多功能止回阀的故障分析与处理

董 哲



多功能止回阀的故障分析与处理

董 哲

(北京金隅科技学校机电系 北京 102403)

多功能止回阀是水处理系统中不可缺少的关键组件。针对多功能止回阀的故障，介绍了产生故障的原因以及对水系统故障现场的分析，详细介绍了对故障的处理方法。并且重申：多功能止回阀在水处理系统中起着至关重要的作用，为了避免因其失效而引发大设备事故，应该及时做好安装前的检查和使用中的维护与保养。

止回阀 故障 维修处理

多功能止回阀是生产和生活供水、水处理、水循环系统中的常用设备，结构如图1所示。多功能止回阀一般装在水泵的出口处，其控制动作压力小于0.05 MPa，并具有闭阀启泵、停泵止回的功能。水泵开启时，阀门处于关闭状态或缓慢开启，避免在水泵空载启动时产生大电流冲击，从而实现离心泵的闭阀启动功能。在运行过程中，由于压力的作用，阀门全开，控制腔与大气接通，运行中的水损很小；在水泵停止时，阀后的回水进入了控制腔，在控制腔压力作用下缓慢关闭，防止了水锤的产生并能阻止水回流，故应用相当广泛。

图1 多功能止回阀结构图

1 故障表现及分析

故障1 止回阀失效致水泵电动机烧毁

上海凯泉泵业的4台型号为LC/X 250-64-2立式涡轮长轴水泵，参数为Q=360～480～540 m³/h，H=71～64～58.2 m。电动机为三相异步电动机，参数为415 V/50 Hz，=132 kW，=1475 r/min，=1 002 kg。在工作时为“两用两备”，通过管道并联在一起，把水池里的水提升到水塔上，然后供全厂用水，如图2所示。

图2 循环水系统图

现场故障表现为3号水泵的电动机烧毁后，其余3台水泵均正常开启，但水塔仍然出现低水位报警，若不找出症结，势必会影响生产。经实地查看后发现，浮球式液位仪在正常有效地状态，但水塔内水位确实处于低水位，水泵房的水池水位正常，4台立轴式水泵均在高速地运转着。查看外观，似乎没有异常，只是水压过低，在压力表上显示着(0.1～0.2)MPa；经过与中控室联系核实，确认1号、2号、4号3台水泵正常运行着，而3号水泵电动机已经烧毁。经仔细观察后发现，3号电动机及水泵正在高速反转。由此判断出多功能止回阀已经失效，造成水回流后使叶轮反转，另外3台水泵的水压均在此处卸荷，造成水塔上无法正常补水而出现报警。于是要迅速将安装于止回阀前的手动阀门关闭，随后水压正常，压力表读数0.6 MPa 左右，问题终于得到了解决，并找出了电动机烧毁的原因即止回阀失效，压力水回流，3号泵高速反转运行。在远程控制的模式下，控制室的操作员并不知情，一旦将泵切换至通电状态下，电动机马上正转，以至出现堵转过载，瞬间电流骤增，从而导致电动机烧毁。

故障2 止回阀动作正常 水锤现象严重

在水泵启动时，当压力上升到设定值(可根据现场工况设定)时，阀门缓慢开启。在停泵时，阀门的关闭分别由快闭和缓闭两个阶段进行。在停泵的瞬间，第一阶段迅速关闭大阀瓣(即主阀瓣)，管道中倒流的水可以从大阀瓣上的泄流孔中流回水泵，避免阀门在关闭过快时所产生的水锤；第二阶段，小阀瓣(缓闭阀瓣)在倒流进入上控制腔的水的作用下缓慢地、完全关闭大阀瓣上的泄流孔，小阀瓣的关闭速度可根据现场工况进行调节。

在为生活水塔供水的2台水泵中，若一台水泵正常，而另一台水泵停止时，现场可以清楚地看到水锤的破坏效应—噪音极大。水压表的瞬间值为0.8 MPa，整个管路都在颤动，致使该水泵的机械密封经常遭损坏后漏水，并发生管道接口处的橡胶密封圈被刺开、跑水等故障，失去了安装此阀的作用。

经拆开阀体发现，在控制腔内膜片被撕开了一个口子。这样一来，水泵起动虽然不受影响，但在停泵时，膜片上下两腔就会连通在一起，不能起到缓慢关闭的作用，致使有破坏作用的水锤发生。

故障3 止回阀打不开水泵运转后不上水

图3 配管安装图

反冲洗水泵是水处理站常用的设备，起到对石英砂过滤、离子(树脂)软化过滤和活性炭过滤三级装置定期进行冲洗的作用。当按图3安装配管后，球阀则长期处于打开的状态，起动水泵后，止回阀出口无水流出，使反冲洗工作无法进行。经检查后发现，由于该阀输出端没有或很小的反向压力(只是水平输出)，而控制上下舌运动的弹簧预紧力过大，使活动舌下移，相当于止回阀膜片的上下控制腔连通，大小阀瓣不能开启，导致没有水流出。

2 故障处理

故障1的处理

如图4所示拆开阀体，发现由于当地水质差，导向杆上严重结垢，加之管道内有小石块进入，致使大小阀瓣无法动作。通过清理杂质，对结垢进行清洁处理后，即可保证大小阀瓣动作灵敏。

图4 大小阀瓣图

故障2的处理

同样需要拆卸阀体，若发现膜片损坏的口子不大，可以在清除创面后，用冷补胶粘补；若发现膜片损坏严重，则必须卸下紧固螺母、膜片压板等更换膜片，如图5所示。

图5 止回阀膜片图

故障3的处理

在此情况下无需拆卸阀体，只要在现场起动水泵后，适当地旋松控制阀HKB25螺杆上的螺母，减小活动舌的弹簧预紧力，确保水泵能正常工作，止回阀即刻就会开启出水。

3 结语

在了解了多功能止回阀的故障分析与处理之后，水泵系统的运行管理人员应遵循以下准则：

(1)止回阀安装前必须保证内腔清洁，不允许石块等杂物的存在；

(2)注意按阀门箭头标示方向进行安装，不可反向；

(3)定期检修阀，及时更换损坏的隔离膜片；

(4)主管道进水处应安装Y型过滤器，每三个月进行一次检污，配管系统的过滤器每月检污一次，以预防配管流水不畅，避免影响阀门的控制功能。

多功能止回阀在水处理系统中起着至关重要的作用，为了避免因其失效而引发大设备事故，应该及时做好安装前的检查和使用中的维护与保养[1-2]，这样才能使企业获得良好的经济效益。

[1] 李世维.机械基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2] 郝广发.钳工工艺学[M].北京:机械工业出版社,2003.