供水管道排氣閥故障探討

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹供水管道排氣閥故障探討通過對供水管網(wǎng)在通水和運行過程中，一些容易被忽略排氣的地方和考慮不周全的地方產(chǎn)生爆管漏水的典型事例分析，對管道的存氣地點進(jìn)行分析和排氣閥設(shè)置地點研究，以解決排氣不暢產(chǎn)生的問題。
【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng)；存氣；排氣閥設(shè)置 
供水管道排氣閥故障探討引言
在給水工程中，不論在輸水管、配水管中，只要混入空氣就有可能引起各類事故。供水管網(wǎng)通水或因故停水管道放空后再次充水，管道流量調(diào)過快，水泵吸水管和葉輪內(nèi)因運行產(chǎn)生的負(fù)壓，以及水在流動過程中氣體的釋放，都能使管道中產(chǎn)生氣體。供水管網(wǎng)排氣不暢，就會引發(fā)爆管、漏水、增加動力消耗等事故和危害。在對排氣閥的設(shè)置上，我們往往局限于局部點、長距離無凸起點的管段每隔一定距離設(shè)置排氣、間隔 1000m 左右設(shè)一處通氣設(shè)施這樣的設(shè)置方式。然而，在一些容易被忽略排氣和考慮不周全的地方，由于管道存氣誘發(fā)爆管、異形管拔出漏水、管道流量減少甚至斷流的事故卻很多。排氣閥應(yīng)用于獨立采暖系統(tǒng)、集中供熱系統(tǒng)、采暖鍋 爐、空調(diào)、地板采暖及太陽能采暖系統(tǒng)等管道排氣。因為水中通常都溶有一定的空氣，而且空氣的溶解度隨著溫度的升高而減少，這樣水在循環(huán)的過程中氣體逐漸從水中分離出來，并逐漸聚在一起形成大的氣泡甚至氣柱，因為有水的補充，所以經(jīng)常有氣體產(chǎn)生。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥供水管道排氣閥故障探討常見排氣閥有單口排氣閥、雙口排氣閥和復(fù)合式排氣閥。簡單介紹一下3中排氣閥的不同之處：
一、單口排氣閥優(yōu)點：
1、排氣閥的浮筒采用低密度的PP材料，此材料即使長時間在高溫水的浸泡下也不會產(chǎn)生變形。不會造成浮筒活動困難。
2.浮筒杠桿采用硬質(zhì)塑料，杠桿與浮筒和支座之間的聯(lián)接都采用活動聯(lián)接，故不會在運行時產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致系統(tǒng)不能工作而發(fā)生漏水。
3.杠桿的密封端面部分是采用彈簧支撐，可以隨杠桿的運動相應(yīng)伸縮，保證在不排氣的情況下的密封性。
二、雙口排氣閥;：雙口排氣閥當(dāng)需要排出管道內(nèi)的氣體時，應(yīng)逆時針方向旋轉(zhuǎn)閥桿，使其閥桿連同閥門上升，使管道內(nèi)的空氣在水的壓強作用下進(jìn)入體腔內(nèi)，并從排氣嘴排出，隨之管道內(nèi)的水充滿體腔內(nèi)，使浮球在水的浮力作用下，向上移動將排氣嘴堵塞，達(dá)到自行密封，管道在正常行中，水中的空氣在壓強的作用下，不斷排入排氣閥的體腔上部，迫使浮球下降，離開原來密封位置，這時空氣又從排氣嘴排出，隨之，浮球又恢復(fù)到原來位置自密封，因此，雙口排氣閥在正常工作中閥門始終是開著的，浮球不斷重復(fù)上述動作，空氣不斷排出，當(dāng)需要檢修或清掃體腔時，應(yīng)將閥門關(guān)閉。本排氣閥，順時針旋轉(zhuǎn)閥桿時為關(guān)閉。
三：復(fù)合式排氣閥：復(fù)合式排氣閥使用性能可靠,可以將管道中的大量空氣、系統(tǒng)運行中的少量氣體,高速排到外界空氣中。維修方便,復(fù)合式排氣閥可方便地從系統(tǒng)上卸下進(jìn)行維護(hù),而系統(tǒng)中的水不會流出,所以不必排空系統(tǒng)。只排氣、不排水,汽、水分離盤設(shè)計采用特殊的結(jié)構(gòu),保證排氣時絕不排水。只要系統(tǒng)有壓力,復(fù)合式排氣閥就會連續(xù)不斷地排氣。

1．典型管道存氣產(chǎn)生事故調(diào)查與分析
1.1管網(wǎng)中小的凸起部分和坡頂處容易被忽略排氣
南平是山城，高低起伏較大，采用分區(qū)供水，14平方公里的范圍內(nèi)有加壓泵站16座。市區(qū)內(nèi)配水管網(wǎng)一般在起伏大的隆起處安裝排氣閥，管網(wǎng)中有很多較小的凸起部分，由于配水管網(wǎng)上的居民大量用水，空氣會和水同時排出，排氣不暢而發(fā)生事故較少。隨著新舊管網(wǎng)連接、改造和供水管網(wǎng)不斷向城市周邊延伸，在突然停電或水泵故障停機時，管網(wǎng)中小的凸起部分和坡頂處容易被忽略排氣的地方，因排氣不暢而引發(fā)的事故就越發(fā)顯現(xiàn)出來。比如在地形較平坦的地方，在敷設(shè)管道中，發(fā)現(xiàn)已有的其他埋設(shè)是該管道敷設(shè)的障礙，為跨躍這些障礙會把管道安裝成（見圖1），施工過程中認(rèn)為點已設(shè)排氣閥，小的凸起部分不用特別注意去設(shè)置排氣閥。在地勢存在高差，距離短的管道施工過程中，認(rèn)為點已設(shè)排氣閥，下游側(cè)隆起處不用設(shè)排氣閥（見圖2）。

當(dāng)管道因故停水導(dǎo)致放空后再次通水時，操作人員即使在有意識緩慢開閉閥門的情況下，閥門1附近的點1發(fā)生了異形管拔管漏水事故，閥門3附近的點2發(fā)生爆管事故。人工維修時，均反映上述兩點位置都有大量的氣體排出?？梢?，點1那樣的小凸起部分和點2管道上坡的坡頂都會排氣不暢而存氣，當(dāng)管道通水時開閉閥門時，管道中流速產(chǎn)生變化引起水擊，管道中的存氣則增強水擊作用，產(chǎn)生高的壓力，導(dǎo)致爆管和異形管拔管漏水。

1.2重力式輸水管道工程排氣考慮不周全產(chǎn)生爆管漏水
羅源水廠至爐下鎮(zhèn)輸水管道工程，由羅源水廠清水池重力流供水，輸水管道全長經(jīng)13.35公里，總落差約194m，中途設(shè)減壓池2座，全線采用DN250球墨鑄鐵管。全線設(shè)置DN100快速排氣閥6把，其中4把設(shè)置于輸水管線的駝峰處，2把設(shè)置于過橋管道上游。

管道建成通水時，500T減壓池進(jìn)水管發(fā)生鋼管沿焊縫斷裂，閘閥閥體被打破的嚴(yán)重事故。分析其原因，從樁號1+902到樁號2+720順著水流方向地形是下降的，坡度為56.2‰，而管道經(jīng)90度彎頭進(jìn)入減壓池地塊后，管道變?yōu)槠街?，坡度幾乎為零。坡度由陡突然變平緩，使平直段管道排氣極為不暢，引起管道氣堵，當(dāng)多功能水力閥關(guān)閉瞬間，水擊伴隨著管道內(nèi)的斷流，產(chǎn)生巨大破壞。我們采取了在水平90度彎頭變坡處安裝DN100快開排氣閥的措施，進(jìn)水管處排氣問題得到完*。
該條輸水管道在運行過程中，發(fā)現(xiàn)500T減壓閥向1000T減壓池輸水過程中，出現(xiàn)供水流量變小，地勢低處水壓低、快速排氣閥浮球被打破漏水的情況。分析其原因，一是500T減壓池到樁號4+727段利用500T減壓池處在該段位置來排氣，減壓池處未設(shè)排氣閥，空氣排入水池，水池中的空氣又與水流一并流入管道，管道中的氣體一直存在。二是根據(jù)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，重力流輸水遇到順著水流方向地形是下降的，并且下降的地形成∽形，氣體容易在∽形的中部形成波狀流及段塞流。我們采取了在500T減壓池的出水口安裝DN100排氣閥和在∽形的中部靠上游處安裝DN100排氣閥的措施后，出現(xiàn)的問題得以解決，供水量和水壓一直保持穩(wěn)定。
 快速排氣閥適用于工業(yè)介質(zhì)為水的管路上，作為快速排除管道內(nèi)氣體的設(shè)備，以提高輸送水設(shè)備的效率和保護(hù)管道不致變形破裂，是管道的*之設(shè)備。閥為圓桶狀式閥體，共內(nèi)部主要有不銹鋼浮球及塞頭。
  快速排氣閥裝設(shè)于泵埔出口處或送配水管線中，用以大量排除管道中的集結(jié)之空氣，以增進(jìn)水管及抽水機使用效率，且與管內(nèi)一旦出現(xiàn)負(fù)壓時，此閥能迅速吸入空氣，以保管線因負(fù)壓所產(chǎn)生損壞。

快速排氣閥主要特點
1、能夠排除管道中的氣體，減少阻力節(jié)約能源。
2、當(dāng)管道負(fù)壓時，本產(chǎn)品能快速自動吸入空氣防止管道破裂。
3、排氣能力是普通雙孔排氣閥多倍。
4、浮球托架為不銹鋼，使用壽命長，安全可靠。
 
快速排氣閥主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)
1.介質(zhì)：清水
2.溫度：常溫
3.閥體：灰鑄鐵HT200
4.浮球與塞頭：不銹鋼
5.密封材料：丁晴橡膠
6.閥體試驗打壓：1.5mpa
7.浮球、密封試驗打壓：0.05-1.1MPA不漏水
2、管道存氣地點的分析
（1）管道坡頂。對于有坡度管道，氣體在水中一般都是上行的，很容易在坡頂發(fā)生聚集。
（2）管道小的凸起部分。一般的管道都有些高低不平，凸起的位置容易存氣產(chǎn)生氣囊。
（3）管徑變化處和管道交叉處。當(dāng)水流速度不大時，氣體會聚集無法被水流帶走，形成氣囊。
（4）逆坡管道和沿水流下降的∽形地形的中部。逆坡管道水向下流而氣泡向上運動，當(dāng)浮力不足以克服水流推力時，氣體便聚集。氣體容易在∽形地形的中部形成波狀流及段塞流。
（5）管道變坡處。管道變坡，產(chǎn)生憋氣，排氣不暢。 

3、排氣閥設(shè)置地點
（1）多起伏的管道，應(yīng)在各高點位置設(shè)置排氣閥。
（2）離閘閥或離水泵較近的管道小的凸起部分。一般的管道都有些高低不平，我們需要慎重排氣。離閘閥或離水泵較近的管道小的凸起部分，容易水擊伴隨著氣體產(chǎn)生破壞?？刹捎梦⒘颗艢忾y。
（3）下降坡度變大點、上升坡度變小點，應(yīng)在變點位置設(shè)置排氣閥。
（4）長距離順著水流地形下降的逆坡管道，宜間距不超過1000米布置排氣閥。
（5）沿著水流下降的∽形地形，可以適當(dāng)安裝排氣閥。

4、結(jié)語
供水管道的排氣順暢是保證供水管網(wǎng)安全運行的重要指標(biāo)，在設(shè)計和施工過程中要加強對其重視。管道的排氣是一個非常重要且復(fù)雜的問題，它需要我們從工程實踐中吸取經(jīng)驗，綜合全面地考慮，合理布置排氣閥，使排氣效果達(dá)到。與本產(chǎn)品相關(guān)論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護(hù)