关于供水工程中阀门的使用与研讨（刘林林）

[关键词]供水工程阀门问题讨论

通过多项工程中阀门的使用情况，体会到阀门在供水管网工程中分布广、数量多、作用大、问题不少。供水管网中阀门的开启并不频繁，长期待命，一旦召唤，唯以奏效。现就阀门的选型、制造、组装、启用作业及运行管理进行研讨。 1．选型

供水工程中为了降低管道覆土深度，一般口径较大管道选配蝶阀，对覆土深度影响不大的，力求选配闸阀，致于口径的分界线应按各地具体情况考虑，通过多年使用情况看，蝶阀比闸阀出现故障高，因此条件许可的条件下，扩大闸阀的使用范围值得关注。

1.1几种常见阀门的特点

1.1.1闸阀:

①结构复杂,尺寸较大,价格较高。

②水力阻力最小。

③开启缓慢，无水锤现象。

④易于调节流量。

⑤闭合面磨损较快，研磨较难。

⑥软密封闸阀的阀体，阀盖采用精密铸造法铸造，一次成型，基本不机械加工，不使用密封铜环，节约有色金属。

⑦软密封闸阀底部无凹坑，不积存渣物，闸阀启用的故障率低。

⑧软密封衬胶阀板尺寸统一，互换性强。

⑨启闭软密封闸阀时，千万不应关闭过死，只要达到止水效果即可，否则不易开启或衬胶剥离。

1.1.2蝶阀

①结构简单，维修方便，当阀门渗漏时，只需更换橡胶密封圈，不须继续机加工。

②不能用来精确的调节流量。

③软密封蝶阀的橡胶质量不佳，易老化，长期受压变形，挤压开裂。

④软密封蝶阀在制造过程中，难以保证蝶板在阀体腔中的同心度，往往以过度挤压的方式解决密封问题，从而影响了使用寿命。

⑤立式蝶阀阀轴与轴套的加工精度及止推方式失调，导致蝶板晃动与下垂，形成了渗漏。

⑥蝶阀在安装施工过程中胶圈受损，影响了密封性。

1.1.3球阀及旋塞阀

蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面，增大了一定的水头损失，闸阀虽无此问题，但大口径立式闸阀的高度影响管道的覆土深度，大口径卧式闸阀的长度，增大管线占据横向面积，影响其他管线的安排，球阀及旋塞阀则保持了闸阀的过水断面，又克服了闸阀的缺点。球阀具有结构简单、流阻小、密封可靠、动作灵活、维修及操作方便等优点。旋塞阀亦具有类似优点，唯过水面积不是正圆形。

球阀及旋塞阀均比蝶阀重，铸造及加工难度大，价格较贵，一般适用于中小口径管道上。近年来由于铸造技术的改进，采用熔模或树脂砂铸造，可避免减少机械加工，从而降低了成本，因此球阀用于大口径管道上的可行性值得探索。

2．材质

2．1供水管网中的阀门，过去阀体、阀盖、变速传动箱材质多数是灰口铸铁，部分为球墨铸铁。鉴于管材、管件均推广使用球铁,阀门的材质亦应如此。从而提高铸件的质量，且降低阀门的重量，特别是阀板首先应使用球铁件(QT405-10)。

应该指出，由于阀体各部位厚薄不一，很难保证铸件的球化的质量。目前阀体的生产厂家多数采用砂型铸造,大量以机械加工成型。建议各厂家建立严格的质量控制体系，对于数量较大的中小口径阀门采用熔模铸造，大口径阀门采用树脂砂造铸，并且要求铸件应消除内应力，推广抛丸清砂措施。不许用焊补方式来弥补铸造缺陷，否则应采取措施消除焊补形成的内应力, 并进行更严格的检验。

2.2建议阀杆一律采用2Crl3不锈钢材。

2.3阀杆螺母建议采用铸铝黄铜或铸铝青铜，且螺母的硬度及强度大于阀杆。

3．阀杆的密封填料

阀门的滴漏往往出现在阀杆的密封填料上，特别是大口径阀门因填料的维护而停水，代价是昂贵的。因此对于提高密封填料的耐久性是十分必要，一方面用料恰当，不易老化，二方面要求填料磨损很小，加之管网中阀门启闭次数有限，应力求数十年不更换为好。据调查上海某公司对于DNl00-2600mm的各类阀门的阀轴盘根填料均采用三道细胶圈及一个胶质防护罩，只要阀体、阀盖组装的同心度有保证，胶圈接触面的光洁度好，据该公司介绍可保证十年启闭不滴漏，这种阀轴密封方式比起人字形胶圈、弹性石墨填料等简单，并使启闭力矩减少等优点，值得借鉴。

4．内衬与外防腐

阀门是产品，不光要外观好，另一方面安装在阀井内，有时浸泡在水中，有时位于潮湿的空间，防止锈蚀是重要的。阀门是输送饮用水设备，阀体内衬材料一定要无毒，要耐腐蚀、耐磨，要光洁，使水流阻力小。特别是蝶阀的蝶板上，压板、螺栓、蝶板材质不同，很容易发生电化学腐蚀，腐蚀生成的铁锈延伸至密封面，影响阀门的密封效果，因此内衬要复盖完善。

理想的作法是阀体、阀盖、变速传动箱体内外抛丸清砂后，再作静电喷涂无毒环氧树脂，可以达到上述的效果。

5．启闭力矩与操作机构

为了人工或机具启闭的轻便，阀门在工作压力下的启闭力矩≤240N.m。

阀门制造厂家应首先优化阀门结构的设计，提高部件组合的同心度、活动部件接触面的光洁度，以减少启闭阻力。如果仅仅靠变速传动箱的变速比，增加启闭转数的方式来减少启闭力矩是不理想的。故机械加工精度不容忽视。

供水管网中的管道通常暗埋，阀门设井保护，明杆阀门是不适用的，阀门的启闭力求从地面作业，因此阀门启闭端应设方榫帽，而手轮是不适宜的。启闭方向一律要求顺时针旋转关阀。

6．性能与测试

评价阀门的性能与性能检测时，要关注以下几点：

6.1阀门在工作水压下启闭灵活、轻便，在工作水压下用扭矩搬手检测开启力矩。

6.2阀门关闭严密，在1.1倍工作水压下，不渗漏或滴漏符合标准要求(金属密封的蝶阀)，这要求阀门的两侧轮流承压、分别检测，且多次启闭达到同样效果。要求各种口径、不同类型的阀门，均应在制造厂家及有检测资格的单位，进行带负荷启闭的寿命检测。这种检测也包括对阀轴密封效果的评价。

6.3阀门过流能力要强。特别是蝶阀，蝶板的过流阻力要小、过流有效面积要大。这要求各种口径、不同类型的阀门也应在有检测资格的单位，进行流阻系数的测定。

6.4阀体承内水压的能力应与管道一致，也就是阀门开启状态下，阀门能承受管道试验压力的要求。

7．采购阀门时建议注意以下几点：

7.1选购厂家切勿单一，货比三家。

7.2选购的厂家力求是通过了IS09001质量体系认证的企业，并注意所选的产品是否是通过了质量认证的产品。

7.3根据阀门的用途不同，按上面研讨的问题，述及的论点，提好技术要求。

7.4管网中的阀门，启闭是不频繁的，但要拆换维修其经济效益与社会效益的损失是较大的，因而购覆较好,长期可不检修的产品是共同的愿望。若因多种原因，将性能价格比放低一点，那就要着重考虑产品售后服务的及时性。

7.5阀门是设备，阀门包装是不应忽视的，小口径阀门应力求集装箱运输，大口径阀门要作好相应的包装，要保证阀门在长途运输中的完好性，必要时法兰盘应加堵板，保护密封面的材质不发生大的变化。

7.6不少用户对采购的阀门都要进行适当解体检查，重新试压检验，不合格的产品，不付款的措施，具有一定的作用，日前还没有发现那家的产品是可以免检的。

7.7阀门应存放在库房内，若是特大口径阀门无法放入库房时，露天摆放也应注意底部排水，上面应有遮盖，决不应日晒雨淋。

．组装

8.1阀门与管道的连接方式

为了便利阀门的装拆，一般在阀门与管道连接一侧安装可固位伸缩器，有些企业对于≤400mm的阀门用单盘连轴器(活法兰)代替固位伸缩器。现在有些阀门制造厂家有带固位伸缩器的阀门产品，是值得欢迎的，但价格比一般阀门另加伸缩器的价格还高是不太合理的，影响了它的推广使用。

8.2阀门组装后的检验

阀门监理验收人员在阀门现场组装后，应对组装情况进行检查，看是否符合图纸要求；是否符合运行管理的需要；启闭检查，启闭指示读数与实际启闭情况是否吻合；启闭转数是否与说明书一致；大口径管道还应钻入管内检查与清洗密封面；并作好验收记录，建立好阀门技术档案。

9．运行管理

阀门能否启闭良好，不仅要阀门选型恰当、产品质量好、精心施工安装，而且还要周到的管理，才能起到“养兵千日，用兵一时”的效果，良好的运行管理体现在以下三个方面：

9.1阀门的技术资料

阀门的技术资料，包括阀门出厂说明书；阀门购进后的检验合格单；阀门组装及位置卡片；阀门检修记录：对于街道的变迁，阀门卡片应及时更新，力求建立GIS管理系统。

9.2阀门运行管理

阀门运行管理的质量要求包括阀门应关闭严密；阀门轴杆密封填料处不串漏；阀门启闭轻便，指示完好。阀门运行管理日常工作包括阀门历次启闭操作单的报批记录及操作记录的完善；阀门定期周检的启闭记录等。对于长期没操作过的阀门，根据口径的大小，定出不同的周检周期是必要的，一般仅启闭活动数十转，若要作完全关闭操作则要慎重。对于发现的故障应提出相应的大中修计划，及时处理，特别关闭后无法开启的阀门应像抢修爆管一样进行紧急处理。

9.3阀井状况

阀井状况包括阀井砌筑符合设计要求；井盖无损与路面衔接完好；操作阀门的孔位准确；井内无杂物及污水；阀门表面无锈斑。由于阀井内是一密闭的空间，容易形成缺氧，在条件许可的情况下，大口径阀门井应考虑井内空气可长期对流的技术措施为好。对于阀井应定期巡示，及时处理压埋问题，对于并盖丢失、损坏则应像抢修爆管一样紧急处理。

参考文献：《阀门安装与维修技术问答》

作者单位：山西省吕梁市供水服务中心