一种用于输水管道的组合人孔盖板

刘奕

（中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌 330031）

一种用于输水管道的组合人孔盖板

刘奕

（中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌 330031）

介绍了一种用于输水管道的特殊人孔盖板装置。该盖板在普通检修人孔盖板的基础上，集成了整流罩和排气阀装置，使其具有检修、整流和排气等多重功能，能够有效减少管道水头损失和沿线构筑物数量，从而降低输水系统的建设投资和运行能耗。

输水管道；组合人孔盖板；整流罩；排气阀；节能降耗

1 技术领域及背景

输水管道是市政给水工程中常见的组成部分，为保证其正常运行和维护需要，在输水管道上一般应设置阀门井、排气井、排水井等附属构筑物。针对大口径钢制管道（通常DN700以上）的内部检修问题，间隔一定距离须设置检修人孔。当管道内出现淤积、堵塞或内防腐损坏等情况时，检修人员可打开人孔进入管道内部实施维护和检修工作。人孔等附属设施对保证输水管道正常运行具有不可或缺的作用，但同时也会对管道内水流的流态产生影响，造成局部水头损失，从而增加输水系统的能耗。

另一方面，随着国家对节能要求的日益提高，各种节能环保材料及设备层出不穷。但输水管道节能技术的发展主要集中在管材创新上，而针对管道附属设施的节能技术创新却非常少。同时，在输水工程中各种附属设施通常独立设置，致使输水主管的开孔数量较多，水头损失较大，相应构筑物的数量及土建投资也较高。

针对上述问题，笔者在普通检修人孔盖板的基础上，设计了一种用于输水管道的特殊人孔盖板装置。该装置集成了整流罩和排气阀装置，使其具有检修、整流和排气等多重功能，能够有效减少主管道开孔和沿线构筑物数量，减少管道水头损失，从而降低输水系统的建设投资和运行能耗。

2 组合人孔盖板的构造

组合人孔盖板的详细构造参见图1，包括与给水主管人孔法兰连接的盖板本体。盖板本体中央设有通孔，短管穿过盖板本体的通孔；短管位于人孔盖板内的下端管体开设有气孔，短管的下端头连接有整流罩板，整流罩板盖于给水主管人孔处的开孔处，整流罩板的弧面与给水主管的内壁弧面相同，且整流罩板的外周直径略小于人孔内径；整流罩板与人孔盖板本体通过钢制短管焊接连成整体；短管的上端通过法兰可依次连接检修阀门和排气阀。

图1 组合人孔盖板构造

3 组合人孔盖板的特点和工作原理

1）设置整流罩板，稳定主管内水流流态。

输水管道的水头损失分为沿程水损和局部水损2种。沿程水损是针对平直管段的稳定流态而言的，与管道的长度、直径、流速及管内壁的相对粗糙度有关，而局部水损是因为管道局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失，例如弯头、三通、异径管、阀门等处。设置整流罩板后，在给水管道正常运行时，人孔处主管道外壁基本连续，有效保持了管道内水流的稳定流态，消除了普通人孔产生的局部水头损失。普通人孔三通和设有整流罩板的人孔三通内水流状态对比如图2所示，设置整流罩后水流流态明显改变，局部水损基本消除。

图2 两种人孔三通内水流状态对比

2)采用特殊构造实现人孔+排气的组合功能。

该装置整流罩板的外周直径略小于人孔内径,使管内空气能够通过整流罩板周边的空隙到达人孔上部,再通过中央短管的气孔进入短管,向上经排气阀排出,工作原理详见图3。当管道需要检修时，在拆除检修阀门和排气阀后，将盖板本体连带整流罩板一同开启,不影响人员进入管道检修，真正实现了人孔+排气的组合功能,检修拆卸步骤见图4。

图3 排气原理

图4 检修步骤

4 组合人孔盖板的安装条件

组合人孔盖板适用于大口径钢制管道（通常DN700以上），由于该装置具有排气功能，故通常设置在管道隆起的局部高点。在输水管线工程设计中，可视人孔间距要求，将部分排气阀井更换为组合人孔盖板井，避免单独设置人孔井造成投资浪费。

5 结语

节能降耗是输水管线工程技术优化的核心，组合人孔盖板通过构造性的优化和创新，有效实现了为输水系统节能降耗的作用，整个装置构造简单，易于加工，具有很强的实用性，可应用于各种大口径管道供水工程，尤其适用长距离输水管道。

Combined Manhole Cover Plate for Water Pipe

LIU Yi
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

The paper introduces one special manhole cover plate device for water pipe,on the basis of ordinary repair of manhole cover plate;this cover plate integrates rectifying hood and exhaust valve device,which has the functions of maintenance,rectifying and air exhaust,and this device can reduce head loss of pipeline and quantities of structures along the line and reduce construction investment and running energy consumption of water delivery system.

water pipe;combined manhole cover plate;rectifying hood;exhaust valve;energy-saving and cost-reducing

TU991.36

B

1004-4345(2015)06-0057-02

2015-06-24

刘奕（1979—），男，高级工程师，主要从事给排水工程设计工作。