城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)閥門問題深度剖析與優(yōu)化策略

城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)猶如城市的“生命脈絡(luò)”，廣泛分布于城市的各個角落，為居民生活、工業(yè)生產(chǎn)等提供著不可或缺的水資源。然而，受主客觀多種因素的綜合影響，管道故障時有發(fā)生，管網(wǎng)更新改造需求不斷，用水戶的增減變動也較為頻繁。在此背景下，局部管段停水現(xiàn)象難以完全避免。為了將停水范圍控制在最小限度，在管網(wǎng)中合理安裝控制閥門顯得尤為關(guān)鍵。而閥門的完好率，不僅與閥門的選型、制造、管路設(shè)計、組裝、啟閉作業(yè)以及管理等諸多環(huán)節(jié)緊密相連，其中閥門的質(zhì)量更是核心要素。

一、閥門材質(zhì)的優(yōu)化升級

在供水管網(wǎng)閥門的發(fā)展歷程中，過去閥體、閥蓋、變速傳動箱的材質(zhì)多選用灰口鑄鐵，部分采用球墨鑄鐵。但鑒于管材、管件普遍推廣使用球墨鑄鐵的趨勢，閥門材質(zhì)也應(yīng)與時俱進，向球墨鑄鐵轉(zhuǎn)變。球墨鑄鐵具有諸多優(yōu)勢，能夠顯著提升鑄件質(zhì)量，同時降低閥門重量。特別是閥板，應(yīng)優(yōu)先采用球鐵件（QT405 - 10）。不過，由于閥體各部位厚度存在差異，鑄件球化過程面臨較大難度，需要采取相應(yīng)措施確保鑄件質(zhì)量。

當前，閥體鑄造領(lǐng)域仍存在一些問題。例如，多數(shù)廠家對球墨鑄鐵的理化指標控制不夠嚴格，僅個別廠家能做到精準把控。而且，許多廠家采用型砂翻鑄工藝，大量依賴機械加工成型，這不僅影響生產(chǎn)效率，還可能對鑄件質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。為解決這些問題，建議各廠家建立嚴格的質(zhì)量控制體系。對于數(shù)量較大的中小口徑閥門，采用消失模法造型，該方法能提高鑄件的精度和表面質(zhì)量；大口徑閥門則采用樹脂砂造型，確保鑄件的尺寸精度和內(nèi)在質(zhì)量。同時，要求鑄件采取有效措施消除內(nèi)應(yīng)力，如進行時效處理等，并推廣拋丸清砂措施，提高鑄件表面清潔度。對于鑄件缺陷，嚴禁采用焊補方式消除，若必須焊補，則需采取措施消除焊補形成的內(nèi)應(yīng)力，并進行更嚴格的檢驗，同時向用戶說明情況，保障用戶的知情權(quán)。

二、閥桿密封填料的耐久性提升

閥門的滴漏問題常常出現(xiàn)在閥桿的密封填料上，尤其是大口徑閥門，因填料維護而停水所付出的代價高昂。因此，提高密封填料的耐久性至關(guān)重要。一方面，要選用恰當?shù)牟牧?，確保其不易老化；另一方面，要求填料磨損小，以延長使用壽命?？紤]到管網(wǎng)中閥門啟閉次數(shù)有限，應(yīng)力求密封填料數(shù)十年無需更換。

在實際應(yīng)用中，上海某公司的做法值得借鑒。該公司對于DN100 - 2600mm的各類閥門，閥軸盤根填料均采用三道細膠圈及一個膠質(zhì)防護罩。只要閥體、閥蓋組裝的同心度有保證，且膠圈接觸面的光潔度良好，據(jù)該公司介紹，可保證十年啟閉不滴漏。這種閥軸密封方式相較于人字形膠圈、彈性石墨填料等更為簡單，還能減少啟閉力矩，降低操作難度。

三、變速傳動箱的精細化制造

大口徑閥門由于啟閉力矩較大，通常配備變速傳動箱。在制造變速傳動箱時，需注意以下幾點：

1. 啟閉限位裝置：箱體上應(yīng)設(shè)置啟閉限位裝置，且調(diào)節(jié)螺帽應(yīng)設(shè)在箱體內(nèi)，以方便操作和保護調(diào)節(jié)螺帽不受外界環(huán)境影響。

2. 箱體結(jié)構(gòu)：箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量小巧且牢固，確保在啟閉操作過度時，箱體不會破裂，保障設(shè)備和人員的安全。

3. 傳動結(jié)構(gòu)：傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理，啟閉時只能帶動閥軸旋轉(zhuǎn)，避免閥軸上下竄動；傳動部件咬合應(yīng)正常，防止在帶負荷啟閉時出現(xiàn)分離打滑現(xiàn)象，確保閥門啟閉的穩(wěn)定性和可靠性。

4. 密封措施：在地下水位較高的地區(qū)，變速傳動箱容易被水浸泡，因此箱體應(yīng)具備密封措施。部分閥門制造廠家將閥軸填料處的外殼與變速傳動箱連成整體，一旦填料處漏水，水很容易串入箱體內(nèi)，這種設(shè)計存在缺陷，需要改進。

5. 操作機構(gòu)：供水管網(wǎng)中的管道通常暗埋，閥門設(shè)井保護，明桿閥門不適用。閥門的啟閉應(yīng)盡量從地面作業(yè)，因此閥門啟閉端應(yīng)設(shè)方榫帽，而不適宜使用手輪。啟閉方向應(yīng)統(tǒng)一要求順時針旋轉(zhuǎn)關(guān)閥，并在訂貨時明確說明。閥門的啟閉度應(yīng)設(shè)有標示盤，且標示盤應(yīng)從地上觀察到，刻度應(yīng)鑄造在鑄件上，并刷上熒光粉，以便醒目。不應(yīng)使用鋁皮等材料，指針與啟閉限位的刻度應(yīng)在安裝前調(diào)試好，并鎖定。近年來，一些廠家針對中小口徑閘閥設(shè)計了相應(yīng)的啟閉標示盤，這一舉措值得肯定和推廣。

四、閥門性能與測試的嚴格把控

評價閥門的性能并進行性能檢測時，需關(guān)注以下幾個方面：

1. 啟閉靈活性：閥門在工作水壓下應(yīng)啟閉靈活、輕便，可使用扭矩搬手在工作水壓下檢測開啟力矩，確保閥門操作方便，減少操作人員的勞動強度。

2. 密封性：閥門關(guān)閉應(yīng)嚴密，在1.1倍工作水壓下，不滲漏或滴漏應(yīng)符合標準要求（金屬密封的蝶閥）。這要求對閥門的兩側(cè)輪流承壓、分別檢測，且多次啟閉達到同樣效果。各種口徑、不同類型的閥門，均應(yīng)在制造廠家及有檢測資格的單位，進行帶負荷啟閉的壽命檢測，該檢測也包括對閥軸密封效果的評價，確保閥門在長期使用過程中保持良好的密封性能。

3. 過流能力：閥門過流能力要強，特別是蝶閥，蝶板的過流阻力要小、過流有效面積要大。因此，各種口徑、不同類型的閥門也應(yīng)在有檢測資格的單位，進行流阻系數(shù)的測定，以保證閥門對水流的影響最小，提高供水效率。

4. 承壓能力：閥體承內(nèi)水壓的能力應(yīng)與管道一致，即在閥門開啟狀態(tài)下，閥門能承受管道試驗壓力的要求，確保閥門在正常工作和水壓試驗時不會發(fā)生破裂等安全事故。然而，在考察的廠家中，個別閥門廠可進行DN≤600mm閥門的壽命、流阻、扭矩等的測試，不少閥門廠不具備這樣的檢測手段，這需要閥門制造行業(yè)加強技術(shù)研發(fā)和設(shè)備投入，提高整體檢測水平。

五、閥門內(nèi)襯與外防腐的雙重保障

閥門作為產(chǎn)品，外觀質(zhì)量不僅關(guān)乎產(chǎn)品形象，而且由于閥門安裝在閥井內(nèi)，有時浸泡在水中，有時位于潮濕的空間，防止銹蝕至關(guān)重要。同時，閥門是輸送飲用水設(shè)備，閥體內(nèi)襯材料必須無毒、耐腐蝕、耐磨且光潔，以減小水流阻力。特別是蝶閥的蝶板上，壓板、螺栓、蝶板材質(zhì)不同，容易發(fā)生電化學腐蝕，腐蝕生成的鐵銹延伸至密封面，會影響閥門的密封效果，因此內(nèi)襯要覆蓋完善。

理想的做法是閥體、閥蓋、變速傳動箱體內(nèi)外拋丸清砂后，再作靜電噴涂無毒環(huán)氧樹脂，這樣可以達到防銹、無毒、耐磨等多重效果。在天津、上海的相關(guān)公司，對小口徑閥門就有這方面的作業(yè)線。然而，多數(shù)廠家閥體內(nèi)外僅刷涂防銹漆，有些漆含鉛等有害物質(zhì)，不符合衛(wèi)生要求，需要閥門制造企業(yè)加強環(huán)保意識，采用更安全、環(huán)保的防腐材料和工藝。

六、閥門說明書的規(guī)范與閥門組裝的優(yōu)化

（一）閥門說明書的規(guī)范

閥門作為設(shè)備，在出廠時的說明書上應(yīng)標明詳細的技術(shù)數(shù)據(jù)，包括閥門規(guī)格、型號、工作壓力、制造標準、閥體材質(zhì)、閥桿材質(zhì)、密封材質(zhì)、填料材質(zhì)、閥門啟閉方向、轉(zhuǎn)數(shù)、工壓狀況下啟閉最大力矩、制造廠廠名、出廠日期、重量、連接法蘭盤的孔徑、孔數(shù)、中心孔距等。同時，希望以圖示方式標明長、寬、高的控制尺寸，并標明流阻系數(shù)、有效啟閉次數(shù)及安裝、維護注意事項等，為用戶提供全面、準確的信息，方便用戶正確安裝、使用和維護閥門。

（二）閥門組裝的優(yōu)化

1. 連接方式：為了便利閥門的裝拆，一般在閥門與管道連接一側(cè)安裝可固位伸縮器。有些企業(yè)對于DN≤400mm的閥門用單盤連軸器（活法蘭）代替固位伸縮器?，F(xiàn)在有些閥門制造廠家推出了帶固位伸縮器的閥門產(chǎn)品，這值得歡迎，但價格比一般閥門另加伸縮器的價格還高，不太合理，影響了其推廣使用。閥門制造企業(yè)應(yīng)合理控制成本，提高產(chǎn)品的性價比。

2. 進場時間：管道施工是一個較長的過程，施工負責人往往擔心材料供應(yīng)問題，開工就把閥門等附屬設(shè)備領(lǐng)到工地，甚至按安裝樁號一次性運至現(xiàn)場。這樣閥門在數(shù)月內(nèi)擺在工地日曬雨淋，無人監(jiān)管，容易產(chǎn)生問題。建議管道施工過程中，用雙平替代管的方式連接，待管道施工完畢，管內(nèi)雜物清掃及閥門井砌筑后（井上預制鋼筋砼板未蓋上），再將閥門運至工地逐個安裝就位，然后完成砌井的收尾工作。北京市自來水公司大口徑閥門安裝就是采取這樣的措施，值得借鑒。

3. 組裝檢驗：閥門監(jiān)理驗收人員在閥門現(xiàn)場組裝后，應(yīng)對組裝情況進行全面檢查。檢查內(nèi)容包括是否符合圖紙要求、是否符合運行管理的需要；進行啟閉檢查，看啟閉指示讀數(shù)與實際啟閉情況是否吻合、啟閉轉(zhuǎn)數(shù)是否與說明書一致；對于大口徑管道，還應(yīng)鉆入管內(nèi)檢查與清洗密封面；并作好驗收記錄，建立好閥門技術(shù)檔案，為后續(xù)的閥門運行管理提供依據(jù)。

七、閥門運行管理的精細化

閥門能否啟閉良好，不僅取決于閥門選型恰當、產(chǎn)品質(zhì)量好、精心施工安裝，還需要周到的管理，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。良好的運行管理主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（一）技術(shù)資料齊備

閥門的技術(shù)資料包括閥門出廠說明書、閥門購進后的檢驗合格單、閥門組裝及位置卡片、閥門檢修記錄等。對于街道的變遷，閥門卡片應(yīng)及時更新，力求建立GIS管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對閥門信息的動態(tài)管理和精準查詢，提高管理效率。

（二）閥門運行管理周到

閥門運行管理的質(zhì)量要求包括閥門應(yīng)關(guān)閉嚴密或基本嚴密、閥門軸桿密封填料處不串漏、閥門啟閉輕便且指示完好。日常工作包括完善閥門歷次啟閉操作單的報批記錄及操作記錄、做好閥門定期周檢的啟閉記錄等。對于長期沒操作過的閥門，根據(jù)口徑的大小，定出不同的周檢周期是必要的，一般僅啟閉活動數(shù)拾轉(zhuǎn)，若要作完全關(guān)閉操作則需慎重。對于發(fā)現(xiàn)的故障應(yīng)提出相應(yīng)的大中修計劃，及時處理，特別是關(guān)閉后無法開啟的閥門應(yīng)像搶修爆管一樣進行緊急處理，確保供水系統(tǒng)的正常運行。

（三）閥井狀況良好

閥井是保護閥門的重要設(shè)施，應(yīng)保持閥井狀況良好。閥井應(yīng)無積水、無雜物，井蓋完好，確保閥門不受外界環(huán)境的影響，方便維修人員進出進行操作和維護。

總之，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)中的閥門問題涉及多個方面，需要閥門制造企業(yè)、施工單位和運行管理部門共同努力，從閥門的設(shè)計、制造、安裝到運行管理，每個環(huán)節(jié)都要嚴格把控，提高閥門的質(zhì)量和可靠性，保障城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。