倒流防止器及其在工程實際中的應(yīng)用

李云鵬， 王新鋒， 王海順

洛玻（北京）國際工程有限公司（471009）

為保證人們生活飲用水的衛(wèi)生與安全,必須防止城市供水管網(wǎng)水質(zhì)的二次污染。倒流污染是導(dǎo)致城市供水管網(wǎng)水質(zhì)二次污染的主要原因之一。目前使用的各種類型的止回閥，雖然具有引導(dǎo)液體單向流動的功能，但從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)特點來看，它并不具備完全防止水倒流的功能，一旦閥瓣或密封件受到損壞，就會徹底失去防止水倒流的作用，所以止回閥不是防止倒流污染的有效裝置。

倒流防止器是一種防止倒流污染的有效裝置,它的特點是能嚴(yán)格限定管道中的壓力水只能單向流動,在任何工況下防止管道中的介質(zhì)倒流。本文將簡單介紹倒流防止器的工作原理和基本構(gòu)造以及其在工程中的應(yīng)用。

1 倒流防止器的基本構(gòu)造和工作原理

1.1 倒流防止器的基本構(gòu)造

倒流防止器，又稱防污隔斷閥，是一種用于防止生活飲用水管道發(fā)生倒流污染的安全裝置,通常安裝在生活飲用水入戶管上,防止出現(xiàn)局部壓力異常時介質(zhì)水倒流污染城市給水管網(wǎng)。它由兩個隔開的止回閥和一個中腔及一個液壓傳動的泄水閥組成。泄水閥隔膜上腔與止回閥1進(jìn)口端連通，隔膜下腔與倒流防止器中腔連通。止回閥1、止回閥2主要由閥體、閥蓋、隔膜、閥瓣、密封板、閥芯、閥座、彈簧組成。由于止回閥的局部水頭損失,中間腔內(nèi)的水壓始終低于入口水壓，壓力異常時，即使兩個止回閥都不能反向密封，安全泄水閥也會自動開啟將倒流水泄空，并維持空氣隔斷，保證供水衛(wèi)生安全。如圖1所示。

圖1 倒流防止器結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 工作原理

倒流防止器的運行狀態(tài)如下:

1.2.1 正常流動

在上游管網(wǎng)壓力作用下，上下游止回閥1、止回閥2都開啟。由于止回閥1的水頭損失,中腔壓力至少比上有小0.014 MPa（不同產(chǎn)品此壓力差值略有差異）,隔膜手彈簧彈力及中腔壓力和上游壓力的共同作用,隔膜上方壓力大于下方壓力，泄水閥關(guān)閉，水流自左向右正常流動。

1.2.2 靜態(tài)壓力

水不流動處于靜態(tài)時，止回閥1和止回閥2關(guān)閉，泄水閥也處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.2.3 下游超壓

下游止回閥2關(guān)閉，使（可能）被污染的下游水不能進(jìn)入上游管網(wǎng)。即使下游止回閥2有滲漏，則中腔壓力升高，當(dāng)止回閥1前后壓差下降到一定值時,彈簧推動泄水閥閥瓣向上，泄水閥開啟，維持空氣隔斷，保證止回閥1不發(fā)生倒流滲漏。泄壓到與進(jìn)水口壓力恢復(fù)到一定壓差值時，泄水閥又關(guān)閉。

1.2.4 上游降壓

當(dāng)上游壓力突然降低，上下游止回閥自動關(guān)閉，上游與中腔形成壓力差，中腔壓力高于上游壓力，在彈簧力的作用下，泄水閥開啟泄水，空氣進(jìn)入中腔，形成空氣隔斷，避免產(chǎn)生虹吸倒流，保證安全。隨著中腔壓力減小，各部位又回到初始平衡狀態(tài)。

從上述原理可以看出:只要在配水管網(wǎng)的適當(dāng)部位安裝倒流防止器，在管網(wǎng)內(nèi)有可能發(fā)生倒流污染時，倒流防止器的泄水閥即可自動開啟,將倒流入泄水閥腔的水全部排放并形成空氣隔斷，從而防止倒流現(xiàn)象產(chǎn)生，杜絕了倒流污染。

2 倒流防止器的安裝要求

倒流防止器必須按閥門箭頭方向水平安裝，安裝地點環(huán)境應(yīng)清潔并保證不會被液體淹沒，有足夠的維修空間，并便于及時發(fā)現(xiàn)水的泄放或故障的產(chǎn)生。

泄水閥的排水應(yīng)間接排放,不應(yīng)與排水管道直接連接。泄水閥出水口離地面高度應(yīng)大于300mm，其泄水閥出口附近應(yīng)有排水溝或口徑不小于泄水閥出口的排水管,且不得有雜物阻塞。

倒流防止器安裝前要清洗管路；閥前后應(yīng)視管路具體情況設(shè)置閥門;閥體未自帶過濾器的倒流防止器前端應(yīng)安裝過濾器，以防止雜質(zhì)粘附使止回閥閥瓣關(guān)閉不嚴(yán)產(chǎn)生滲漏，引發(fā)自動泄水閥誤動作泄水。閥后裝可曲撓橡膠接頭（或伸縮器），方便維護(hù)。

倒流防止器的構(gòu)造和工作原理使其具有較大的局部水頭損失,設(shè)計人員可向所選倒流防止器產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家索取該產(chǎn)品的通用性能曲線,避免因計算誤差導(dǎo)致給水系統(tǒng)運行效果不理想。

3 倒流防止器在工程中的應(yīng)用

1）具有加壓穩(wěn)壓設(shè)備的消防給水系統(tǒng),從生活給水系統(tǒng)或市政管網(wǎng)中直接取水的場合,或消防給水系統(tǒng)從低落差的生活水系統(tǒng)中直接取水并有回流可能的場合,在其起端應(yīng)設(shè)置倒流防止器。

2）具有加壓或穩(wěn)壓設(shè)備的生活給水系統(tǒng)直接從市政管網(wǎng)中取水的場合;在其市政管網(wǎng)的引入管道上應(yīng)設(shè)置倒流防止器；如采用無負(fù)壓（疊壓式）供水方式的進(jìn)水段管道上應(yīng)設(shè)置阻力較小的倒流防止器。

3）建筑中央空調(diào)循環(huán)水補水的管道上應(yīng)安裝倒流防止器。

4）露天水池的補水管道口與其溢流水位或最高淹沒水位之間的空氣間隙小于管徑2.5倍的，在其補水管道上安裝倒流防止器。

5）從市政管網(wǎng)或生活水系統(tǒng)向化工廠、發(fā)電廠、造紙廠、污水處理廠、垃圾處理站、動物養(yǎng)殖場、醫(yī)院、制藥廠、噴漆廠（車間）、實驗室等容易造成有毒有害污染的場合輸送生產(chǎn)用水的管道起端，應(yīng)安裝空氣隔斷型的倒流防止器。

6）市政管網(wǎng)或生活水系統(tǒng)中的水質(zhì)達(dá)到直接飲用水標(biāo)準(zhǔn),從其管網(wǎng)中取水的引出管道的起端應(yīng)安裝空氣隔斷型倒流防止器。

7）從水質(zhì)好的管網(wǎng)向水質(zhì)差的管網(wǎng)間斷性供水的,其管網(wǎng)的連接處應(yīng)安裝低阻力倒流防止器。

4 結(jié)語

倒流防止器作為一種有效防止管網(wǎng)倒流污染的裝置，它的推廣使用對于改善我國飲用水的水質(zhì)具有重要的現(xiàn)實意義。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，給排水領(lǐng)域管理的規(guī)范、法制的完善，倒流防止器將得到越來越多的了解和應(yīng)用。