山区供水设备的功能和选用

□马东山（济源市天坛山水库灌区供水管理站）

山区供水设备的功能和选用

□马东山（济源市天坛山水库灌区供水管理站）

山区农村集中供水的建设与管理有其特殊性，需克服压力变化大和用户分散等困难，建设管理难度大，供水设备品种多、型号复杂。文章依托已有的山区大型集中供水工程的建设与管理，通过分析和介绍供水设备功能和作用，提出设备选用的建议，为山区供水建设与管理提供经验和参考。

供水工程；功能；选用

1 山区供水设备简介

根据需要，山区供水管网需设置控制阀门、止回阀、水锤消除器、管道过滤器、管道伸缩节、减压阀、排污阀、排气阀、浮球控制阀等管网控制设备和水表、流量计、压力表等计量设备。除了排气阀和压力表以外，其他设备大部分在阀体上均标示有安装水流方向，必须严格按照标示方向进行安装，严禁反装，否则将会失去作用或者影响设备的性能。即便是同一类设备，设备的工作方式、连接方式、工作压力等不一样的话，设备的型号也会有明显不同，安装时尽量选用相同工作压力的设备或是在设备之间加连接短节进行过渡。设备宜选用大厂家的产品，一方面产品质量有保障，经久耐用，减少后期人工维修成本；另一方面售后有保障，易于更换，不至于因设备型号、长度等不符，需要进行大的设备改造。文章主要介绍管网控制设备的功能和选用建议，以供同行参考和借鉴。

2 山区供水管网控制设备的分类和使用

2.1 控制阀门

山区供水工程中使用的控制阀门主要分为闸阀、截止阀、蝶阀、球阀，用于管道检修、调节水量、排污控制、排气阀控制与检修。分水口或减压阀的阀门井内，均在分水口或减压阀的上下游各设置一台阀门，作为检修阀门或调试阀门。在主干管上，根据分水口或支管网的位置设置相应的检修阀门，通过调节合理设置的检修阀门，尽量使管道在检修时受影响的用户范围最小。因为山区地形起伏，不可能在每个低洼处都设置排污阀，而且排污阀要设置在低于管道、有排污通道、能排得出水的地方，在山区供水工程中设置排污阀作用不大，使用较少。

闸阀又分为明杆闸阀和暗杆闸阀。明杆闸阀转动手轮，中间控制杆上下移动；暗杆闸阀则是转动手轮的过程中看不到中间控制杆移动。闸阀和截止阀均在中间螺杆部位设置有止水装置，在长期使用过程中，要做好阀体螺丝的保养，发现阀体漏水应及时更换止水材料。闸阀和截止阀开关行程较长，不易形成水锤，阀体内腔在开关过程中不易卡塞杂质，水流大小易于控制，但是在管道水压较大的情况下，阀门启闭较吃力，而且由于开关行程较长，所以操作起来费时费力，有的质量较差的阀体如果长时间不使用，中间控制杆易锈死。

蝶阀在王屋山供水工程中使用较多，按结构分为中心轴或偏心蝶阀，按连接方式分为对夹式或法兰式连接蝶阀，按操作方式分为手柄式或蜗轮式蝶阀，按阀门长度的可调节性分为固定长度或可伸缩蝶阀，按驱动方式分为手动或电动蝶阀。在这些蝶阀中使用较多的是双法兰蜗轮可伸缩手动蝶阀。它的优点主要是：蜗轮传力，开关行程短，不费力，开关刻度明显，易于操作，不易锈蚀，工作稳定，阀体长度可伸缩，便于保养、安装、更换和维修；缺点是：水流较快的情况下，关闭蝶阀过快，易产生水锤，阀体内腔中轴易被杂物卡住，易密封不严，流量调节范围不大，当开启30%时，基本就是阀门全开流量了。手柄蝶阀主要用于压力较低的供水管道上，蜗轮蝶阀在压力较高的供水管道上运行稳定。排污阀和排气阀的控制阀采用的是固定长度的双法兰手柄或蜗轮蝶阀。

球阀在供水工程中也有使用，主要用于厂区过滤池、沉淀池排污和村管网的控制开关。球阀在山区供水的使用按材质分为铸铁和塑料球阀，铸铁阀门主要采用法兰连接，塑料阀门采用螺纹或粘结的方式连接。球阀具有操作方便，开闭迅速，阀体密封性较好，球阀内腔可全通径过水，水阻小。因为是手柄操作，所以在阀体直径＞DN50以上时，开关较为吃力，如遇管道内有杂质，球体容易被杂质堵塞，导致阀门无法打开。因此在王屋山供水工程中大口径管道上没有使用。

2.2 排气阀

管道输水过程中，管道内的气体会局部汇聚形成气团，气团无法及时排出，就会挤占管道内的过水断面，降低管道内水流的过水能力，甚至会造成管道断流。由于管道内的气压会被水压挤压变形，就会造成管道局部超压，影响管道的安全运行，尤其是对于塑料管道，会因此出现爆管的情况。因此排气阀的设置，对于保障山区供水管道的正常运行尤为重要，排气阀应在局部凸起的位置或在水平方向间隔一定距离设置，能够有效排除管道中积聚的气体，防止气阻的产生。

排气阀按排气量大小来分有微量排气阀和大流量排气阀，按排气方式来分有手动排气阀和自动排气阀，按内部结构分为浮筒式和浮球式两种。在山区供水工程中使用的排气阀是大流量自动浮球排气阀，排气阀设备近些年来不断更新，逐步解决了原有排气阀存在的出气量小、浮球易顶死不排气等问题。按照《城镇供水长距离输水工程技术规程》规范要求：进气排气阀的口径在仅需要排气功能时宜取输水管道直径的1/12～1/8，如果进排气功能均要时，宜取输水管径直径的1/8～1/5。山区供水管道排气阀口径的设置不仅要考虑管道口径，还要考虑排气阀的间隔距离和出气量的大小。

2.3 减压阀

减压阀主要用于调整给水系统的供水压力，减压阀减压具有系统设计简单、占地空间小、避免水质二次污染、既能减动压又能减静压等诸多优点。减压阀可与其他减压措施组合使用，可根据给水工程的具体要求，进行经济性比较，合理选用。减压阀按照工作原理主要分为薄膜式减压阀和活塞式减压阀，按用途可分为空气、蒸汽、水等介质的减压，大部分的活塞式减压阀工作介质是蒸汽。在山区供水中，一般宜选用直接作用薄膜式减压阀或先导薄膜式减压阀。选购时要根据工作介质、工作压力等合理选择减压阀，为避免管道上因一台减压阀故障出现连锁反应，造成其他减压阀或设备超压工作的问题，因此在减压阀的工作压力范围内起码应配备两台以上的减压阀同时工作。

水力控制阀经过改造可以演变为先导薄膜式减压阀或浮球控制阀，因此相同厂家和规格的减压阀和浮球控制阀的阀体可作为配件，在工程维护中，替换使用。浮球控制阀主要用于向蓄水池自动进行补水，它替代了人工补水，浮球控制阀可以设置在蓄水池内，也可以设置在蓄水池外，在蓄水池外设置水箱与蓄水池水位连通，对浮球控制阀的浮球进行改造，可以确保浮球控制阀的长期稳定运行。

2.4 止回阀、管道伸缩节等其他设备

受地形高低起伏的影响，止回阀在山区供水管道上发挥的作用也较为关键。在山区供水工程中曾经出现一户用水扰动近邻水表的情况，在水表前加装了止回阀后，问题得到了解决；还出现过由于化工厂未设置止回阀，而使进水管道和有毒化合物池直接连通，在供水管道水压低或负压状态下，有毒化合物回流至供水管道内，造成较严重后果。因此在山区供水工程中设置止回阀的目的主要是防止管道水回流对主管道或其他用水户造成影响，尤其是在用水户位置高于供水管道时，均应在用水户管道上设置止回阀。

管道过滤器主要是过滤管道中的杂质，虽然水都经过了水厂过滤，但是管道中难免存在焊渣或管道维修遗留物，为减少对阀门、水表、减压阀等设备的影响，按要求均应安装管道过滤器，定期进行清理。

管道伸缩节主要用于长距离输水管道尤其是外露管道上，吸收管道热胀冷缩产生的变形量；还有一种伸缩节主要用于阀门或其他设备的安装部位，主要目的是为了在安装维修阀门或其他设备时，在刚性连接处留出变形余量，以便于装卸设备。水锤消除器主要用于在水流速较大的情况下，消除因阀门急关引起的水流反作用力，在供水工程中使用的较少。

供水管道上设置压力表就像是给管道安上了透视窗，通过掌握管道里的水压力变化大小，判断管道水流量大小，为查找供水过程中出现的问题，提供明确的依据。山区用水户水表安装要求计量灵敏准确，如滴水计数水表，不但克服了原有水表流水量特小和滴水时水表不计量等问题，而且还克服了水表倒装减小原计量值的弊病，便于工程建成后的运行管理。

3 结语

总之，山区供水工程中选用设备的原则是因地制宜、合理合规，如果设备不能合理设置，管网的正常运行也就无从谈起。

TV674

A

1673-8853（2017）10-0026-02

2017-8-10

编辑：符 蕾