供水管网的阀门选择.ppt 52页

'第三部分阀门 供水管网是由管道和阀门等各种管道附件、配件所组成的。根据各种不同的需要(管网的水量，水压的调度和调配，维修抢修的停水需要，新老管线的连接，管道的冲洗等)，每天都要进行阀门的开启和关闭。由于管网是连接供水企业和广大用户之间的桥梁，因此可以这样讲：一个供水企业管理工作的好坏体现在管网的正常运行上；而供水管网的正常运行，又是与阀门的寿命和质量紧密相关的。阀门的使用寿命和质量决定着管网的正常运行，在管网中起着举足轻重的作用，必须给予高度重视。第一节使用阀门的重要性 1、数量上比主体设备多得多。2、存在跑冒滴漏现象严重。3、损失在于使用不当会提前损坏，造成整个装置停产，甚至泄漏造成恶性事故。4、本身的价值，也是一个可观的数字。5、正确使用，能减少泄漏损失、停产损失、恶性损失和投资损失。 阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、疏水阀、减压阀等。第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。第二节阀门的分类 此外，阀门的分类还有以下几种方法：一、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：1、截门形：关闭件沿着阀座中心移动。 2、闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动。 3、旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。 4、旋启形；关闭件围绕阀座外的轴旋转。 5、碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转。 二、按用途，根据阀门的不同用途可分：1．开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2．止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3．调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4．分配用：用来改变介质流向、分配介质，如一分厂工艺池上三位四通阀。5．安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀。6．特殊用途：如疏水阀、放空阀、排泥阀等。 三、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1．手动：借助手轮、手柄、杠杆等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。2．电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3．液动：借助（水、油）来驱动。4．气动：借助压缩空气来驱动。 四、按压力，根据阀门的公称压力可分：1．真空阀：绝对压力<0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm水柱表示压力。2．低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa的阀门（包括PN≤1.6MPa的钢阀）3．中压阀：公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。4．高压阀：公称压力PN10.0—80.0MPa的阀门。5．超高压阀：公称压力PN≥100.0MPa的阀门。 五、按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：1、普通阀门：适用于介质温度-40℃～425℃的阀门。2、高温阀门：适用于介质温度425℃～600℃的阀门。3、耐热阀门：适用于介质温度600℃以上的阀门。4、低温阀门：适用于介质温度-40℃～-150℃的阀门。5． 超低温阀门：适用于介质温度-150℃以下的阀门。 六、按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：1． 小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门。2． 中口径阀门：公称通径DN50~300mm的阀门。3． 大口径阀门：公称通径DN350~1200mm的阀门。4． 特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门。 七、按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分：1、法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。2、螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。3、焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。4、夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。5、卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。 1、阀门的型号编制方法如下：第三节阀门编号 2．类型代号用汉语拼音字母表示，按表1的规定。类型代号类型代号闸阀Z旋塞阀X截止阀J止回阀和底阀H节流阀L安全阀A球阀Q减压阀Y蝶阀D疏水阀S隔膜阀G柱塞阀U表1 3．传动方式代号用阿拉伯数字表示，按表2的规定。传动方式代号传动方式代号电磁动0伞齿轮5电磁-液动1气动6电-液动2液动7蜗轮3气-液动8正齿轮4电动9表2 4．连接形式代号用阿拉伯数字代号表示，按表3的规定。连接形式代号连接形式代号内螺纹1对夹7外螺纹2卡箍8法兰4卡套9焊接6表3 5．结构形式代号用阿拉伯数字表示，按表4~8的规定。闸阀结构形式代号明杆楔式弹性闸板0刚性单闸板双闸板12平行式单闸板双闸板34暗杆楔式单闸板双闸板56暗杆平行式双闸板8表4 蝶阀结构形式代号杠杆式0垂直板式1斜板式3表5 止回阀和底阀结构形式代号升降直通式1立式2旋启单瓣式4多瓣式5双瓣式6蝶式7表6 6．阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，按表7的规定。阀座密封面或衬里材料代号阀座密封面或衬里材料代号铜合金T渗氮钢D橡胶X硬质合金Y尼龙塑料N衬胶J氟塑料F衬铅Q锡基轴承合金（巴氏合金）B塘瓷C合金钢H渗硼钢P表7 7．公称压力数值，按JB74-59《管路附件公称压力，试验压力和工作压力》的规定。 8．阀体材料代号用汉语拼音字母表示，按表8的规定。阀体材料代号阀体材料代号灰铸铁ZCr5MoI可锻铸铁K1Cr18Ni9TiP球墨铸铁QCr18Ni12Mo2TiR铜及铜合金T12CrMoVVWCBC表8注：室外超薄型钢结构防火涂料（WCB） 举例说明：D343H-10C：D表示蝶阀。3表示传动方式为蜗轮蜗杆传动。4表示法兰连接方式。3表示阀板为双偏心结构。H表示合金钢硬密封。10表示公称压力为10kg/cm2。C表示阀体为铸钢并刷防火涂料。 Z45T-10（Z45X-10Q）：Z表示闸阀。4表示正齿轮传动。5表示单闸板。T表示铜合金密封（X表示软密封闸阀）。10表示公称压力10kg/cm2。Q表示阀体为球墨铸铁。 1、供水的安全性不影响水质是阀门选择的一个重要指标。阀门直接与水接触的部分主要是阀体内侧，密封部分，阀板等，目前许多厂家生产的阀门的密封部分采用橡胶材料。常用的橡胶材料是丁腈橡胶(NBR)，氯丁橡胶(CR)或乙丙橡胶(EPDM)。这些橡胶都是合成橡胶。在合成过程中，要在天然胶内加入十多种原料和防老化剂等添加剂。最终合成的橡胶能否用于供水阀门的密封，必须看这种橡胶是否无毒，是否符合饮用水卫生标准。第四节阀门选型应考虑的问题 至于阀门内侧及阀板等部位，许多厂家过去采用涂漆的方法，只考虑防锈问题，而不考虑是否有毒。在实践中我们发现：供水管网中，管道的内衬防腐问题解决了，而管网阀门没有内衬，由于水的沉淀现象和水中的铁细菌对阀内腔和阀板的侵蚀与沉积，造成一些阀体内壁出现丘陵状的堆积现象。不仅影响了供水水质，同时也是一些阀门关不严的主要原因之一。因此，在选型时，这些与水直接接触的部位，都应喷涂无毒涂料，最好是采用静电喷涂的方法喷涂无毒环氧树脂粉末。我们在选择阀门时，首先应检查是否具有橡胶和涂料的无毒证明和检验合格证，只有具备上述条件的阀门，才能保证水质不受污染，保证供水的安全性。 2、技术的先进性阀门的生产技术不断发展，从老式的闸板阀到软密封闸阀，从最初的蝶阀到对夹式蝶阀、单偏心、双偏心法兰蝶阀、硬密封蝶阀，从传统的单头排气阀到高速双孔口排气阀等。因此选择阀门时也要考虑到所选阀门的先进性。但是，在新技术的应用中，我们反对不加区分，不了解用户实际，一哄而上的做法，而应该将新技术、新工艺与用户的需求结合起来。好的阀门是要在生产实际应用中，从用户的直接需求中得来的。例如：带执行器的调节型阀门，尽管从设计思路和工厂试验中证明其确实有优点。 但是在实际使用中，特别是用在变频机组控制的进出水管网中，用户在使用这种阀门时，就体会不出这种阀门的先进性、特点和优势，而当成普通蝶阀使用。因此，阀门生产既要关注其先进性，更要关注其实用性。并注意解决实际应用中的问题，如：如何防止蜗轮蜗杆蝶阀的操作控制(关闭过位)问题，变速箱的箱体顶碎问题，开关指示的标示问题等等。所以，选择阀门一定要注意其技术的先进性和实用性。 3、水流的密封性阀门是否起到密封作用是对阀门的基本要求。在实际应用中，密封有多种型式，如软密封、硬密封、阀板密封、阀体密封、面密封、线密封等等。不管采用什么样的密封形式，均不能影响到密封效果。过去，我们曾经使用过一部分阀板密封的蝶阀，从理论上讲，这种蝶阀的最大优点是一旦密封胶圈失效，不用拆装阀门，可在线更换。但是，在实际应用中，这种蝶阀的优点很难体现出来。因为，如果在线更换胶圈不仅也需要把阀门两端的管道拆开，将管道的水排空，同时，更换后的胶圈也无法进行密封试验，无法确定更换效果。故在选择阀门时，一定要注意阀门的密封形式，并结合各自的实际应用情况，检查阀门的密封效果。 根据GB4981-89的规定，阀门密封分为四个等级：A级适用于非金属弹性密封阀门，B、C、D级适用于金属密封阀门。试验介质最大允许泄露量A级B级C级D级液体在试验持续时间内无可见泄露0.01×DN0.03×DN0.1×DN气体0.3×DN3×DN30×DN 4、检验的真实性一定要求阀门的生产企业提供真实、准确的检验报告。这些检验报告包括：①原材料的检验--原铁中C，Si，Mn，P，S等的成分含量以及焦炭的质量等；②铸件的检验--金相试验，延伸率试验，强度试验等；③密封试验--双面泵压试验及多次开关试验等；④橡胶的卫生检疫报告和涂料的卫生检疫报告等方面。提供不真实检验报告的企业生产出来的产品是不能用的。 5、质量的可靠性阀门质量的好环，体现在阀门制造的全过程。①原铁选配；②砂模的制造；③铸件的铁水铸造；④机加工的精度等。要有一套较完整的质量保证体系。阀门开关次数多少的指标的意义不大，不一定非要满足开关五千次以上的试验。因为管网中的阀门并不是经常开关的。有时，有的阀门十年八年才开关一次。我们在实际工作中就发现蝶阀上的定位螺丝在安装时就是松动的，有的根本就没有螺栓丝扣。 6、操作的灵活性阀门操作是否灵活是很重要的。操作灵活，不仅体现在选择哪一种传动方式，还体现在与传动机构相关的部件的加工精度上。例如，在蝶阀的传动方式上。一般有两种传动方式--丝杠螺母型和蜗轮蜗杆型。一般丝杠螺母型的特点是在开关时两头慢，中间快，比较好操作，但由于丝杠动力矩较小，操作者在操作时不易掌握阀板的启闭程度，易发生阀门已关闭而仍在操作使丝杠扭曲、断裂。而蜗轮蜗杆型一般容易关闭过位。同时，对闸阀阀杆的密封问题，蝶阀传动部位的转速与转动力矩的匹配问题都是阀门操作的老大难问题。因此，选择哪种传动方式，应根据各供水企业的情况，在听取操作者的意见后，与厂家密切配合，使选择的阀门既能操作灵活，又能满足使用和工作的需要。 7、价格的合理性阀门应有一个合理的价格，合理的价格不一定是最低的价格。如果只注重最低的价格，就容易误导厂家为了推销自己的产品，竞相压低价格，甚至低于产品的成本价销售，厂家为了不亏本就必然要在工序、材料上偷工减料，生产出来的阀门就存在着质量隐患，用在供水管网上，最终受害的还是用户自己。所以，一定要注意在选择阀门时，鼓励厂家运用价值工程原理，强化主要功能，去除多余功能，优化系统功能。在管理上下功夫，在成本核算上下功夫。应该指出，合理的价格可以是最低的价格，但最低的价格不一定是合理的价格。 8、售后服务的保证性阀门在供水管网中使用，会出现这样那样的问题，有些是属于阀门自身的，有些则是来自外部因素的干扰破环，野蛮施工，违章操作，管理使用不善等。但不管什么原因，阀门出现问题，都将影响到管网的运行，都需要厂家的配合，因此在阀门选择时需要阀门生产企业有一个良好的售后服务的保证。一旦阀门出现问题，能在最短的时间赶到现场，尽快解决发生的问题。 9、订货与供货的一致性这里所讲的一致性，是指阀门生产企业所生产的阀门产品与供水企业所需要的产品的各方面的要求是一致的。这就需要需方与供方(供水企业与阀门生产企业)的共同努力，而不仅仅是其中一方的努力。首先，作为订货方的供水企业，在向阀门生产企业订货时，一定要以书面形式向阀门生产企业提出明确的技术要求，内容应包括阀门的种类、阀门各部位应执行的技术标准和质量标准、主要的技术参数（与原阀门的互换性）、各部位的材质、阀门的型号、密封形式、密封材料的要求、结构的形式、连接方式与传动方式、试压及强度检验的技术标准、防腐及内衬的要求、最大扭矩及转数、组装及外观要求以及交货的时间、地点、数量等等。阀门生产企业要依据订货合同及技术条件，合理地组织生产，并保证生产出来的产品能满足订货单位(供水企业)的使用要求，保证订货与供货双方的一致性。 10、建立完善的检验和复检制度当一个供水企业，经过多次考察、调研并经过一定范围的试验，最终选择了一家或几家阀门生产企业，向其产品发放了允许进入本厂产品供应的资格证后，就意味着供水企业与阀门生产企业之间确立了供需关系。同时，阀门生产企业对供水企业保证安全、可靠的供水方面也相应承担起连带的责任。一方面，要求阀门生产企业能始终如一地按照供水企业要求提供高质量的产品。另一方面，为确保质量也要求供水企业对定点厂家建立必要的、较完善的定期检验和复验制度，一般以2～5年为宜。对定点厂家的人、机、料、法、环等五大要素定期给予检查与评价。供水企业在对厂家检验的同时，还应根据本单位阀门的使用情况，对原有技术条件进行必要的修订和补充。 我厂目前已备案的阀门供应商共有5家（不含技贸公司备案的厂家），基本上以上海阀门为主体，其中上海科科阀门使用最多，上海良工次之，上海中泉和武汉亚美各有几台，株洲南方在我厂目前仅限于多功能阀及其他水力阀，从应用情况看以上厂家产品质量及售后服务都较满意。上海科科阀门使用时间最早，到目前为止已使用7年，未发现异常。 第五节我厂阀门现状、存在的问题1、我厂现有管网100余公里，可统计的DN300以上阀门共有600余台，DN300以下更多，每年仅阀门更新和维修费用少则数十万，多则上百万。2、阀门老化，内外漏问题普遍。3、基础管理欠缺，主要体现在两个方面：一是在阀门的选型选厂购置上比较混乱，随意性较强，没有统一的选型采购。如我厂装备部、技术质量部、技贸公司都可选型选厂，储运部、技贸公司可购置，而选型并更换后，没有及时将相应的基础资料交给阀门基础管理部门备案，这样会给日后的维修、管理带来和多问题。二是没有及时备案。以前很多阀门不知道型号规格，甚至有的找不到具体位置，给更新改造带来很大麻烦。4、维护保养不到位（特别是外网阀门），基本上是从安装使用至退役，没有任何维护保养。 第六节加强阀门管理的个人建议1、增加资金投入，解决管网阀门内外漏的问题。2、集中选型采购，进一步完善基础管理和阀门台帐。3、加强阀门的维护管理。①不经常动作的阀门（常开或常关），应由操作工每两个月操作一次，并搞好阀门的清洁工作；检修人员每三月要彻底进行一次润滑、调整、紧固和堵漏工作。②阀杆螺纹，经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄油、二硫化钼或石墨粉，起润滑作用。③室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。如阀门系机械传动，要按时对变速箱添加润滑油。④要经常检查并保持阀门另部件完整性。如手轮的固定螺母脱落，要配齐、不能凑合使用，否则会磨园阀杆上部的四方，逐渐失去配合可靠性，乃至不能开动。 一、功能要求通常为了保证水泵的正常运行，在水泵的出水管上根据需要装设有闸阀、逆止阀以及水锤消除器三种阀件，这三种阀件在水泵的运行过程中分别起着不同的作用；闸阀平时是处于关闭状态，水泵启动时闸阀慢慢打开，水泵停机时，闸阀先慢慢关闭。水泵的闭闸启动和闭闸停车，可以有效的防止开泵水锤和停泵水锤，同时，减少了水泵启动时的电机负荷，水泵在零流量时的轴功率最小，一般仅为设计轴功率的30％。闸阀的另一个功能是，当闸阀关闭时，可以为安装在闸阀与水泵之间的逆止阀等阀件和水泵提供安全的检修条件，防止压水管的水回流；逆止阀能防止突然断电时所造成的水流的流向改变，防止倒流；但是，逆止阀的突然关闭易产生水锤现象。在水泵的几何扬水高度较大时，严重的水锤瞬间高压会导致管道破裂，发生严重的生产事故。防止水锤对输水管道的破坏方法，往往在水泵的压水管上安装水锤消除器。。 为了实现水泵运行的自动化，简化管理，减轻劳动，提高可靠性，人们用水力阀门和电动阀门取代手动阀门，对单体阀门进行多项技术改进，出现了缓开缓闭逆止阀、缓动启闭水力阀门、自动缓闭闸阀、双速自闭阀等新型阀门。以上措施在应用实践中取得了一定的效果，但仍不尽人意，使用压力传感和电气传动控制复杂故障较多，单一阀门的改进不能解决自动运行的主要问题。所以，人们一直致力于研制一种同时具有闸阀、逆止阀和水锤消除器三种阀件功能的阀门，在减少占地的同时满足上述综合要求。JD745X型多功能水泵控制阀是其中较好的一种，它具有一阀多能、运行可靠、简化操作、便于维护，能按水泵的操作要求自动运行的优点，很受到用户的欢迎。该型多功能控制水泵阀的工作压力分1．0MPa和1．6MPa、2．5MPa三种，动作压力大于或等于O.1MPa，介质温度在0－－80℃，缓闭时间可在3-90s内调节，管道流速2m／s时的压力损失小于0．01MPa,水锤峰值小于1．5倍的工作压力，公称口径DN50-DNl0000 二、基本构造1、阀体；2、主阀板座；3、进水调节阀；4、主阀板；5、过滤器；6、缓闭阀板；7、微止回阀；8、阀杆；9、膜片座；10、衬套；11、膜片；12、膜片压板；13、阀盖；14、控制管；15、出水调节阀 图1是多功能水泵控制阀构造原理图。阀门的总体尺寸与普通逆止阀相当，由主阀和外装附件组成。其中，主阀包括阀体、压板及膜片、大阀板、缓闭阀板、阀座、阀杆组件等部件。缓闭阀板用阀杆组件与压板及膜片连接一起，膜片压紧在阀盖与膜片座之间，膜片的上下运动带动缓闭阀板上下升降。阀杆穿过大阀板的中心孔，因之大阀板可以在一定的范围内沿阀杆滑动。平时，大阀板在自重和上部压紧弹簧的压力下压紧在阀座上，使阀门处于关闭状态。 多功能水泵控制阀的外装附件安装在阀门膜片两侧与阀门进、出水管上，膜片的下腔与阀门进水侧的连接管上装设控制阀、过滤器和一只特制的逆止阀。膜片的上腔与阀门的出水侧的连接管上只设过滤器和一只控制阀。主阀内大阀板和缓闭阀板的运动和所处的位置决定了阀门工作状态的变化和启闭。阀门的外装附件和管路随时把阀门前后的压力变化传递到阀门内由膜片分成的上腔和下腔，控制大阀板和缓闭阀板的运动，并可以通过调整附件改变大阀板与缓闭阀板的运行速度，使阀门的开启与缓闭时间处于规定的范围内。 三、工作原理多功能水泵控制阀在水泵的启动－－关闭时是自动工作的，以下分别阐述其工作过程原理（图2）： （1）停泵状态，阀板在出口端及隔膜上腔静压作用下全部关闭（2）水泵启动时，水压从旁通管传人下腔，主阀板及缓闭阀板在进口端及下腔水压作用下缓慢开启。（3）在进水端压力作用下，阀板上升到最大开口状态，开口高度由流量决定。（4）停泵瞬间，流量及压力突然降低，主阀板在重力作用下开始向下滑降。（5）当流量接近于零时，主阀被关闭，主阀板上留有泄流孔以减弱水锤冲击力；主阀板上、下形成压力差，阀门出口水压从旁通管进入上腔推动膜片压板，使下腔水排人阀门进口，缓闭阀板开始缓闭。（6）缓闭阀板完全关闭泄流孔，阀门回到停泵初始状态。 谢谢！'