給排水閥門(mén)標準

                     上海申弘閥門(mén)有限公司

摘 要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，城市建設投入越來(lái)越大，其中基礎設施建設是我國經(jīng)濟建設的重點(diǎn)，而給排水工程建設是*。隨著(zhù)城市化的大發(fā)展，供水范圍的日益擴大和閥門(mén)的開(kāi)發(fā)、科技不斷的進(jìn)步，用戶(hù)對閥門(mén)質(zhì)量要求，越來(lái)越高，用量越來(lái)越大，管網(wǎng)長(cháng)度年年增長(cháng)，所以閥門(mén)要不斷更新。詳細介紹了目前我國閥門(mén)行業(yè)的狀況、標準以及相關(guān)發(fā)展及使用要求。上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥,電動(dòng)球閥,氣動(dòng)球閥,電動(dòng)閘閥,氣動(dòng)閘閥,電動(dòng)調節閥,氣動(dòng)調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。

一、前言

改革開(kāi)放后，隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的蓬勃發(fā)展，閥門(mén)行業(yè)也展現了欣欣向榮的生機?，F在有4000多家的大小閥門(mén)廠(chǎng)，大多集中在我國東部地區。盡管良莠不齊，但產(chǎn)品品種多樣，除某些、特殊或標準要求高的閥門(mén)外，國內各水司所選用的各種閥門(mén)，基本上都能供應。國內生產(chǎn)的球墨鑄鐵蝶閥口徑已近3000mm、金屬焊接硬密封蝶閥口徑可在4000mm以上、球墨鑄鐵硬密封閘閥口徑可達2000mm、軟密封閘閥口徑600mm到800mm。不同結構、不同用途的各種閥門(mén)如調流調壓閥、消除停泵水錘閥、倒流防止器以及長(cháng)矩離管網(wǎng)輸送的進(jìn)排氣閥等等，都已研制開(kāi)發(fā)成功，并已用在工程實(shí)踐中。在住建部“十二五"規劃期間，各級政府和生產(chǎn)企業(yè)都加大了科技的投入，研發(fā)出了從取水到凈水，從輸水到配水管網(wǎng)等等方面的新技術(shù)新裝備，促進(jìn)了關(guān)鍵設備，材料國產(chǎn)化，全面提高了供水的安全可靠性，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)新成果的應用。
 
給排水閥門(mén)標準及發(fā)展要求_通用機械網(wǎng)

閥門(mén)是供水系統中*的控制，調節設備，隨著(zhù)城市化的發(fā)展，供水范圍的擴大，閥門(mén)在供水企業(yè)廠(chǎng)站和管網(wǎng)供水系統中將起到自動(dòng)控制水的流量、流向作用。具有特種功能的閥門(mén)能防止水錘，調整水壓，保障供水系統安全運行，高品質(zhì)、高精度的閥門(mén)是實(shí)現水廠(chǎng)控制自動(dòng)化的必要條件。閥門(mén)的完好率，與閥門(mén)的選型，閥門(mén)的制造、管路的設計、閥門(mén)的組裝、閥門(mén)的啟閉作業(yè)及閥門(mén)的管理有關(guān)，當然zui主要還是取決于閥門(mén)的質(zhì)量。

二、給排水閥門(mén)目前狀況

目前閥門(mén)存在主要問(wèn)題有：

1）殼體材料球化率低，延伸率不夠。

2）涂裝不規范；蝶閥反向密封性能差。

3）齒輪箱漏水銹蝕；旋啟式止回閥易出事故，水頭損失較大。

4）緩閉油缸漏油失控。

5）防水錘用閥門(mén)種類(lèi)雖多但可靠性不足，調流調壓閥技術(shù)尚未*掌握等等極待提高。

總體要求閥門(mén)要有優(yōu)化的五大性能，即：密封性能、強度性能、調節性能、動(dòng)作性能和流通性能；同時(shí)要求要有結構簡(jiǎn)單、節能、維修方便、水質(zhì)衛生、耐腐蝕壽命長(cháng)五個(gè)方面的追求。

如上所述，據不*統計閥門(mén)年總產(chǎn)值800億~1000億元人民幣。產(chǎn)品品種已達三千多個(gè)型號、近三萬(wàn)多個(gè)規格。在品種、數量上基本滿(mǎn)足供水公司的需要；在質(zhì)量上，雖然近些年來(lái)也有長(cháng)足的進(jìn)步，但較工業(yè)發(fā)達*國家的產(chǎn)品，仍有較大差距，特別是我國閥門(mén)市場(chǎng)混亂，偽劣產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，真假難分，一些閥門(mén)產(chǎn)品不能滿(mǎn)足供水企業(yè)高質(zhì)量的要求，同時(shí)一些供水公司也存在一定的管理問(wèn)題，致使我國供水行業(yè)技術(shù)水平尚需進(jìn)一步提高。

1.殼體材料問(wèn)題

有多種材料可以滿(mǎn)足給排水用閥門(mén)殼體的使用要求，但是，正確、合理的選擇，可以獲得閥門(mén)的使用壽命和*的性能。

根據2004年住建部第218號文件規定，灰鑄鐵管材、管件“不得用于城鎮供水、燃氣等市政管道系統?？趶酱笥?00mm的管材及管件不允許在污水處理廠(chǎng)、排水泵站及市政排水管網(wǎng)中的壓力管線(xiàn)中使用"的要求，城鎮供水用閥門(mén)殼體材料排除了灰鑄鐵。

球墨鑄鐵和鑄鋼比較，強度相當，但耐化學(xué)腐蝕能力前者是后者的兩倍，且適宜在工作溫度-30℃~350℃，PN≤4.0MPa的供水閥門(mén)使用。球墨鑄鐵所以比鑄鋼耐腐蝕性能強，主要原因是球鐵的含碳量是鑄鋼的10倍，球鐵中的碳以球狀石墨的形式存在，球狀石墨比片狀石墨化學(xué)穩定性強很多。

近年來(lái)，世界各*工業(yè)國家的給排水用閥門(mén)殼體材料也都采用相當QT400-15或QT450-10的材料，目前我國對殼體材料用球墨鑄鐵認識已經(jīng)普及了，各牌號球鐵抗拉強度基本達到，但球化率不穩定，參差不齊，一些廠(chǎng)家的球化率低于80%，特別延伸率不達標，我們選擇閥門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家時(shí)，應要求提供金相和材料延伸率數據，必要時(shí)應抽查。

2.涂裝問(wèn)題

目前大部分閥門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家沒(méi)有自己符合標準的涂裝生產(chǎn)線(xiàn)，大多是外協(xié)加工，由于驗收、檢驗項目不標準、不全面，涂裝前金屬表面未*除銹，漆膜很快脫落，造成殼體銹蝕。要求是：

1) 涂裝前鑄件表面必須經(jīng)拋丸（噴砂）處理，去除氧化皮、污垢，表面粗糙度達到Sa2.5級，6h內涂裝。

2) 一般工件加熱240℃，固化溫度220℃，進(jìn)行無(wú)毒環(huán)氧樹(shù)脂粉末靜電噴涂，內表面涂層厚度250?m（直埋的300?m），外表面不低于150?m。

3) 檢測項目包括：厚度、附著(zhù)力、硬度、絕緣性及抗沖擊性等5項，在工廠(chǎng)應按一定抽取比例檢測，驗收時(shí)可抽取樣品檢測。

3.水頭損失問(wèn)題

我國是能源短缺且浪費嚴重的國家，生產(chǎn)同樣產(chǎn)品耗電量是世界平均水平的4倍，根據2010年自來(lái)水年鑒統計，我國2009年654個(gè)城市中，有自來(lái)水廠(chǎng)1834座、管網(wǎng)長(cháng)度近39萬(wàn)km。根據估算，裝有閥門(mén)約80萬(wàn)臺，另外，鄉鎮小水廠(chǎng)還在不斷更新、擴建和新建，在自來(lái)水廠(chǎng)，泵閥是用電大戶(hù)。節能減排作為國策，各行各業(yè)都應有清醒的認識，認真負責從本行業(yè)做起，閥門(mén)的用量很大，節能問(wèn)題突出，至今尚未得到充分重視，生產(chǎn)閥門(mén)和選用閥門(mén)，要把水頭損失大小作為評價(jià)閥門(mén)質(zhì)量?jì)?yōu)劣的重要指標之一，相關(guān)數據見(jiàn)表1。
 
各類(lèi)閥門(mén)水頭損失比較_通用機械網(wǎng)

從表1中不難看出，水力控制閥的水頭損失，在上述各類(lèi)閥門(mén)中是zui大的，應慎重選用，除非必須選用時(shí)，應優(yōu)先選用水頭損失相對較小的閥門(mén)。用水力控制閥主閥設計的多功能水泵控制閥（水力控制閥）的水頭損失系數值ζ，從表中查出Y型為1.4-2.5，⊥型的為4.3-6.1，目前使用較為廣泛，從長(cháng)遠講不宜推薦使用。

對生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，一種主閥，配置不同的先導閥和接管系統，可產(chǎn)生20多種功能的閥門(mén)，很方便，這主要是對閥門(mén)生產(chǎn)企業(yè)方便有利。減壓閥和調流調壓閥是用結構的水頭損失調流調壓的，因此水頭損失Δh不在比較之列，但全開(kāi)時(shí)也應盡量減小。

4.閥門(mén)的氣蝕問(wèn)題

（1）氣蝕的發(fā)生和對閥門(mén)的影響  過(guò)高流速產(chǎn)生低壓力，低壓力達到氣化壓力時(shí)，水即氣化，產(chǎn)生氣泡，氣泡隨水流動(dòng)到高壓區立即液化，液化后體積變小，使四周的水快速補進(jìn)來(lái)，形成內爆產(chǎn)生嚴重振動(dòng)和噪聲，內爆連續發(fā)生在閥腔內，特別是發(fā)生在密封副附近的密封面產(chǎn)生疲勞，長(cháng)期形成點(diǎn)蝕，進(jìn)一步形成蜂窩，影響效率，直至破壞。

（2）產(chǎn)生氣蝕的因素  閥門(mén)的結構型式不同，流道不同，流速、流線(xiàn)不同，都會(huì )對氣蝕的產(chǎn)生有不同的影響。流線(xiàn)不規整的，流速變化陡的，產(chǎn)生渦流多的，材質(zhì)疏松的，都易氣蝕。而流線(xiàn)變化平滑的，流速變化緩慢的，不易產(chǎn)生渦流，閥下游和上游壓差小的都不易氣蝕。材質(zhì)致密，強度高的均耐氣蝕。將氣泡導向遠離閥體（特別是密封面）爆破，即在中心處爆破，可以避免閥體和密封面氣蝕。

（3）閥門(mén)結構選型時(shí)對氣蝕的判斷  閥門(mén)作為壓力或流量調節、使用時(shí)，節流幅度大到一定程度，會(huì )產(chǎn)生氣蝕，可用氣蝕系數進(jìn)行判斷，不同結構的氣蝕系數相差很大， 以蝶閥為例，當節流幅度較大時(shí)，一側閥體與蝶板形成噴嘴形開(kāi)口，另一側形成類(lèi)似節流孔開(kāi)口，蝶板下面產(chǎn)生負壓，氣蝕給密封副造成損傷。氣蝕發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生強烈振動(dòng)，伴隨連續的類(lèi)似鞭炮聲響。蝶閥允許的氣蝕系數δ=2.5，工作地點(diǎn)的閥門(mén)，調節工況如果其氣蝕系數δ>2.5不產(chǎn)生氣蝕，2.5>δ>1.5，有輕度氣蝕；δ<1.5產(chǎn)生振動(dòng)和氣蝕，δ<1.5繼續使用，閥門(mén)和下游管道發(fā)生破壞。

不同結構閥門(mén)的允許氣蝕系數δ，由于溫度、進(jìn)入的空氣、雜質(zhì)、模型誤差和目測誤差的影響，會(huì )不夠準確，大約如下，僅供參考：閘閥3.0、軟密封蝶閥2.5、硬密封蝶閥1.5、多孔套筒閥0.2、活塞（針型）、固定錐、環(huán)噴型閥為0.2-0.6。產(chǎn)品訂貨時(shí)，生產(chǎn)廠(chǎng)家應給出允許的氣蝕系數。

為防止或減小氣蝕，應不在小開(kāi)度時(shí)使用普通閥門(mén)，如蝶閥應在開(kāi)啟角15°以外調節使用，所選用的閥門(mén)類(lèi)型應是介質(zhì)流態(tài)曲線(xiàn)平滑，流速變化平緩，盡量避免介質(zhì)產(chǎn)生渦流，將爆破的氣泡導向遠離密封副以外處，是在管道中心爆破，使用耐氣蝕材料，不銹鋼，依次是青銅、球墨鑄鐵。

（4）停泵水錘防護問(wèn)題  停泵水錘是指水泵裝置因突然停電等原因，導致非正常停泵，在其管道

系統中，因流速劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現象。先發(fā)生低壓后發(fā)生高壓，停電后由于水泵、電動(dòng)機旋轉部分有一定的轉動(dòng)慣量，轉速在不斷降低，然后因重力和水力阻力的作用使其流速逐漸降為零，再其后在重力水頭的作用下，管道中的水柱又開(kāi)始向水泵方向倒流，速度由零逐漸加大。倒流水柱沖擊普通止回閥時(shí)，止回閥迅速關(guān)閉，產(chǎn)生極大的水錘壓力，我們必須進(jìn)行防護，不然會(huì )在泵房爆管，水淹泵房造成次生災害。

主要防護措施有：

1）有條件時(shí)取消水泵出口止回閥。

2）試制調壓塔（宜在地形有利時(shí)）。

3）安裝水錘消除器。

4）安裝爆破膜。

5）設置水錘吸納器。

6）用水泵控制閥替代普通止回閥，分用緩閉、速閉加緩閉、速閉等原理。

5.壓力試驗問(wèn)題

自來(lái)水廠(chǎng)站所用閥門(mén)和管網(wǎng)中閥的驅動(dòng)裝置有所不同，多采用電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)驅動(dòng)裝置，閥門(mén)經(jīng)常進(jìn)行啟閉，對其動(dòng)作性能要求高。因此對廠(chǎng)站閥門(mén)進(jìn)行的型式試驗要有啟閉循環(huán)次數的數據，在國外標準和我國行業(yè)標準中都有規定。原有的GB/T 13927-1992《通用閥門(mén) 壓力試驗》標準，已被GB/T 13927-2008《工業(yè)閥門(mén) 壓力試驗》代替，標準中閘閥、蝶閥的密封性能試驗要求進(jìn)行0.6MPa的氣體密封，經(jīng)溝通可以逐步實(shí)現。

本文主要提示的是要在規定的操作扭矩下關(guān)閉閥門(mén)，且在不利密封的方向施加介質(zhì)壓力?？紤]到我國閥門(mén)生產(chǎn)技術(shù)水平，特大口徑（如DN1600）閥門(mén)在不利方向密封性能試壓時(shí)可降低壓力，但不能低于70%。但當在自來(lái)水廠(chǎng)的管道中水流方向不變的，閥門(mén)要在對密封有利的方向安裝，以達到*效果。

三、閥門(mén)標準及現狀

目前，我國有關(guān)閥門(mén)的國家標準（GB）近60個(gè)，主要以機械行業(yè)為主，數量占絕大多數的機械聯(lián)合會(huì )行業(yè)(JB)標準約近200個(gè)，住建部在2002年前編制的閥門(mén)，閘門(mén)行業(yè)（CJ）標準，不足10個(gè)，由于GB、JB標準基本屬于通用，工業(yè)閥門(mén)標準，除公稱(chēng)尺寸、公稱(chēng)壓力、結構長(cháng)度、法蘭、壓力試驗等標準外，已不能*給排水閥門(mén)的技術(shù)要求，特別是閥門(mén)的性能要求，在 國外新的工業(yè)國家，美國、日本、歐盟也都有給排水閥門(mén)的標準，如：美國水道協(xié)會(huì )編寫(xiě)的ANSI/AWWA C515《供水系統用薄壁軟密封閘閥》，ANSI/AWWA C512《供水系統用復合式排氣閥》，ANSI/AWWA C504《軟密封蝶閥》，JWWA B120《給水用軟密封閘閥》，JWWA B2064《給水管道用蝶閥》，JWWA C2063《給水管道空氣閥》，EN1074.1～.6《供水行業(yè)閥門(mén)》等。為此，住建部于2004年后，即在2001年12月我國正式加入WTO，國務(wù)院成立國家標準化管理委員會(huì )后，與時(shí)俱進(jìn)，更積極的開(kāi)展了標準化工作，積極組織編制了10余個(gè)常用、重要的給排水閥門(mén)行業(yè)標準，促進(jìn)了閥門(mén)技術(shù)的提高，在主要技術(shù)性能、質(zhì)量上接近或達到了*水平，并逐步會(huì )對規范閥門(mén)市場(chǎng)起到促進(jìn)作用。

住建部城鎮建設產(chǎn)品行業(yè)標準的代號CJ，歸口單位為住建部給排水產(chǎn)品標準化技術(shù)委員會(huì )，掛靠在住建部標準定額所。

1） 2002年前編制的行業(yè)標準，主要有：CJ/T 3006-1992《供水排水用鑄鐵閘門(mén)》，CJ/T 3029-1994《可調式堰門(mén)》，CJ/T 3049-1995《城鎮給水用鐵制閥門(mén)通用條件》，CJ/T 3067-1997《液壓水位控制閥》，CJ/T 93-1999《供水用偏心信號蝶閥》，CJ/T 154-2001《給排水用緩閉止回閥通用技術(shù)要求》、CJ/T 160-2002《倒流防止器》，CJ/T 167-2002《多功能水泵控制閥》等 。

2）2004年后編制的行業(yè)標準，主要有：CJ/T 216-2005《給排水用軟密封閘閥》，CJ/T 217-2005《給水管道復合式高速進(jìn)排氣閥》，CJ/T 219-2005《水力控制閥》、CJ/T 256-2007《分體先導式減壓穩壓閥》，CJ/T 255-2007《導流式速閉止回閥》，CJ/T 257-2007《鋁合金及不銹鋼閘門(mén)》，CJ/T 261-2007《給排水用蝶閥》，CJ/T 262-2007《給排水用直埋式閘閥》，CJ/T 282-2008《蝶形緩閉止回閥》，CJ/T 283-2008《偏心半球法》，CJ/T 300-2008《水錘吸納器》，CJ/T 160-2009《雙止回閥倒流防止器》等標準。

四、應注意的具體要求

1.管網(wǎng)閥門(mén)蝸輪箱的密封要求

管網(wǎng)閥門(mén)與其連體的操作用蝸輪箱，蝸輪蝸桿應按自鎖設計，有可能浸水，或非管網(wǎng)用閥門(mén)有可能短時(shí)被水淹沒(méi)的，防護等級按IP68要求，水深3m，3h不能進(jìn)水的試驗要求。凈水廠(chǎng)濾池所用閥門(mén)的電動(dòng)驅動(dòng)裝置宜不低于IP67。

2.操作扭矩

閥門(mén)的操作性能和密封試驗，都應在規定的操作扭矩或操作力下進(jìn)行。蝶閥用手輪操作時(shí)，初開(kāi)啟和終點(diǎn)關(guān)閉瞬時(shí)操作力，zui大不應超過(guò)400N，用傳動(dòng)帽操作時(shí)，操作扭矩不應超過(guò)200N·m。

軟密封閘閥的操作扭矩不應超過(guò)規定（見(jiàn)表2）。
 
規定操作扭矩_通用機械網(wǎng)

操作扭矩屬功能試驗扭矩，而強度試驗扭矩應為3倍的功能試驗扭矩。

3.復合式高速進(jìn)排氣閥

國產(chǎn)排氣閥因為實(shí)驗設備復雜大都未經(jīng)型式試驗，筆者了解，只有編寫(xiě)CJ/T 217-2005《給水管道復合式高速進(jìn)排氣閥》標準的三家生產(chǎn)廠(chǎng)家作過(guò)系統、完整的型式試驗，對未進(jìn)行過(guò)型式試驗的產(chǎn)品，原則上是不合格的產(chǎn)品，需做同口徑試驗。驗收條件主要為：空氣閉閥壓力不小于0.1MPa，低壓密封0.02MPa不滲漏，浮球外壓能承受2倍公稱(chēng)壓力、12h以上無(wú)變形、零增重，排氣能力的檢測等等均應CJ/T217“給水管道復合式高速進(jìn)排氣閥"標準的要求。

4.水泵控制閥

為消除非正常停泵產(chǎn)生的水錘，水泵控制閥的驗收，一般在生產(chǎn)廠(chǎng)均做不了，需供需雙方協(xié)議在工程現場(chǎng)由廠(chǎng)家負責試驗，驗收要求為：根據管道長(cháng)度緩閉時(shí)間120s可調，水錘壓力升值不大于25％水泵工作壓力，水泵倒轉速不超過(guò)額定正向轉速的1.3倍，緩閉阻尼油缸需單獨試驗，用壓力機使缸內油壓6.0MPa，持壓120s，活塞位移不大于2mm。

5.減壓穩壓閥

減壓穩壓閥的性能試驗驗收，可在生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行，流量偏差應小于等于10％設定的出口壓力；壓力偏差在閥門(mén)公稱(chēng)壓力等級為1.0MPa時(shí)應小于等于4％設定的出口壓力，閥門(mén)公稱(chēng)壓力等級為1.6MPa及以上時(shí)應小于等于5％設定的出口壓力。

6.導流式速閉止回閥（靜音止回閥）

彈簧應按全開(kāi)流速≤1.2m/s設計,開(kāi)啟或關(guān)閉彈簧壓力應在1.5kPa～2.5kPa（即0.15 ~ 0.25m水頭），從全開(kāi)至全閉≤0.9s，水錘壓力升值≤50％額定工作壓力。此種結構型式不能用于防負壓水錘。水頭損失系數應符合行業(yè)CJ/T255-2007倒流式速閉止回閥的標準要求。

五、結語(yǔ)

上述行業(yè)標準及閥門(mén)重點(diǎn)技術(shù)要求，只是對重點(diǎn)的提示，應對相關(guān)標準全面執行，但也可根據工況條件，由供需雙方協(xié)議取舍、補充，但不能低于行業(yè)和國家相關(guān)標準。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動(dòng)插板閥