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1、给水管网阀门的技术管理 秦智勇 成都市自来水总公司 【摘要】介绍了成都水司从技术管理的角度进行阀门管理的情况。 【关键词】管网阀门选型技术要求阀门管理 1管网阀门概述 阀门是给水管网中的重要组成设备，它可以调度管网的流向和流量，并具有在紧 急抢修中迅速隔离故障管段的作用。 在城市给水管网中，水的压力一般在03Mpa-O6Mpa之间，给水管网阀门的工 作压力一般是按06Mpa-1OMpa考虑，属于低压阀的范畴。 阀门的类型很多，在城市给水管网中，常用的阀门有闸阀、蝶阀、球阀、空气阀、 截止阀、止回阀、减压阀等。 2管网阀门选型 21管网阀门主要是闸阀和蝶阀。 211闸阀 目前较好型式的也是耳前供
2、水行业比较注意的就是橡胶软密封闸阀。 该种闸阀采 用对阀板进行包胶的形式，其底部无凹槽，不积存渣物，阀门启闭故障率低。 目 前有的设计闸板可以在线更换(指不用拆除阀门，但仍然是停水作业)。这种闸阀 的关键就是要控制好橡胶的质量和包胶的工艺质量。 上海有厂家生产的橡胶软密 封闸阀，其闸板采用的是AVK的闸板，质量较好。 橡胶软密封闸阀的关键部位是衬胶阀板，对于衬胶阀板，其技术要求较高，国外 也不是所有厂家都有达到，往往从质量可靠的厂方购进组装。目前，虽然我司已 经使用橡胶软密封闸阀，而且效果较好，但是，我们选用橡胶软封闸阀时，仍应 十分慎重。 212蝶阀 (1)中线蝶阀和偏心蝶阀 中线蝶阀，在我
3、国小口径蝶阀中使用较多。其分两种形式：阀体衬胶层后有支撑 架(用胶量少，天津TWT产品为代表)；阀体衬胶层后无支撑架(过流面积较大， 郑 州产品为代表)。 偏心蝶阀是单向受压蝶阀。 由于城市给水管网绝大多数是环状管网，因而要求管 网阀门能双向受压，固使用偏心蝶阀时，订货时要注明双向受压要求。目前， 有 的厂家的偏心蝶阀能达到供水行业的要求，偏心蝶阀分为单偏心蝶阀、双偏心蝶 阀、三偏心蝶阀。 偏心蝶阀与中线蝶阀比，其启闭力矩小，阀门使用寿命增加。 (2)立式蝶阀与卧式蝶阀 安装方式的不同蝶阀分为立式和卧式两种。立式蝶阀用于埋深较深，平面位置有 限的情况，其启闭易受水中渣物影响，其密封易受阀板移位
4、(重力原因)影响。 卧 式蝶阀用于平面位置较宽的地方，其启闭、密封较立式好，其在道路上占平面位 置较宽。 (3)软密封蝶阀与金属密封蝶阀 软密封蝶阀时目前给水管网中使用最多的阀门，由于胶圈长期受挤压，易变形开 裂。厂家为了解决这个问题，其密封胶圈镶嵌在燕尾槽内，有一定的活动余量， 可进行调节补偿，天津塘沽瓦特斯D”型蝶阀与上海冠龙的阀兰蝶阀类似。郑州 海世鸿公司采用氟塑料密封圈代替橡胶圈密封， 提高了密封圈的耐磨性和抗老化 性。 武汉亚美蝶阀厂对蝶板上的密封圈的整块压板改为短块燕尾拼装连接，可调 节各部位压板的挤压程度来平衡蝶阀开关时胶圈各部位的挤压情况， 从而加强密 封性，提高胶圈使用寿命，
5、但这种调节技艺很难掌握。 许多阀门厂家推出金属密封蝶阀来替代软密封蝶阀。 金属密封蝶阀由于密封件的弹性较小， 一般采用偏心结构， 其制造精度要求较高， 在运行中密封面不易损伤，但旦损伤便难以修复。 22我司阀门选型 221根据闸阀、蝶阀的各种不同型式，以及收集了国内水司对闸阀、蝶阀的 许多使用情况资料之后，结合我司实际情况，我司选择DN600以下采用橡胶软密 封闸阀， DN600以上(包括DN600)采用软密封蝶阀。但这还取决于投资和管道位置 受限与否之间的平衡。同时，有特别原因的(如与管道连接受限、供货周期和施 工工期受限、安装位置受限等等)还需灵活处理。 222目前，在阀门技术要求方面，国
6、内外对于同形式的阀门，其技术要求 大部分是相同的， 同时，国内的阀门厂家其生产技术标准正在逐渐向国际标准靠 拢。目前，我们公司在管网阀门方丽，已经制订了闸阅、蝶阀的技术方面的要求 与规定，但还需完善，同时，随着时间的推移，阀门技术要求也需随着阀门技术 的更新或阀门使用要求的提高而不断的完善。 23国外阀门 在国内市场上采用得最多的国外阀门是KEYSTONE和ERHARD，但主要是用在石油、 化工，水行业方面主要用在水厂，管网上偶尔用在十分重要的位置上。由于国外 阀门价格太高，而管网用阀门要求并不是很高，有很多产品均可采用，固国外阀 门在城市给水管网上的推广使用比较困难， 其厂家自身也并不重视在
7、管网上的推 广使用。 国外阀门均设计优良，铸造水平、加工水平高，防腐做得好。目前的问题一是价 格较高，是国内同等产品的24倍左右；二是供货周期较长；三是售后服务跟不 上，国外阀门在国内的办事处基本上是全是商务人员。例如，TYCO的分承包商太 多，对其质量不能完全放心。 对国外阀门的使用，宜用在管网上关键的部位，目前还不适宜大范围使用。 3管网阀门技术要求 31蝶阀技术要求 311外观要求 (1)新进阀门应具备出厂合格证，包装完好。 (2)阀门各部位相关配件应完整无损，装配正确。 (3)阀体表面油漆光亮，内腔油漆应涂刷均匀。 (4)阀体不允许有裂纹、气孔、缩孔、夹渣等铸造缺陷。 312阀门的制造
8、标准 制造与验收技术条件执行GBl223889通用阀门、法兰和对夹连接蝶阀标准， 结构长度执行GBl222189标准中的长系列，DN1400时采用单偏心形式。 31-3阀门工作压力及检验压力阀门口径DN400，要求阀f-J：y作压力1OMPa， 阀门壳体的强度检验压力为15MPa，双 向密封检验压力1IMPa。阀门口径DN400，要求阀门工作压力06MPa，阀门 壳体的强度检验压力为09MPa，双向密封检验压力066MPa。 314技术要求 (1)材质 a阀体 球墨铸件(QT45010)，相应的物理化学主要控制指标详见国家标准 (GBl2227-89)。 b阀杆 不锈钢(2Crl3)，相应的物
9、理化学主要控制指标详见国家标准(GBl220-84)。 c阀杆衬套 采用聚四氟乙烯复合材料。要求提供此材料说明书。 d蝶板、阀体密封材料：丁晴橡胶和ICrl8Ni9Ti钢材丁晴橡胶，材料成分物理化 学控制指标详见国家标准(GB9876-88)，橡胶圈必须整体成型。ICrlSNi9Ti钢材， 成分及物理化学控制指标详见国家标准(GBl220-84)。 e阀轴填料 填料采用0型密封圈(GB9876-88)。(密封圈既耐磨，又耐老化。采用精加工，使 阀体和阀轴的同心度、光泽度有突破) (2)变速传动箱 a传动箱体材质为球墨铸铁。 b水下三米不渗水，能够提供现场检验措施。 C限位要求(限位装置在变速箱
10、体内，限位装置的抗冲击力矩大于5倍启闭力矩)。 (3)操作机构 a工作压力下的启闭力矩控制蝶阀在240Nm左右。 b阀门启闭转数蝶阀(DN600)控制在400转以下。 C阀门操作端为方头，大头尺寸规格为35mmX35mm。 d阀门启闭显示盘应面向地面，刻度线铸在铸件上，并刷荧光粉。指示盘调整后 锁定。 e操作端及显示盘的加长杆装置 操作端及显示盘要求在地面下不超过12m，否则应考虑加长杆传动装置。加长 杆长度按阀门埋深确定，有可调长度的功能，并提供加长杆装置的结构图，再审 定。 (4)阀门装配要求 a装配好的阀门启闭应灵活，各传动部位无卡滞现象，无异常机械声响，开关指 针与刻度应准确可靠，阀门
11、的启闭方法是：反时针为开，顺时针则关。 b阀门密封面不允许有吻合缺陷。 C蝶阀密封面胶圈不允许有挂伤、裂纹、凹凸不平的现象，金属密封面不得有机 械缺陷。 d阀杆与填料接触部份应光滑，石棉或橡胶填料应饱满、均匀、压兰松紧适度。 e阀f-IN端法兰螺栓孔的不同心度不得大于螺栓与螺栓孔间隙的12。 (5)内外防腐要求 a首先至少采用喷砂除锈，达到Sa25级。 b内外防腐均采用静电喷涂环氧树脂粉末的方式，厚度达到400um。 c提供内外防腐材料的成分、物理化学性能检测报告，内防腐涂料还要求提供国 家卫生部颁发的证书。 32闸阀技术要求 321结构型式及尺寸 结构尺寸按GBl2221(短系列)；法兰连接
12、尺寸按GBT1724161998；阀杆尺寸 按GBl2232 322技术要求 (1)阀门密封面 必须采用弹性橡胶密封(软密封)，阀板整体均以中硬橡胶完整包覆；关闭时， 以 阀板弹性橡胶压住阀体底部而密封，按GBT13927检验完全无泄露；橡胶阀板在 关闭时，能承受规定 压力及流体冲击。 (2)阀体 a阀体、阀盖最小壁厚必须满足GBl2232要求。 b法兰：法兰安装尺寸(孔中心圆直径、螺栓孔径、孔数)和密封面形状、尺寸依 据GBT17241698标准PNlOMPa级制造。 C阀门在全开时，阀体内橡胶阀板高于阀门内腔通道。 d阀体采用树脂砂精密铸造，内腔底部无凹槽；密封面平整光洁，铸件在涂覆前 表
13、面必须光滑、无裂纹伤痕、夹砂等缺陷。 e阀体内腔密封面两侧有阀板导槽使阀板上下平稳移动；阀板导槽平整光洁与阀 板紧密配合，阀板处于任何位置振动较小。 f上盖与阀体连接处为内藏式，螺栓拧紧处灌腊或塑料盖封闭。 (3)阀板 a球墨铸铁本体及内外表面均完全包覆三元乙丙烯聚合橡胶(EPDM)，次选丁腈橡 胶包覆，完全避免流体(水)与阀板铸铁表面直接接触。 b包胶结合力不小于175kgcm2，(AwWA C509 411条要求)，阀板胶口形成致 密封闭，不允许串水。 C橡胶： 橡胶材质表面平滑，无肉眼所见的杂质及蜂窝状孔洞；无损伤、裂纹、气孔等 缺陷。 橡胶阀板在臭氧破坏试验时(按AwwA C509 2
14、293条要求)结果不得有裂纹。 橡胶材质理化性能(老化试验)符合AWWA C509229条规定，橡胶材质卫生性 能必须按GBT17219标准， 经国家城市供水水质监测网检测并出具成都监测站检 测报告。 (4)阀杆螺母 a阀杆螺母与阀板镶嵌为一体式的。 b两种阀杆螺母与阀板联接均不得有任何松动，使阀杆上下动作而不会有振动现 象。 (5)阀杆 a阀杆螺纹采用抛光梯形螺纹(GB5796)，阀杆最小直径满足表l规定(GBl2232)。 b阀杆与阀杆螺母的旋合长度不得小于阀杆直径的14倍的值。 C阀杆与方帽的连接采用键连接，用内角螺栓固定。 d阀杆的止退台厚度不小于阀杆直径的12。 (6)上密封 a上密
15、封采取三道“O”型密封圈，一道防尘密封圈 b上密封孔轴配合公差带不低于d5H8，粗糙度不低于Ral2，表面基本保证无 渗漏，并能不停水更换上两道“0”型橡胶圈。 (7)操作装置 口径DN300，以一人能完成启闭操作(240NM)为原则；口径DN300时，如一 个人无法完成启闭操作时可另加装减速装置，其中减速装置须置于阀体内，不允 许与外界接触。 (8)启闭 a阀门启闭为向右转动(顺时针方向)为关闭；相反则开启。 b方帽采用标准方帽，大头端为3535mm。 (9)涂敷及颜色 a除橡胶、铜及不锈钢外，阀体等铸件在完全除锈、除水及气体之后内外表面均 须以卫生级环氧树脂粉末涂敷(静电喷涂烧结法)。 b
16、涂层光滑均匀无缺陷，涂料干后不溶解于水，不影响水质，并不因空气温度变 化丽分解。 C涂层厚度应达400um，颜色为水蓝色。粉末涂料必须经过检测，符合饮用水卫生 要求。 323主要零件材质 软密封闸阀主要零件材质如表 1 所示 3.3空气阀、多功能控制阀等技术要求 我司针对空气阀、多功能控制阀等也制定了技术要求，在此不一一列举。 4管网阀门进货检验 41责任划分 材料处是蝶阀进货质量控制主要责任部门；总工办是蝶阀进货的技术管理部门： 修制厂是蝶阀进货检验主要实施部门。 42检验规定 阀门进货检验部分规定见表 2 5管网阀门整改计划 我司针对管网上故障阀门进行了整改工作，并专门制定了阀门整改计划。
17、 整改计划主要分三个层次： 一、重要性极强且故障严重的阀门作为列入首批更改 计划，并由实施部门单位制定出具体的更改实施方案(目前已经基本实施完毕)； 二、重要性强且有故障的阀门，列入第二批更改计划；三、重要性一般且有故障 的阀门，列入第三批更改计划。 本来管网上每一个阀门都是十分重要的， 但我们根据其所在管段的不同进行了人 为的重要性区域划分， 便于阀门整改计划的实施具有可操作性。对于没有被列入 的故障阀门，划入管网所的日常维护工作中进行维护。 6管网故障阀门分析及阀门知识培训 61管网故障阀门分析 对于管网上不能进行现场维护而拆除下来的阀门，进行解剖分析并记录。记录举 例如下 62阀门知识培训 为了加强阀门管理，便于阀门的维护工作，我们不定期组织阀门知识培训。培训 方式主要是请阀门厂家技术人员对我司的阀门管理人员、 操作使用及维护人员进 行阀门知识讲解和技术交流。 7结语：加强阀门管理 阀门是设备，应加强管理从阀门技术要求的制定、阀门的选型、阀门的采购、 阀门的质检，到阀门的运行维护，都应建立一个系统的体系进行管理。从而才能 保证阀门的质量，保证管网的正常运行。但如何建立一个流程加闭环的管理系 统，值得我们思索。