎng)水壓的調(diào)節(jié)起控制作用,是確保管網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)施。管網(wǎng)中的閥門要求啟閉靈、關(guān)得嚴(yán)、開啟足,無內(nèi)泄、外漏,據(jù)發(fā)達(dá)國家有關(guān)文獻(xiàn)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(biāo)值是50年,對于蝶閥是20年。 我公司多年在管網(wǎng)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(guān)不嚴(yán)、啟閉失靈等,直接影響到管網(wǎng)的正常運(yùn)行。 為解決閥門存在的問題,我公司近幾年來多次組織有關(guān)人員到國內(nèi)主要的閥門廠家進(jìn)行考察調(diào)研,也積極地與國內(nèi)先進(jìn)水司進(jìn)行交流、參觀學(xué)習(xí),公司內(nèi)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(shù)措施。如1997年進(jìn)行了蝶閥招標(biāo);1999年制訂了“暗桿閘閥技術(shù)條件”,并對閘閥進(jìn)行了招標(biāo),通過系列招標(biāo),閘閥的使用取得明顯的成效,但蝶閥招標(biāo)后的效果并不理想,主要原因是我們對閘閥的認(rèn)識比較深,國內(nèi)的制造技術(shù)也比較成熟,但蝶閥更需我們引起重視,蝶閥國內(nèi)的生產(chǎn)制造技術(shù)并不成熟,質(zhì)量不穩(wěn)定,需要本公司制訂較完善的技術(shù)要求,同時強(qiáng)化蝶閥安裝、使用、進(jìn)貨管理。 因此在管網(wǎng)閥門選型上,我們的原則是:選擇優(yōu)質(zhì)、可靠、適用性強(qiáng)的閥門,對于長期以來不能滿足要求的類型,應(yīng)考慮采用新型的,更為先進(jìn)的閥門。 目前國內(nèi)尚未頒布用于供水管網(wǎng)的閥門標(biāo)準(zhǔn)。長期以來,我公司采用的是按普通工業(yè)用閥門標(biāo)準(zhǔn)制造的通用閥門,在供水管網(wǎng)中采用這類閥門,實(shí)際上存在許多不足和缺點(diǎn),主要是供水管網(wǎng)中的閥門開關(guān)頻率較低,而又處于地下及水淹環(huán)境中,其零部件易腐蝕、生銹,特別是傳動件、結(jié)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(yīng)供水管網(wǎng)運(yùn)行工況要求的。因此,根據(jù)我公司多年來的使用實(shí)際,亟需制訂本企業(yè)的管網(wǎng)閥門技術(shù)要求。從閥門的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)、材質(zhì)(如密封面)上對廠家提出科學(xué)、合理、具體的規(guī)定,我公司在閥門選型、采購、施工、管理上按本企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求進(jìn)行操作。這樣才能使閥門適應(yīng)我們的需要,以保證管網(wǎng)正常運(yùn)行。 1、截止閥選型說明 截止閥是管網(wǎng)中用量最大的一種閥門,用于DN≤50mm供水管網(wǎng)中,長期以來,我公司使用截止閥存在的問題較嚴(yán)重,外漏、關(guān)不嚴(yán)、強(qiáng)度不足、壽命不長的現(xiàn)象較普遍。供水部在去年(1999年)一年內(nèi)的維修量就達(dá)8000多只,針對這種情況,特制定了本公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“管網(wǎng)截止閥、銅閘閥技術(shù)要求”, 該技術(shù)要求主要提出以下幾點(diǎn): ?。?)上密封予以改進(jìn)。一是取消盤根,采用“O”型密封圈;二是采用優(yōu)質(zhì)填料。 (2)材料要求:嚴(yán)格規(guī)定各部分材質(zhì)。 ?。?)尺寸要求;規(guī)定閥桿、閥體壁厚、過水?dāng)嗝娴淖钚〕叽纭?BR> ?。?)防腐性能:閥門內(nèi)外保證不生銹、腐蝕,特別是接觸水的部位必須清潔、衛(wèi)生。 (5)帶鎖防盜,對于單元門口,室內(nèi)立管上的截止閥需具有防盜、控制功能。根據(jù)以上要求選定產(chǎn)品、控制小口徑閥門質(zhì)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(wǎng)中主要使用閥門類型,特別是在100mm≤DN≤300mm供水管網(wǎng)中使用具有明顯的優(yōu)勢。 以前,我公司在100mm≤DN≤600mm供水管網(wǎng)中使用傳統(tǒng)硬密封閘閥(SZ45T-1.0),存在關(guān)不嚴(yán)、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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上、關(guān)鍵零部件及加工技術(shù)上比傳統(tǒng)閘閥先進(jìn)、合理。軟密封閘閥有如下特點(diǎn):底部無槽,不積雜物,不會引起關(guān)不嚴(yán)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(jié)構(gòu)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(tǒng)閘閥上壓蓋易外泄現(xiàn)象,對水質(zhì)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(qū)的加壓站開始使用軟密封閘閥,至今運(yùn)行良好;1999年在東湖路、中山大道改造工程等處批量采用,實(shí)際運(yùn)行效果良好。目前,我公司在管網(wǎng)上已決定推廣使用軟密封閘閥而逐步淘汰傳統(tǒng)硬密封桿閘閥,雖然優(yōu)質(zhì)軟密封閘閥價(jià)格偏高,是傳統(tǒng)閘閥的2~3倍,但若從閥門的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(jià)進(jìn)行的對比分析(僅比較兩項(xiàng),閥門井室造價(jià)、閥門價(jià)格組合)。 表1 造價(jià)對比表口徑 | 軟密封閘閥加閘罐 | 暗桿閘閥加武水標(biāo)準(zhǔn)井室 | 比較 (%) | 實(shí)際使用(臺) | 軟密封閘 閥 | 閘罐 | 合計(jì) | 暗桿閘閥 | 武水標(biāo)準(zhǔn)井 | 合計(jì) | DN100 | 1041.40 | 307.83 | 1349.23 | 314.00 | 2217.34 | 2531.34 | -47 | 13 | DN150 | 1590.80 | 287.87 | 1878.67 | 556.00 | 2276.04 | 2832.00 | -34 | 4 | DN200 | 2378.00 | 282.87 | 2660.87 | 804.00 | 2588.94 | 3392.94 | -22 | 3 | DN300 | 4633.00 | 299.95 | 4932.95 | 1680.00 | 3242.26 | 4922.76 | +0.002 | 4 | DN400 | 13600.00 | 299.95 | 13899.95 | 3252.00 | 3822.10 | 7074.10 | +96 | 1 | 注:①軟密封閘閥以冠龍閥門供應(yīng)價(jià)計(jì)算。 ?、诎禇U閘閥按公司招標(biāo)價(jià)計(jì);閘罐與武水標(biāo)準(zhǔn)井均是直接造價(jià)計(jì)。 對比分析說明,使用軟密封閘閥造價(jià)并沒有大幅提高。若考慮大批量使用價(jià)格下浮以及國內(nèi)制造水平的提高,成本必然降低的情況,以及先進(jìn)國家已普遍使用軟密封閘閥,其代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬密封閘閥是一種趨勢。綜上所述,閘閥應(yīng)優(yōu)選軟密封閘閥。本公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱為“軟密封閘閥技術(shù)要求”,以此來控制軟密封閘閥質(zhì)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(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),但一直未能象閘閥一樣制訂完備的技術(shù)要求,原因是蝶閥的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)在國內(nèi)還不夠成熟,仍處于發(fā)展過程中,因此蝶閥在管網(wǎng)中的使用一直不太理想,存在的問題較多,如關(guān)閉不嚴(yán)、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: ?。?)橡膠密封不可靠。橡膠材質(zhì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué),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。 ?。?)使用中易啟閉過度而卡死。 ?。?)閥板下墜,關(guān)閉時上端面出現(xiàn)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(yè)應(yīng)與制造廠商緊密合作,逐步從技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)。應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)要求: ?。?)密封橡膠圈材質(zhì)及密封結(jié)構(gòu)應(yīng)作合理的改進(jìn),采用強(qiáng)度適宜、壽命較長的優(yōu)質(zhì)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(diào)節(jié),增強(qiáng)密封效果。如上海冠龍公司引進(jìn)美國專利制造的FBHX-系列蝶閥密封面即采用這種結(jié)構(gòu)的橡膠密封形式,橡膠材質(zhì)為丁腈橡膠,壽命可保證10年,比我公司現(xiàn)階段常用的其他蝶閥壽命要提高一倍以上。 ?。?)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上(特別是密封結(jié)構(gòu)),使擠壓密封向接觸式密封轉(zhuǎn)化,接觸式密封優(yōu)點(diǎn)在于:密封性能好;受力狀態(tài)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(yīng)能達(dá)到公稱直徑面積的80%以上。 ?。?)注意防腐層的涂裝效果,對水質(zhì)有良好的保護(hù)。 ?。?)保證傳動部位的強(qiáng)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(shí)際使用情況,制訂了適用于本公司的蝶閥技術(shù)要求,本公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱為“管網(wǎng)蝶閥技術(shù)要求”,該技術(shù)要求,主要是對蝶閥密封面橡膠圈固定方式、材質(zhì);重要零部件的尺寸、精度、材質(zhì);內(nèi)外涂覆防護(hù);解體試驗(yàn);操作要求等作出了較詳細(xì)、科學(xué)合理的要求。特別是密封面橡膠材質(zhì)、固定方式應(yīng)予以重視,以此選擇蝶閥產(chǎn)品,希望能改善蝶閥在我公司的應(yīng)用與運(yùn)行狀況。 二、閥門選型規(guī)定 我公司主要針對閥門選型等問題成立了專題組,經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、設(shè)計(jì)、試點(diǎn)、對比分析,并結(jié)合公司多年來的實(shí)際使用情況,又經(jīng)多次多方面征求意見編制完成“供水管網(wǎng)閥門選型方案”,并經(jīng)公司技術(shù)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(jìn)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(yōu)質(zhì)軟密封閘閥,型號為SZ45X-1.0,次選優(yōu)質(zhì)暗桿楔式閘閥,型號為SZ45T-1.0,特別是在DN100~DN300管道應(yīng)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 表2 閥門選型表名 稱 | 型號 | 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) | 公稱通徑 DN(mm) | 適用條件 | 短系列截止閥 | J11W-1.6 | 公司企標(biāo)“管網(wǎng)截止閥、銅閘閥技術(shù)要求” | 15~50 | 管網(wǎng)小口徑管道、表后用 | 銅專用閘閥 | Z15W-1.6TC | 進(jìn)戶管、表前用 | 軟密封閘閥 | SZ45X-1.0 | 公司企標(biāo)“軟密封閘閥技術(shù)要求” | 100~600 | 用戶工程、城市道路主要管網(wǎng)首選 | 暗桿楔式閘閥 | SZ45T-1.0 | 公司企標(biāo)“暗桿閘閥技術(shù)要求” | 管網(wǎng)少量用 | 短系列臥式蝶閥 | D341X-1.0 | 公司企標(biāo)“管網(wǎng)蝶閥技術(shù)要求” | 600~2000 | 管網(wǎng)用 | 2000/9/22 |