山區供水設備的功能和選用

□馬東山（濟源市天壇山水庫灌區供水管理站）

山區供水設備的功能和選用

□馬東山（濟源市天壇山水庫灌區供水管理站）

山區農村集中供水的建設與管理有其特殊性，需克服壓力變化大和用戶分散等困難，建設管理難度大，供水設備品種多、型號復雜。文章依托已有的山區大型集中供水工程的建設與管理，通過分析和介紹供水設備功能和作用，提出設備選用的建議，為山區供水建設與管理提供經驗和參考。

供水工程；功能；選用

1 山區供水設備簡介

根據需要，山區供水管網需設置控制閥門、止回閥、水錘消除器、管道過濾器、管道伸縮節、減壓閥、排污閥、排氣閥、浮球控制閥等管網控制設備和水表、流量計、壓力表等計量設備。除了排氣閥和壓力表以外，其他設備大部分在閥體上均標示有安裝水流方向，必須嚴格按照標示方向進行安裝，嚴禁反裝，否則將會失去作用或者影響設備的性能。即便是同一類設備，設備的工作方式、連接方式、工作壓力等不一樣的話，設備的型號也會有明顯不同，安裝時盡量選用相同工作壓力的設備或是在設備之間加連接短節進行過渡。設備宜選用大廠家的產品，一方面產品質量有保障，經久耐用，減少后期人工維修成本；另一方面售后有保障，易于更換，不至于因設備型號、長度等不符，需要進行大的設備改造。文章主要介紹管網控制設備的功能和選用建議，以供同行參考和借鑒。

2 山區供水管網控制設備的分類和使用

2.1 控制閥門

山區供水工程中使用的控制閥門主要分為閘閥、截止閥、蝶閥、球閥，用于管道檢修、調節水量、排污控制、排氣閥控制與檢修。分水口或減壓閥的閥門井內，均在分水口或減壓閥的上下游各設置一臺閥門，作為檢修閥門或調試閥門。在主干管上，根據分水口或支管網的位置設置相應的檢修閥門，通過調節合理設置的檢修閥門，盡量使管道在檢修時受影響的用戶范圍最小。因為山區地形起伏，不可能在每個低洼處都設置排污閥，而且排污閥要設置在低于管道、有排污通道、能排得出水的地方，在山區供水工程中設置排污閥作用不大，使用較少。

閘閥又分為明桿閘閥和暗桿閘閥。明桿閘閥轉動手輪，中間控制桿上下移動；暗桿閘閥則是轉動手輪的過程中看不到中間控制桿移動。閘閥和截止閥均在中間螺桿部位設置有止水裝置，在長期使用過程中，要做好閥體螺絲的保養，發現閥體漏水應及時更換止水材料。閘閥和截止閥開關行程較長，不易形成水錘，閥體內腔在開關過程中不易卡塞雜質，水流大小易于控制，但是在管道水壓較大的情況下，閥門啟閉較吃力，而且由于開關行程較長，所以操作起來費時費力，有的質量較差的閥體如果長時間不使用，中間控制桿易銹死。

蝶閥在王屋山供水工程中使用較多，按結構分為中心軸或偏心蝶閥，按連接方式分為對夾式或法蘭式連接蝶閥，按操作方式分為手柄式或蝸輪式蝶閥，按閥門長度的可調節性分為固定長度或可伸縮蝶閥，按驅動方式分為手動或電動蝶閥。在這些蝶閥中使用較多的是雙法蘭蝸輪可伸縮手動蝶閥。它的優點主要是：蝸輪傳力，開關行程短，不費力，開關刻度明顯，易于操作，不易銹蝕，工作穩定，閥體長度可伸縮，便于保養、安裝、更換和維修；缺點是：水流較快的情況下，關閉蝶閥過快，易產生水錘，閥體內腔中軸易被雜物卡住，易密封不嚴，流量調節范圍不大，當開啟30%時，基本就是閥門全開流量了。手柄蝶閥主要用于壓力較低的供水管道上，蝸輪蝶閥在壓力較高的供水管道上運行穩定。排污閥和排氣閥的控制閥采用的是固定長度的雙法蘭手柄或蝸輪蝶閥。

球閥在供水工程中也有使用，主要用于廠區過濾池、沉淀池排污和村管網的控制開關。球閥在山區供水的使用按材質分為鑄鐵和塑料球閥，鑄鐵閥門主要采用法蘭連接，塑料閥門采用螺紋或粘結的方式連接。球閥具有操作方便，開閉迅速，閥體密封性較好，球閥內腔可全通徑過水，水阻小。因為是手柄操作，所以在閥體直徑＞DN50以上時，開關較為吃力，如遇管道內有雜質，球體容易被雜質堵塞，導致閥門無法打開。因此在王屋山供水工程中大口徑管道上沒有使用。

2.2 排氣閥

管道輸水過程中，管道內的氣體會局部匯聚形成氣團，氣團無法及時排出，就會擠占管道內的過水斷面，降低管道內水流的過水能力，甚至會造成管道斷流。由于管道內的氣壓會被水壓擠壓變形，就會造成管道局部超壓，影響管道的安全運行，尤其是對于塑料管道，會因此出現爆管的情況。因此排氣閥的設置，對于保障山區供水管道的正常運行尤為重要，排氣閥應在局部凸起的位置或在水平方向間隔一定距離設置，能夠有效排除管道中積聚的氣體，防止氣阻的產生。

排氣閥按排氣量大小來分有微量排氣閥和大流量排氣閥，按排氣方式來分有手動排氣閥和自動排氣閥，按內部結構分為浮筒式和浮球式兩種。在山區供水工程中使用的排氣閥是大流量自動浮球排氣閥，排氣閥設備近些年來不斷更新，逐步解決了原有排氣閥存在的出氣量小、浮球易頂死不排氣等問題。按照《城鎮供水長距離輸水工程技術規程》規范要求：進氣排氣閥的口徑在僅需要排氣功能時宜取輸水管道直徑的1/12～1/8，如果進排氣功能均要時，宜取輸水管徑直徑的1/8～1/5。山區供水管道排氣閥口徑的設置不僅要考慮管道口徑，還要考慮排氣閥的間隔距離和出氣量的大小。

2.3 減壓閥

減壓閥主要用于調整給水系統的供水壓力，減壓閥減壓具有系統設計簡單、占地空間小、避免水質二次污染、既能減動壓又能減靜壓等諸多優點。減壓閥可與其他減壓措施組合使用，可根據給水工程的具體要求，進行經濟性比較，合理選用。減壓閥按照工作原理主要分為薄膜式減壓閥和活塞式減壓閥，按用途可分為空氣、蒸汽、水等介質的減壓，大部分的活塞式減壓閥工作介質是蒸汽。在山區供水中，一般宜選用直接作用薄膜式減壓閥或先導薄膜式減壓閥。選購時要根據工作介質、工作壓力等合理選擇減壓閥，為避免管道上因一臺減壓閥故障出現連鎖反應，造成其他減壓閥或設備超壓工作的問題，因此在減壓閥的工作壓力范圍內起碼應配備兩臺以上的減壓閥同時工作。

水力控制閥經過改造可以演變為先導薄膜式減壓閥或浮球控制閥，因此相同廠家和規格的減壓閥和浮球控制閥的閥體可作為配件，在工程維護中，替換使用。浮球控制閥主要用于向蓄水池自動進行補水，它替代了人工補水，浮球控制閥可以設置在蓄水池內，也可以設置在蓄水池外，在蓄水池外設置水箱與蓄水池水位連通，對浮球控制閥的浮球進行改造，可以確保浮球控制閥的長期穩定運行。

2.4 止回閥、管道伸縮節等其他設備

受地形高低起伏的影響，止回閥在山區供水管道上發揮的作用也較為關鍵。在山區供水工程中曾經出現一戶用水擾動近鄰水表的情況，在水表前加裝了止回閥后，問題得到了解決；還出現過由于化工廠未設置止回閥，而使進水管道和有毒化合物池直接連通，在供水管道水壓低或負壓狀態下，有毒化合物回流至供水管道內，造成較嚴重后果。因此在山區供水工程中設置止回閥的目的主要是防止管道水回流對主管道或其他用水戶造成影響，尤其是在用水戶位置高于供水管道時，均應在用水戶管道上設置止回閥。

管道過濾器主要是過濾管道中的雜質，雖然水都經過了水廠過濾，但是管道中難免存在焊渣或管道維修遺留物，為減少對閥門、水表、減壓閥等設備的影響，按要求均應安裝管道過濾器，定期進行清理。

管道伸縮節主要用于長距離輸水管道尤其是外露管道上，吸收管道熱脹冷縮產生的變形量；還有一種伸縮節主要用于閥門或其他設備的安裝部位，主要目的是為了在安裝維修閥門或其他設備時，在剛性連接處留出變形余量，以便于裝卸設備。水錘消除器主要用于在水流速較大的情況下，消除因閥門急關引起的水流反作用力，在供水工程中使用的較少。

供水管道上設置壓力表就像是給管道安上了透視窗，通過掌握管道里的水壓力變化大小，判斷管道水流量大小，為查找供水過程中出現的問題，提供明確的依據。山區用水戶水表安裝要求計量靈敏準確，如滴水計數水表，不但克服了原有水表流水量特小和滴水時水表不計量等問題，而且還克服了水表倒裝減小原計量值的弊病，便于工程建成后的運行管理。

3 結語

總之，山區供水工程中選用設備的原則是因地制宜、合理合規，如果設備不能合理設置，管網的正常運行也就無從談起。

TV674

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1673-8853（2017）10-0026-02

2017-8-10

編輯：符 蕾