西咸新區(qū)自來(lái)水廠閥門設(shè)置要求

1 西咸新區(qū)自來(lái)水廠閥門設(shè)置要求概述
近幾年來(lái)，隨著西安周邊新區(qū)——西咸新區(qū)、渭北工業(yè)園、航天產(chǎn)業(yè)基地和高新拓展區(qū)等新區(qū)的批復(fù)出案，西安城市建設(shè)已進(jìn)入到快速發(fā)展階段。基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是城市發(fā)展的重中之重，而供水設(shè)施建設(shè)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，其重要性更是不言而喻。規(guī)劃至2020年西安城市的供水范圍由460km2增加至1500km2，供水范圍的擴(kuò)大使得供水管網(wǎng)長(zhǎng)度也急劇增加，而閥門作為供水管線重要的附件，使用的數(shù)量和種類也越來(lái)越多。隨著科技不斷的進(jìn)步、閥門的開發(fā)，閥門的開發(fā)與應(yīng)用也處于快速發(fā)展階段。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控制閥門乃是十分必要。因此在一座城市的供水管網(wǎng)中，閥門數(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。


目前，國(guó)內(nèi)已有4000多家的大小閥門廠，基本可滿足國(guó)內(nèi)各水司對(duì)閥門的選擇要求。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的球墨鑄鐵蝶閥口徑可達(dá)3000mm、金屬焊接硬密封蝶閥口徑可達(dá)4000mm、球墨鑄鐵硬密封閘閥口徑可達(dá)2000mm、軟密封閘閥口徑600mm到800mm。閥門是供水系統(tǒng)中*的控制、調(diào)節(jié)裝置，隨著西安城市的快速發(fā)展，供水范圍的擴(kuò)大，閥門在西安自來(lái)水有限公司廠站和管網(wǎng)供水系統(tǒng)中將起到自動(dòng)控制水的流量、流向作用，保障供水系統(tǒng)安全運(yùn)行。閥門的完好率與閥門的選型，閥門的質(zhì)量（閥門的制造、管路的設(shè)計(jì)、閥門的組裝）和閥門的管理（閥門的啟閉作業(yè)）等息息相關(guān)。

閥門類型	描述	閥門口徑	工作介質(zhì)及操作工作條件Working conditions			閥門材質(zhì) Valve Material				壓力
Valve Type	Description	DN/mm	工作介質(zhì) medium	TEMP溫度℃	PRESS壓力(MPa)	閥體	閥板/隔膜/閥球	閥桿/彈簧	閥座/襯里/密封面	Press
手動(dòng)蝶閥	鈉床進(jìn)水	DN200	低濃度廢水	0~40	0.3	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)蝶閥	鈉床下排	DN125	低濃度廢水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)蝶閥	樹脂捕捉器出水	DN200	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)球閥	樹脂捕捉器排污	DN50	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	UPVC	UPVC	UPVC	UPVC	PN10
手動(dòng)球閥	壓力表根部閥	DN25	低濃度廢水/軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	UPVC	UPVC	UPVC	UPVC	PN10
取樣閥	鈉床產(chǎn)水	DN80	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	UPVC	UPVC	UPVC	UPVC	PN10
手動(dòng)蝶閥	再生水泵進(jìn)	DN100	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)蝶閥	再生水泵出	DN80	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
止回閥	再生水泵出	DN80	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)蝶閥	反洗水泵進(jìn)	DN150	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
手動(dòng)蝶閥	反洗水泵出	DN125	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10
止回閥	反洗水泵出	DN125	軟化產(chǎn)水	0~40	0.25	球鐵	球鐵涂尼龍	SS	EPDM	PN10

目前，西安城市供水行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，供水范圍逐年擴(kuò)大，供水管道長(zhǎng)度日漸遞增，需要的閥門種類和數(shù)量也越來(lái)越多，因此閥門的選型和設(shè)置變得尤為重要。本文介紹了閥門的種類和性能，提出了閥門在運(yùn)行和管理過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，在供水管線設(shè)計(jì)中講述了閥門設(shè)置的要點(diǎn)。水廠送出的自來(lái)水由供水的管網(wǎng)系統(tǒng)再輸配至千家萬(wàn)戶。想要全面覆蓋所有用水用戶，供水管網(wǎng)則必須分布于整個(gè)城市的所有角落，供水管網(wǎng)的管道會(huì)很長(zhǎng)：較短的都有數(shù)百公里，較長(zhǎng)的甚至達(dá)到了數(shù)千公里。


2 閥門的種類、特性及設(shè)置
2.1 閥門的定義及作用
供水閥門是輸配水管道中的控制裝置，起著開流、截?cái)嗪驼{(diào)節(jié)流量、壓力和改變流向的重要作用，閥門猶如供水的保護(hù)傘，是保障供水系統(tǒng)中輸配水管網(wǎng)的日常順利輸配和管網(wǎng)維修、改造的*的設(shè)施，是保證供水系統(tǒng)日常運(yùn)行和安全運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。


2.2 供水管線閥門的種類及特性
在給水系統(tǒng)中主要使用的閥門有三種：閘閥、蝶閥和球閥。
（1）閘閥。閘閥是閘板啟閉方向和閘板的平面方向平行的閥門，也是管網(wǎng)中使用閥門，閘閥主要由閥蓋、閥體、閘板和密封填料等部分組成，閘板是閘閥的啟閉件，垂直安裝在閥體內(nèi)，通過(guò)閥桿傳動(dòng)，閘板能在垂直與通徑軸線方向作直線升降運(yùn)動(dòng)，*關(guān)閉時(shí)，鍥形角度的吻合把閘板推壓在閥座上，所以水密封性較好。閘閥的閉合原理是閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整一致、相互貼合、可以阻止介質(zhì)流過(guò)，并依靠頂模、彈簧或閘板的模形來(lái)增強(qiáng)密封效果。主要用于管線流體的截?cái)嗪烷_啟。常用的閘閥分類，按照閥桿和螺紋分為兩類：明桿式和暗杠式，按照閘板結(jié)構(gòu)分為平式和模式。


閘閥的優(yōu)點(diǎn)：

1）流體阻力小；

2）開閉所需外力較小；

3）水的流向不受限制；

4）全開時(shí)，密封面受沖蝕程度較小；

5）體形簡(jiǎn)單，鑄造工藝性能好。

閘閥的缺點(diǎn)：

1）外形尺寸和開啟高度都較大，安裝所需空間較大；

2）開閉過(guò)程中，密封面間有相對(duì)摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象；

3）閘閥一般都有兩個(gè)密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。
（2）蝶閥。

蝶閥主要有閥體、蝶板、密封圈等部分組成，蝶閥的閥體呈圓筒狀，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，強(qiáng)度方面比較穩(wěn)定，蝶板呈圓盤狀，是蝶閥的啟閉件，能圍繞閥體內(nèi)的軸線旋轉(zhuǎn)，蝶板旋轉(zhuǎn)90度就能完成一次啟閉，改變蝶板的偏轉(zhuǎn)角度，可達(dá)到調(diào)節(jié)流量的作用，蝶閥的密封圈一般為橡膠，所以密封性能較好，橡膠采用三六乙丙膠或腈橡膠，具有較好的抗老化性和耐磨性。蝶閥與閘閥相比，具有外形小、份量輕、啟閉扭矩小和操作時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，從近幾年來(lái)看，在大口徑方面，蝶閥有逐步取代閘閥的趨勢(shì)，但蝶閥在全開時(shí)，蝶板位于閥體內(nèi)，所以水頭損失較大。
（3）球閥。

球閥是在球形閥體內(nèi)，連在閥桿上的是一個(gè)開設(shè)孔道的球體芯，靠旋轉(zhuǎn)球體芯大道開啟或關(guān)閉閥門的目的。球閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較閘閥簡(jiǎn)單、體積小、水阻力小、密封嚴(yán)密。缺點(diǎn)是受密封結(jié)構(gòu)及材料的限制，制造及維修的難度大。在給水系統(tǒng)中，球閥適用于小口徑的有毒有害液體、氣體輸送管道。


2.3 供水管線閥門設(shè)置的位置和原則
根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）規(guī)定：輸水管（渠）道的始點(diǎn)、終點(diǎn)、分叉處以及穿越河道、鐵路、公路段，應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和有關(guān)部門的規(guī)定設(shè)置閥（閘）門。輸水管道尚應(yīng)按事故檢修的需要設(shè)置閥門。


3 西咸新區(qū)自來(lái)水廠閥門設(shè)置要求閥門設(shè)置的要求
3.1 閥門的選用規(guī)定
（1）在供水管道的閥門選擇中，由于球閥的制造、維修和管理的難度大，一般只選用閘閥和蝶閥。
（2）在閘閥與蝶閥的選用規(guī)定在供水管道管徑 DN≤400mm時(shí)使用閘閥，DN>400mm時(shí)使用蝶閥，這主要是由于管網(wǎng)中DN≤400mm的管道容易出現(xiàn)故障，幾乎占到所有管網(wǎng)的90%，因此要求小口徑管道閥門啟閉性能要良好。而從近些年來(lái)的使用情況看，蝶閥相比閘閥出現(xiàn)故障的機(jī)率高，閘閥在DN≤400mm的管道使用時(shí)啟閉強(qiáng)度較小，但在DN>400 mm的管道中閘閥啟閉強(qiáng)度較大，不利于閥門的管理和維護(hù)。
（3）閘閥的選擇。隨著閥門行業(yè)的發(fā)展，閘閥的選擇由傳統(tǒng)的楔式或平行雙閘板式閘閥逐漸變?yōu)檐浢芊忾l閥，軟密封閘閥有以下優(yōu)點(diǎn)：



1）軟密封閘閥的閥體、閥蓋采用精密鑄造法鑄造，一次成型，節(jié)約有色金屬；

2）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；

3）軟密封襯膠閥板，尺寸統(tǒng)一，互換性強(qiáng)。


（4）蝶閥的選擇。

1）中線蝶閥與偏心蝶閥。中線蝶閥與偏心蝶閥各有優(yōu)缺點(diǎn)，選型時(shí)要結(jié)合其性價(jià)比來(lái)綜合考慮。一般來(lái)說(shuō)，中線蝶閥比偏心蝶閥價(jià)格便宜，但偏心閥門的啟閉力矩較小。

2）立式與臥式蝶閥。在中、大型蝶閥中，蝶閥依據(jù)閥軸可分為立式蝶閥與臥式蝶閥。立式蝶閥的覆土較深，雜物容易纏繞閥軸，影響啟閉效果；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。因此在蝶閥的選用中，在中型口徑以選用立式蝶閥為主，大口徑蝶閥在平面位置允許的情況下可選用臥式蝶閥，這樣可改善閥門的流通條件，解決水中雜物纏繞閥軸的問(wèn)題。

3）軟密封與金屬密封。目前，供水行業(yè)使用的蝶閥以軟密封蝶閥為主，金屬密封蝶閥密封件彈性較小，一般采用偏心結(jié)構(gòu)，價(jià)格也偏貴，在兩者的比較選用中，應(yīng)結(jié)合性價(jià)比來(lái)選擇。軟密封蝶閥在使用中出現(xiàn)的問(wèn)題主要是：

①由于橡膠質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致橡膠容易老化變形；

②在制造蝶閥過(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；

④蝶閥在安裝施工過(guò)程中膠圈受損，影響了密封性。因此，目前對(duì)軟密封蝶閥進(jìn)行了很多的改進(jìn)，例如：

（a）加強(qiáng)膠圈質(zhì)量，選用三元乙丙橡膠和橡膠而少量使用天然橡膠，嚴(yán)禁摻和再生膠，以提高密封圈的耐磨性及抗老化性；

（b）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)技巧掌握難度大；

（c）目前已經(jīng)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。
（5）閥門與管道的連接方法。為了便于閥門的裝拆，對(duì)于DN≥600mm的閥門，在閥門與管道連接處，迎水流方向的一側(cè)安裝伸縮器；對(duì)于DN<600mm閥門采用單盤活套法蘭代替伸縮器。


3.2 閥門運(yùn)行管理的注意事項(xiàng)
（1）技術(shù)資料齊全、完整閥門的技術(shù)資料主要包括閥門的出廠說(shuō)明書、質(zhì)量合格證、閥門的安裝施工圖（安裝位置、施工人員、日期）、閥門檢修、維修記錄、閥門日常管理卡片及閥門變更記錄等。
（2）閥門運(yùn)行管理質(zhì)量要求包括閥門應(yīng)關(guān)閉嚴(yán)密或基本嚴(yán)密；閥門填料不滴漏；閥門啟閉輕便，指示完好。閥門日常運(yùn)行管理工作包括閥門歷次啟閉操作記錄，閥門定期周檢的啟閉記錄。對(duì)于沒(méi)有操作過(guò)的閥門，根據(jù)口徑的大小，定出不同的周期檢修，一般選在用水低峰期，啟閉活動(dòng)數(shù)轉(zhuǎn)即可，若要作*關(guān)閉則應(yīng)慎重。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的故障應(yīng)提出相應(yīng)的大中修計(jì)劃，及時(shí)處理，特別是關(guān)閉后無(wú)法開啟的閥門應(yīng)像搶修爆管一樣進(jìn)行緊急處理。
（3）若閥門不經(jīng)常開啟，應(yīng)由操作工和檢修人員定期維護(hù)一次，做好閥門的清潔、潤(rùn)滑、緊固和堵漏工作，如閥桿螺紋，由于經(jīng)常與閥桿螺母摩擦，要定期涂一點(diǎn)黃油或石墨粉起到潤(rùn)滑作用。


4 閥門在供水管道設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)
（1）供水管道上兩個(gè)閥門之間獨(dú)立管段內(nèi)消火栓的數(shù)量不宜超過(guò)5個(gè)。
（2）供水管道上閥門一般設(shè)置在十字路口，便于公司的維護(hù)和管理。
（3）在長(zhǎng)距離輸水管道中，閥門一般應(yīng)結(jié)合排氣閥和排泥閥設(shè)置，一般設(shè)置在排氣閥和排泥閥中間。
（4）當(dāng)供水管道管徑DN≤600mm時(shí)，閥門設(shè)置間距一般要求小于等于600m；當(dāng)供水管道管徑6001200mm時(shí)，閥門設(shè)置間距一般要求為2500-3500m。
（5）在供水管道管徑DN≥600mm，一般選用蝶閥，另外要選用與之配套的伸縮器；當(dāng)供水管道管徑DN<600mm，一般選用閘閥。


5 西咸新區(qū)自來(lái)水廠閥門設(shè)置要求結(jié)語(yǔ)
閥門是供水管道中重要的附件之一，影響著供水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和安全供水，因此這就要求我們?cè)诠艿涝O(shè)計(jì)中做到精心設(shè)計(jì)，在閥門性能的選擇上要做到合理選用，在閥門施工中做到正確安裝，在閥門的運(yùn)行中要定期的維護(hù)和保養(yǎng)，以保證供水系統(tǒng)的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行。閥門的完好率，關(guān)系到閥門的選型、閥門的制造、管路的設(shè)計(jì)、閥門的組裝、閥門的啟閉作業(yè)及閥門的管理，當(dāng)然主要的原因還是閥門的質(zhì)量。
    綜上所述，閥門在供水管網(wǎng)中起著至關(guān)重要的作用，其實(shí)不光是供水管網(wǎng)，所有的系統(tǒng)中閥門的作用都是幾乎不可替代的，至關(guān)重要的。