城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)閥門(mén)問(wèn)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(gè)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(shí)有發(fā)生，管網(wǎng)更新改造需求不斷，用水戶的增減變動(dòng)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(mén)顯得尤為關(guān)鍵。而閥門(mén)的完好率，不僅與閥門(mén)的選型、制造、管路設(shè)計(jì)、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(mén)的質(zhì)量更是核心要素。

一、閥門(mén)材質(zhì)的優(yōu)化升級(jí)

在供水管網(wǎng)閥門(mén)的發(fā)展歷程中，過(guò)去閥體、閥蓋、變速傳動(dòng)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(shì)，閥門(mén)材質(zhì)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，向球墨鑄鐵轉(zhuǎn)變。球墨鑄鐵具有諸多優(yōu)勢(shì)，能夠顯著提升鑄件質(zhì)量，同時(shí)降低閥門(mén)重量。特別是閥板，應(yīng)優(yōu)先采用球鐵件（QT405 - 10）。不過(guò)，由于閥體各部位厚度存在差異，鑄件球化過(guò)程面臨較大難度，需要采取相應(yīng)措施確保鑄件質(zhì)量。

當(dāng)前，閥體鑄造領(lǐng)域仍存在一些問(wèn)題。例如，多數(shù)廠家對(duì)球墨鑄鐵的理化指標(biāo)控制不夠嚴(yán)格，僅個(gè)別廠家能做到精準(zhǔn)把控。而且，許多廠家采用型砂翻鑄工藝，大量依賴機(jī)械加工成型，這不僅影響生產(chǎn)效率，還可能對(duì)鑄件質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。為解決這些問(wèn)題，建議各廠家建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系。對(duì)于數(shù)量較大的中小口徑閥門(mén)，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(mén)則采用樹(shù)脂砂造型，確保鑄件的尺寸精度和內(nèi)在質(zhì)量。同時(shí)，要求鑄件采取有效措施消除內(nèi)應(yīng)力，如進(jìn)行時(shí)效處理等，并推廣拋丸清砂措施，提高鑄件表面清潔度。對(duì)于鑄件缺陷，嚴(yán)禁采用焊補(bǔ)方式消除，若必須焊補(bǔ)，則需采取措施消除焊補(bǔ)形成的內(nèi)應(yīng)力，并進(jìn)行更嚴(yán)格的檢驗(yàn)，同時(shí)向用戶說(shuō)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(mén)的滴漏問(wèn)題常常出現(xiàn)在閥桿的密封填料上，尤其是大口徑閥門(mén)，因填料維護(hù)而停水所付出的代價(jià)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(dāng)?shù)牟牧?，確保其不易老化；另一方面，要求填料磨損小，以延長(zhǎng)使用壽命?？紤]到管網(wǎng)中閥門(mén)啟閉次數(shù)有限，應(yīng)力求密封填料數(shù)十年無(wú)需更換。

在實(shí)際應(yīng)用中，上海某公司的做法值得借鑒。該公司對(duì)于DN100 - 2600mm的各類閥門(mén)，閥軸盤(pán)根填料均采用三道細(xì)膠圈及一個(gè)膠質(zhì)防護(hù)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(jiǎn)單，還能減少啟閉力矩，降低操作難度。

三、變速傳動(dòng)箱的精細(xì)化制造

大口徑閥門(mén)由于啟閉力矩較大，通常配備變速傳動(dòng)箱。在制造變速傳動(dòng)箱時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：

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(hù)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(guò)度時(shí)，箱體不會(huì)破裂，保障設(shè)備和人員的安全。

3. 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)：傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，啟閉時(shí)只能帶動(dòng)閥軸旋轉(zhuǎn)，避免閥軸上下竄動(dòng)；傳動(dòng)部件咬合應(yīng)正常，防止在帶負(fù)荷啟閉時(shí)出現(xiàn)分離打滑現(xiàn)象，確保閥門(mén)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(dòng)箱容易被水浸泡，因此箱體應(yīng)具備密封措施。部分閥門(mén)制造廠家將閥軸填料處的外殼與變速傳動(dòng)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(jì)存在缺陷，需要改進(jìn)。

5. 操作機(jī)構(gòu)：供水管網(wǎng)中的管道通常暗埋，閥門(mén)設(shè)井保護(hù)，明桿閥門(mén)不適用。閥門(mén)的啟閉應(yīng)盡量從地面作業(yè)，因此閥門(mén)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(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)閥，并在訂貨時(shí)明確說(shuō)明。閥門(mén)的啟閉度應(yīng)設(shè)有標(biāo)示盤(pán)，且標(biāo)示盤(pán)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(lái)，一些廠家針對(duì)中小口徑閘閥設(shè)計(jì)了相應(yīng)的啟閉標(biāo)示盤(pán)，這一舉措值得肯定和推廣。

四、閥門(mén)性能與測(cè)試的嚴(yán)格把控

評(píng)價(jià)閥門(mén)的性能并進(jìn)行性能檢測(cè)時(shí)，需關(guān)注以下幾個(gè)方面：

1. 啟閉靈活性：閥門(mén)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(cè)開(kāi)啟力矩，確保閥門(mén)操作方便，減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2. 密封性：閥門(mén)關(guān)閉應(yīng)嚴(yán)密，在1.1倍工作水壓下，不滲漏或滴漏應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求（金屬密封的蝶閥）。這要求對(duì)閥門(mén)的兩側(cè)輪流承壓、分別檢測(cè)，且多次啟閉達(dá)到同樣效果。各種口徑、不同類型的閥門(mén)，均應(yīng)在制造廠家及有檢測(cè)資格的單位，進(jìn)行帶負(fù)荷啟閉的壽命檢測(cè)，該檢測(cè)也包括對(duì)閥軸密封效果的評(píng)價(jià)，確保閥門(mén)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持良好的密封性能。

3. 過(guò)流能力：閥門(mén)過(guò)流能力要強(qiáng)，特別是蝶閥，蝶板的過(guò)流阻力要小、過(guò)流有效面積要大。因此，各種口徑、不同類型的閥門(mén)也應(yīng)在有檢測(cè)資格的單位，進(jìn)行流阻系數(shù)的測(cè)定，以保證閥門(mén)對(duì)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(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下，閥門(mén)能承受管道試驗(yàn)壓力的要求，確保閥門(mén)在正常工作和水壓試驗(yàn)時(shí)不會(huì)發(fā)生破裂等安全事故。然而，在考察的廠家中，個(gè)別閥門(mén)廠可進(jìn)行DN≤600mm閥門(mén)的壽命、流阻、扭矩等的測(cè)試，不少閥門(mén)廠不具備這樣的檢測(cè)手段，這需要閥門(mén)制造行業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和設(shè)備投入，提高整體檢測(cè)水平。

五、閥門(mén)內(nèi)襯與外防腐的雙重保障

閥門(mén)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(mén)安裝在閥井內(nèi)，有時(shí)浸泡在水中，有時(shí)位于潮濕的空間，防止銹蝕至關(guān)重要。同時(shí)，閥門(mén)是輸送飲用水設(shè)備，閥體內(nèi)襯材料必須無(wú)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(xué)腐蝕，腐蝕生成的鐵銹延伸至密封面，會(huì)影響閥門(mén)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(dòng)箱體內(nèi)外拋丸清砂后，再作靜電噴涂無(wú)毒環(huán)氧樹(shù)脂，這樣可以達(dá)到防銹、無(wú)毒、耐磨等多重效果。在天津、上海的相關(guān)公司，對(duì)小口徑閥門(mén)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(mén)制造企業(yè)加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，采用更安全、環(huán)保的防腐材料和工藝。

六、閥門(mén)說(shuō)明書(shū)的規(guī)范與閥門(mén)組裝的優(yōu)化

（一）閥門(mén)說(shuō)明書(shū)的規(guī)范

閥門(mén)作為設(shè)備，在出廠時(shí)的說(shuō)明書(shū)上應(yīng)標(biāo)明詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)，包括閥門(mén)規(guī)格、型號(hào)、工作壓力、制造標(biāo)準(zhǔn)、閥體材質(zhì)、閥桿材質(zhì)、密封材質(zhì)、填料材質(zhì)、閥門(mén)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(pán)的孔徑、孔數(shù)、中心孔距等。同時(shí)，希望以圖示方式標(biāo)明長(zhǎng)、寬、高的控制尺寸，并標(biāo)明流阻系數(shù)、有效啟閉次數(shù)及安裝、維護(hù)注意事項(xiàng)等，為用戶提供全面、準(zhǔn)確的信息，方便用戶正確安裝、使用和維護(hù)閥門(mén)。

（二）閥門(mén)組裝的優(yōu)化

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

2. 進(jìn)場(chǎng)時(shí)間：管道施工是一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，施工負(fù)責(zé)人往往擔(dān)心材料供應(yīng)問(wèn)題，開(kāi)工就把閥門(mén)等附屬設(shè)備領(lǐng)到工地，甚至按安裝樁號(hào)一次性運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。這樣閥門(mén)在數(shù)月內(nèi)擺在工地日曬雨淋，無(wú)人監(jiān)管，容易產(chǎn)生問(wèn)題。建議管道施工過(guò)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(mén)井砌筑后（井上預(yù)制鋼筋砼板未蓋上），再將閥門(mén)運(yùn)至工地逐個(gè)安裝就位，然后完成砌井的收尾工作。北京市自來(lái)水公司大口徑閥門(mén)安裝就是采取這樣的措施，值得借鑒。

3. 組裝檢驗(yàn)：閥門(mén)監(jiān)理驗(yàn)收人員在閥門(mén)現(xiàn)場(chǎng)組裝后，應(yīng)對(duì)組裝情況進(jìn)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(yùn)行管理的需要；進(jìn)行啟閉檢查，看啟閉指示讀數(shù)與實(shí)際啟閉情況是否吻合、啟閉轉(zhuǎn)數(shù)是否與說(shuō)明書(shū)一致；對(duì)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(yàn)收記錄，建立好閥門(mén)技術(shù)檔案，為后續(xù)的閥門(mén)運(yùn)行管理提供依據(jù)。

七、閥門(mén)運(yùn)行管理的精細(xì)化

閥門(mén)能否啟閉良好，不僅取決于閥門(mén)選型恰當(dāng)、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(yùn)行管理主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（一）技術(shù)資料齊備

閥門(mén)的技術(shù)資料包括閥門(mén)出廠說(shuō)明書(shū)、閥門(mén)購(gòu)進(jìn)后的檢驗(yàn)合格單、閥門(mén)組裝及位置卡片、閥門(mén)檢修記錄等。對(duì)于街道的變遷，閥門(mén)卡片應(yīng)及時(shí)更新，力求建立GIS管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)信息的動(dòng)態(tài)管理和精準(zhǔn)查詢，提高管理效率。

（二）閥門(mén)運(yùn)行管理周到

閥門(mén)運(yùn)行管理的質(zhì)量要求包括閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉嚴(yán)密或基本嚴(yán)密、閥門(mén)軸桿密封填料處不串漏、閥門(mén)啟閉輕便且指示完好。日常工作包括完善閥門(mén)歷次啟閉操作單的報(bào)批記錄及操作記錄、做好閥門(mén)定期周檢的啟閉記錄等。對(duì)于長(zhǎng)期沒(méi)操作過(guò)的閥門(mén)，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(dòng)數(shù)拾轉(zhuǎn)，若要作完全關(guān)閉操作則需慎重。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的故障應(yīng)提出相應(yīng)的大中修計(jì)劃，及時(shí)處理，特別是關(guān)閉后無(wú)法開(kāi)啟的閥門(mén)應(yīng)像搶修爆管一樣進(jìn)行緊急處理，確保供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（三）閥井狀況良好

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

總之，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)中的閥門(mén)問(wèn)題涉及多個(gè)方面，需要閥門(mén)制造企業(yè)、施工單位和運(yùn)行管理部門(mén)共同努力，從閥門(mén)的設(shè)計(jì)、制造、安裝到運(yùn)行管理，每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把控，提高閥門(mén)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(yùn)行。