供水系统中阀门故障分析

杨玲玲，张建斌

（合肥通用机械研究院有限公司，安徽合肥 230031）

0 引言

我国供水量提升，供水压力增加，供水阀门的运行压力提高。分析和研究供水阀门的常见故障原因，提升供水阀门的造型设计和质能要求以及运行管理水平，减少供水阀门的故障保证我国的供水系统能够应对当前的供水压力，能够进行系统的优化和升级，使我国的供水更加安全、方便、快捷。

1 供水阀门的作用

供水系统通过管道将水厂送出的自来水输送到各家各户，供水管道分布在城市的各个角落。我国供水系统的管道长度从数百到数千公里。这些供水管道都需要供水阀门控制和调节。基于水资源对于人们生产生活活动的重要性，供水系统的运行安全变得越来越重要。供水管道极易出现故障，需要更新和改进，在这个阶段，会出现供水量的减少，甚至会出现局部地区的停水。为缩小停水范围，需要使用供水阀门对供水管道控制，通过开启供水阀门，减少管道的水流量损失。切断水流量时，通过快速关闭供水阀门完成。在这个过程中，阀门的完好率，包括阀门的造型、制造、设计、组装、开启、关闭、综合管理以及阀门的总体质量非常重要。

2 阀门常见故障种类

阀门能够在某个时间段连续的保持并完成既有的功能要求，保持给定参数值一直保持在既定的范围内，这种功能的实现就被称为无故障。阀门不能保持这种状态，功能被破坏，会出现故障，故障分类是根据其出现的特点、造成的影响程度、出现故障的原因以及产生的故障模式来决定的。

（1）按特点分类。按照阀门出现故障的特点可以分为突然性故障类型，即阀门既定工作参数出现阶跃式的变化。这类故障表现为阀瓣和阀座相互粘连，并且电路的接触装置遭受破坏，隔膜被破坏、阀瓣的密封性能遭受破坏、阀瓣的驱动机构故障或阀瓣被挡住。另一种故障类型是阀门既定参数逐渐发生变化，表现为有介质通过填料、阀体与阀盖法兰间或者是管道与阀体连接法兰间产生了磨损或者是泄漏、腐蚀、形成了水垢，进而出现泄漏的现象。或者是阀瓣因为被浸泡产生磨损、被腐蚀导致调节阀水力特性被改变，腐蚀性的液流会造成对阀体的磨损，零件的磨蚀性损耗，阀杆螺母和阀杆螺纹的磨损都会导致故障出现。这种故障类型被称为渐进性故障类型。

（2）按影响程度分类。按照阀门故障造成的影响程度，分为两种故障类型。一种是严重故障类型，这种故障发生之后，阀门会立即停止运行，表现为壳体零件、阀瓣的驱动零件、波纹管和紧固件之类的重要零件被破坏后引起的故障。另一种是轻微故障类型，这种故障发生后，阀门还能正常运行，但是功效大大降低。其中一些故障，例如填料泄漏或者是垫片连接处出现泄漏，可以通过重新扭紧螺母来消除故障，清除故障并不需要从管道上卸下阀门。对于电路故障问题也可以通过调节接触点消除故障，不需要拆除电气设备。有些系统信号故障可以在及时发现之后被解决，不需要一些大工程。

（3）按故障产生原因分类。按照故障产生原因分类，有3 种故障类型。生产性故障类型是因为没有遵守阀门生产规定或者是检修工作不到位造成，结构性故障类型是因为在设计阀门结构时存在不合理的设计理念导致，运行性故障类型是在使用阀门的过程中没有遵守运行规定条件和操作标准导致。阀门故障产生的原因很多，可能是独立性故障，也可能是从属性故障，不能划分的过于独立。故障类型的划分需要综合性的考虑，注意有相似性的故障，按照相关类型对故障分析和维修，保证阀门的使用安全。

3 阀门故障处理措施

供水系统中阀门的数量多，分布范围广，要想及时解决阀门问题，加强对阀门的巡查和检修工作，根据常见的故障类型对阀门改进和优化，从根本上解决阀门故障。

（1）完善阀门结构。阀门在使用过程中，不同水流管道中发挥的作用不同，这就决定阀门的设计和结构都有所不同，阀门在使用过程中会涉及到很多小部件，设计时考虑小部件的材料选择，各部件之间的协调作用。对于小部件的功能作用，分析阀门因为小部件产生故障的原因，设计时完善阀门的结构。

（2）完善阀门功能。阀门的功能是在使用过程中体现的。有些阀门的设计不合理，在功能上就会存在问题。针对这种情况，需要对阀门的功能进行实验，在进行相关设计时，考察阀门使用地点，通过已经出现的阀门故障进行研发，完善阀门的设计理念，通过完善阀门功能设计来改善阀门的使用情况。在这个阶段，需要定期对阀门的使用情况进行巡查，及时发现并解决阀门出现的问题。

（3）加强对工作人员的管理。供水系统中阀门的部分故障是由于工作人员使用不当引起的。针对这种情况，加强对工作人员的管理，包括阀门安装、阀门使用以及后期对阀门的维护工作，加强对工作人员的岗前培训和定期考核，降低因为工作失误出现的故障。加强对供水系统的管理，可以使供水系统运行的更加稳定，阀门故障也会减少。

4 结束语

从供水系统运行过程中阀门故障原因以及故障类型，看出阀门故障容易出现，一旦出现，就会产生不良的后果。相关部门需要根据故障原因并分析故障类型解决故障，通过定期巡查和对阀门的日常养护延长阀门的使用寿命，实现阀门功能的最大化，维护供水系统的运行情况，保证我国供水安全。