倒流防止器及其在工程实际中的应用

李云鹏， 王新锋， 王海顺

洛玻（北京）国际工程有限公司（471009）

为保证人们生活饮用水的卫生与安全,必须防止城市供水管网水质的二次污染。倒流污染是导致城市供水管网水质二次污染的主要原因之一。目前使用的各种类型的止回阀，虽然具有引导液体单向流动的功能，但从产品标准和结构特点来看，它并不具备完全防止水倒流的功能，一旦阀瓣或密封件受到损坏，就会彻底失去防止水倒流的作用，所以止回阀不是防止倒流污染的有效装置。

倒流防止器是一种防止倒流污染的有效装置,它的特点是能严格限定管道中的压力水只能单向流动,在任何工况下防止管道中的介质倒流。本文将简单介绍倒流防止器的工作原理和基本构造以及其在工程中的应用。

1 倒流防止器的基本构造和工作原理

1.1 倒流防止器的基本构造

倒流防止器，又称防污隔断阀，是一种用于防止生活饮用水管道发生倒流污染的安全装置,通常安装在生活饮用水入户管上,防止出现局部压力异常时介质水倒流污染城市给水管网。它由两个隔开的止回阀和一个中腔及一个液压传动的泄水阀组成。泄水阀隔膜上腔与止回阀1进口端连通，隔膜下腔与倒流防止器中腔连通。止回阀1、止回阀2主要由阀体、阀盖、隔膜、阀瓣、密封板、阀芯、阀座、弹簧组成。由于止回阀的局部水头损失,中间腔内的水压始终低于入口水压，压力异常时，即使两个止回阀都不能反向密封，安全泄水阀也会自动开启将倒流水泄空，并维持空气隔断，保证供水卫生安全。如图1所示。

图1 倒流防止器结构示意图

1.2 工作原理

倒流防止器的运行状态如下:

1.2.1 正常流动

在上游管网压力作用下，上下游止回阀1、止回阀2都开启。由于止回阀1的水头损失,中腔压力至少比上有小0.014 MPa（不同产品此压力差值略有差异）,隔膜手弹簧弹力及中腔压力和上游压力的共同作用,隔膜上方压力大于下方压力，泄水阀关闭，水流自左向右正常流动。

1.2.2 静态压力

水不流动处于静态时，止回阀1和止回阀2关闭，泄水阀也处于关闭状态。

1.2.3 下游超压

下游止回阀2关闭，使（可能）被污染的下游水不能进入上游管网。即使下游止回阀2有渗漏，则中腔压力升高，当止回阀1前后压差下降到一定值时,弹簧推动泄水阀阀瓣向上，泄水阀开启，维持空气隔断，保证止回阀1不发生倒流渗漏。泄压到与进水口压力恢复到一定压差值时，泄水阀又关闭。

1.2.4 上游降压

当上游压力突然降低，上下游止回阀自动关闭，上游与中腔形成压力差，中腔压力高于上游压力，在弹簧力的作用下，泄水阀开启泄水，空气进入中腔，形成空气隔断，避免产生虹吸倒流，保证安全。随着中腔压力减小，各部位又回到初始平衡状态。

从上述原理可以看出:只要在配水管网的适当部位安装倒流防止器，在管网内有可能发生倒流污染时，倒流防止器的泄水阀即可自动开启,将倒流入泄水阀腔的水全部排放并形成空气隔断，从而防止倒流现象产生，杜绝了倒流污染。

2 倒流防止器的安装要求

倒流防止器必须按阀门箭头方向水平安装，安装地点环境应清洁并保证不会被液体淹没，有足够的维修空间，并便于及时发现水的泄放或故障的产生。

泄水阀的排水应间接排放,不应与排水管道直接连接。泄水阀出水口离地面高度应大于300mm，其泄水阀出口附近应有排水沟或口径不小于泄水阀出口的排水管,且不得有杂物阻塞。

倒流防止器安装前要清洗管路；阀前后应视管路具体情况设置阀门;阀体未自带过滤器的倒流防止器前端应安装过滤器，以防止杂质粘附使止回阀阀瓣关闭不严产生渗漏，引发自动泄水阀误动作泄水。阀后装可曲挠橡胶接头（或伸缩器），方便维护。

倒流防止器的构造和工作原理使其具有较大的局部水头损失,设计人员可向所选倒流防止器产品的生产厂家索取该产品的通用性能曲线,避免因计算误差导致给水系统运行效果不理想。

3 倒流防止器在工程中的应用

1）具有加压稳压设备的消防给水系统,从生活给水系统或市政管网中直接取水的场合,或消防给水系统从低落差的生活水系统中直接取水并有回流可能的场合,在其起端应设置倒流防止器。

2）具有加压或稳压设备的生活给水系统直接从市政管网中取水的场合;在其市政管网的引入管道上应设置倒流防止器；如采用无负压（叠压式）供水方式的进水段管道上应设置阻力较小的倒流防止器。

3）建筑中央空调循环水补水的管道上应安装倒流防止器。

4）露天水池的补水管道口与其溢流水位或最高淹没水位之间的空气间隙小于管径2.5倍的，在其补水管道上安装倒流防止器。

5）从市政管网或生活水系统向化工厂、发电厂、造纸厂、污水处理厂、垃圾处理站、动物养殖场、医院、制药厂、喷漆厂（车间）、实验室等容易造成有毒有害污染的场合输送生产用水的管道起端，应安装空气隔断型的倒流防止器。

6）市政管网或生活水系统中的水质达到直接饮用水标准,从其管网中取水的引出管道的起端应安装空气隔断型倒流防止器。

7）从水质好的管网向水质差的管网间断性供水的,其管网的连接处应安装低阻力倒流防止器。

4 结语

倒流防止器作为一种有效防止管网倒流污染的装置，它的推广使用对于改善我国饮用水的水质具有重要的现实意义。随着国民经济发展和人民生活质量的提高，给排水领域管理的规范、法制的完善，倒流防止器将得到越来越多的了解和应用。