上海申弘阀门有限公司
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供水管网阀门选型原则
供水的管网将把水厂送出的自来水输配至千家万户,因此供水管网分布于城市的每个角落,供水管网的管道长度少至数百公里,多至数千公里。水的不可替代性和人们生存的必需性,决定了供水管网安全运行的重要性。但是由于主客观多方面的原因,管道往往要出现一些故障,管网总是要不断更新改造,用水户经常要有增减因此局部管段的停水现象就是难以避免。为了缩小停水范围,在管网内适当地安装控制阀门乃是十分必要。因此在一座城市的供水管网中,阀门数量成千上万,且无规则地分布于城市街道的下面。
自来水公司管网阀门使用情况的调研,通过对制造厂的考察,体会到阀门在供水管网中作用大、数量多、分布广,问题不少。供水管网中的阀门操作并不频繁,长期待命,一旦召唤,难以奏效。因此,在阀门选型、阀门制造、阀门检验、阀门组装、阀门管理上均有许多内容值得商讨。
阀门是流体管路的操控设备,其根本功用是接通或堵截管路介质的流转、改动介质的流转、改动介质的活动方向、调节介质的压力和流量、维护管路和设备的正常运转。这篇文章要点介绍几种给水管路的常用阀门选型及留意事项。
阀门是流体管路的操控设备,其根本功用是接通或堵截管路介质的流转,改动介质的流转,改动介质的活动方向,调节介质的压力和流量,维护管路和设备的正常运转。
关于给水管路,常常运用的阀门有闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等,而每一种阀门依据其布局方法又可分为更多的种类。
针对很多的阀门品种,要挑选管路体系设备的阀门商品,首先应知道阀门的特性、运用的部位、流转的介质状况;其次,应依据作业环境,选用报价合理、质量牢靠的阀门;终究就是挑选阀门应留意的事项。
二、供水管网阀门选型原则阀门的特性
阀门的特性可分为两种:运用特性和布局特性。
阀门的运用特性断定了阀门的首要运用功用和运用范围。归于阀门运用特性的有:
①商品类型:闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等;
②阀门首要零件:阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面的资料等;
③阀门传动办法。
三、供水管网阀门选型原则阀门布局特性
阀门的布局特性断定了阀门的设备、修理、养护等办法的特性。归于布局特性的有:
①阀门的布局长度和总体高度;
②与管道的衔接方法:法兰衔接、焊接衔接、内螺纹衔接、外螺纹衔接等;
③密封面的方法:镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊等;
④阀杆布局方法:旋转杆、升降杆等。
2.1 供水管网阀门选型原则阀门的选型
(1)闸阀与蝶阀
在供水管网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各地按具体情况考虑。从近十年使用情况而言,蝶阀出现的故障比闸阀高,因此在条件许可的情况下,扩大闸阀的使用范围是值得关注的。
(2)闸阀
近年来,国内不少阀门制造厂家,研制、仿制软密封闸阀,这种闸阀比传统的楔式或平行双闸板式闸阀有如下特点:
a.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。
b.软密封闸阀底部无凹坑,不积存渣物,闸阀启闭的故障率低。
c.软密封衬胶阀板尺寸统一,互换性强。因此软密封闸阀将是供水行业乐意采用的一种形式。目前国内制造的软密封闸阀口径达1500mm,但多数厂家制造的口径在80-300mm 间,国内制造工艺上尚有诸多问题,从此次
考察的情况而言,上海某阀门制造公司的阀体是委托国内铸造厂用树脂砂造型翻铸的,软密封阀板是从国外某公司进口的。该公司认为软密封闸阀的关键部件是衬胶阀板,而衬胶阀板的技术要求较高,国外也不是所有厂家都能达到的,往往是从质量可靠的厂方购进组装。
国内软密封闸阀的铜螺母块是嵌挂在衬胶阀板上方的,类似闸阀的结构,由于螺母块的活动摩擦容易使阀板的衬胶剥离。国外某公司的软密封闸阀,铜螺母块是镶嵌在衬胶闸板内,形成整体,克服了上述缺点,但阀盖与阀体组合的同心度要求较高。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。山东某阀门制造公司,在阀门试压检验时,使用扭力板手来控制关闭的程度,作为自来水公司的阀门操作人员也应较仿此种启闭方法。
(3)供水管网阀门选型原则蝶阀
当前蝶阀选型中关注的几个问题:
a.中线蝶阀中线蝶阀在我国小口径蝶阀中使用量很大,效果也比较好。在制造方式上有两大差别:一种阀体衬胶层后有支承架(以塘沽产品为代表);一种阀体衬胶层后没有支承架(以郑州产品为代表)。前者衬胶量较少,后者过流面积较大。有人怀疑后者阀门使用寿命较短,但据调查并非如此。
b.立式与卧式蝶阀的比较在中、大型蝶阀中,阀轴存在立式与卧式的区别,通常立式蝶阀的覆土较深,水中杂物容易缠绕轴端,影响启闭;卧式蝶阀的变速传动箱在侧旁,阀井在道路上占的平面位置较宽,影响安排其它管线。因此在中型中径蝶阀用立式为多,大口径蝶阀在平面位置许可的条件下力求卧式。无论立式或卧式,阀门启闭指标均应采取措施,以便从地面上观察到。
c.偏心蝶阀中线蝶阀的关闭密封,实质上一种橡胶衬层的挤压密封,特别是阀轴附近受挤较大,这样阀门的使用寿命受到影响,阀门的启闭力矩偏大。为了减轻这方面的缺点,设计出一维、二维及三维偏心的蝶阀,其中研制的三维偏心蝶阀,理论的密封状态是一种接触密封状态,不少厂家进行了这方面的研制,其中天津某厂的产品采用电脑控制的机床加工的,产品接近这方面的技术要求。
偏心蝶阀在承载水压上是有方向性的,特别是三维偏蝶阀反向承压能力较弱。由于管网是环状的,要求阀门两向承受压力的要求是相同的,因此订货时应强调此项要求。
d.软密封与金属密封供水行业使用的蝶阀多数是软密封蝶阀,这种密封方式在使用中出现了以下问题:
①橡胶质量不佳,容易老化、长期受压变形、挤压开裂;
②阀门在制造过程中,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,从而影响了阀门的使用寿命;
③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;
④蝶阀在安装施工过程中胶圈受损,影响了密封性。一些厂家针对上述问题进行了以下的改进:
①胶圈定点外协生产,加强质量把关,通常用于供水行业的阀门,选用三元乙丙橡胶和丁睛橡胶而天然橡胶用的不多,严禁掺和再生胶;
②对蝶板上的密封胶圈的整块压板改成短块燕尾拼装连接,以调节各部位压板的挤压程度来平衡蝶阀使用寿命,但这种调节技巧也是很难掌握的;
③推出的db蝶阀及法兰蝶阀,它们的密封胶圈镶嵌在燕尾槽内,有一定的活动余量,可以自行调节蝶阀关闭时胶圈的挤压状况;
④推出一种“氟塑料"密封圈替代橡胶密封圈,提高密封圈的耐磨性及抗老化性;
⑤不少厂家推出金属密封蝶阀替代胶圈密封蝶阀。金属密封蝶阀由于密封件的弹性较小,一般采用偏心结构,特别是用三维偏心结构较为理想。金属密封蝶阀原用于高压蒸汽管路上,价格较贵,它在运行中密封面不易损伤,但它的制造精度要求较高,一旦渗漏难以修复。
(4)供水管网阀门选型原则球阀与旋塞阀
蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面,增大一定的水头损失;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,影响其它管线的安排;球阀及旋塞阀则保持了闸阀的过水断面,又克服了它的缺点。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,唯过水面积不是正园形。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。近十年由于铸造技术的改进,采用消失模法或树脂砂法铸造,可避免或减少机械加工,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。近年湖北某厂仿照美国产品,研制出扇形偏心旋塞阀,扇形阀板上衬有橡胶,密封性好,启闭力矩小,过流面积大,并通过了机械部阀门检测中心作过阀门启闭耐久性检验及流阻检测,从而国内此类阀型的空白。目前的扇形偏心旋塞阀底部有一凹槽,容易积渣,容易引起启闭故障,应以改进。
2.2 阀门的材质
(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、管件均推广使用球墨铸铁,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,铸件球化的难度是较大的,应有相应的措施,确保铸件质量。目前阀体铸造上尚存在一些问题,譬如球墨铸铁的理化指标除个别厂家外,多数控制不严,并且用型砂翻铸,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消失模法造型,大口径阀门采用树脂砂造型,并且要求铸件应有有效消除内应力的措施,推广抛丸清砂措施。铸件的缺陷,不允许用焊补方式消除,否则应采取措施消除焊补形成的内应力,进行更严格的检验,并向用户说明情况。在考察中亦了解到不少阀门制造厂家铸造件采用外协方式解决的,以优势互补的方式,购置外协部件组装亦是一种经营方式,关键是对外协件的质量控制要严格。当然对于购置低质的部件,略加装饰,扣上自身的厂牌,高价出售的作法是应制止的。
(2)阀杆 建议一律采用2cr13不锈钢材。
(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。
2.3 阀门的启闭力矩
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,也就是一个人操作即可。希望阀门制造厂家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,减少启闭阻力。倘若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。为了这一目的,机械加工手段的更新是不容忽视的,如天津某阀门厂为了提高机械加工的质量,大量配备电脑程控的机床及加工中心,是值得赞许的。
2.4 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。在考察中上海某公司对于dn100-2600mm 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ag亚博网站的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。
2.5 阀门的变速传动箱
大口径阀门由于启闭力矩的关系,配备了变速传动箱。对于这样的部件希望制造中注意以下几点:
(1)箱体上有启闭限位的装置,这种装置的调节螺帽应设在箱体内。
(2)箱体结构尽量小巧并牢固,若启闭操作过度,不致于箱体破裂。
(3)传动结构设计合理,启闭时只能带动阀轴旋转,不使其上下窜动;传动部件咬合正常,不产生带负荷启闭时分离打滑。
(4)变速传动箱在地下水位较高的地区往往容易被水浸泡,所以箱体 应有密封措施。有些阀门制造厂家把阀轴填料处的外壳与变速传动箱连成整体,一旦填料处漏水,就很容易串入箱体内,这一点是值得改进的。
供水管网阀门选型原则
管道的终究操控是阀门来完成的,因而阀门的选型状况如何,直接关系到项目的投资和对管线介质的有用操控。辩证的处置上述两者的关系,从中找到平衡点,那将是这篇文章论说的终究目的。
为了确保阀门能有用的完成这些功用,有必要满意许多条件。例如挑选合适的阀门类型、布局、资料等。以上三个准则中满意运用功用需求是首要的,也就是说技术性和经济性要遵守运用功用的需求,在确保运用功用的前题下力求有杰出的技术性和经济性。因而,阀门选型要依据具体状况归纳思考,处置首要矛盾。
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