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赤鱼追波

建筑日记

 
 
 

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给排水用阀门的几个关键的技术、质量问题  

2013-06-13 17:46:22|  分类: 消防与给排水 |  标签: |举报 |字号 订阅

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给排水用阀门的几个关键的技术、质量问题

王光杰、张延惠

一、阀体材料问题:

我国在市政、建筑的给水管道,已经明文规定,不允许使用灰铸铁。灰铸铁抗拉强度低,延伸率为零。球墨铸铁和铸造碳素钢比较,则球墨铸铁具有优越性,机械性能、耐温性能、加工工艺性能二者差不多,但在耐腐蚀性能方面,球墨铸铁要高很多,这一点非常重要。

材料耐腐蚀性能决定我阀门的使用寿命。金属的耐腐蚀性能取决于金属原子本身的活跃程度和其他元素的存在量与存在形式。球铁与铸钢都是铁基金属,所以金属原子本身的活跃程度是相同的,但他们的含碳碳量一般为0.4%-0.5%.即球铁的含碳量约为铸钢含碳量 10倍。

另外,球铁中的碳以球状石墨的形式存在,碳的化学稳定性很强,且球状石墨稳定性优于片状石墨,因此,球铁的耐化学腐蚀性能也优于铸钢。除此之外,铸钢含锰量高,一般高达1%左右,而锰的化学稳定性差,这也造成铸钢的耐化学腐蚀性能差。总之,球铁的耐腐蚀性能比铸钢优越得多。

球墨铸铁的使用寿命是铸钢的两倍,球铁50年,铸钢只有25-30年,近年来世界各先进工业国家采用的阀体材料,也都是用球铁,我国的住建部行业标准(CJ/T)规定,也同样采用是球铁,如: QT400-15QT450-10QT500-7。这样才能保证设计寿命50年的阀门。

二、涂装问题:

我国的防腐蚀涂装技术,除少数阀门生产企业外,其他大部分阀门产品与国外先进工业国家差距更大,表现在涂层金属表面为除锈不彻底、手工刷漆不规范,致使漆膜很快剥落、锈蚀,目前我国阀门生产厂,大部份没有符合标准的涂装生产线。

按住建部行业标准(C]/T)要求,阀体内外表面均需进行环氧树脂粉末静电喷涂,主要要求如下:

1)铸件应经过抛丸(喷砂)处理,除去氧化皮、污溃等一切杂质,应达到GB/T8923中规定的Sa2 1/2级表面处理等级,并在完成后6h内进行涂装。

2)涂装采用环氧树脂粉末静电喷涂,涂层固化后不应溶解于水,不应影响水质。除接触面和装配部位,内表面涂装厚度不应小250?m.外表面不应小于150?m

3)涂装后表面应光滑、均匀无杂物混入、针孔、漏喷等缺陷。涂层附着力按GB/T9286-1998,测定时应达到铅笔硬度2H。管网中阀门、埋地阀门,并应有1.5-3KV电压的绝缘性能,漆膜厚度公差为+40%-20%,还要有抗冲击性能,检验方法是O.5Kg重物,1m自由落下,表面没有破损。

三、压力试验问题:

GB/T13927-1992《通用阀门  压力试验》标准,己被GB/T13927《工业阀门压力试验》标准替代,两个标准最大区别在于密封性能试验要求,新标准规定闸阀、蝶阀都“必须”而不是“选择”进行低压(0.6MPa)气体密封试验。考虑到给排水用阀门,介质为水,因而应当是用水压做试验是最佳选择,国外除非是用户要求,均用水压做压力试验,这方面我们己和欧、日、阀门专家进行了沟通,并和国标起草单位初步达成口头同意,可以用水压试验,但要求订单上经用户同意注明“用水压试验”。不过现在工厂密封试验有误区。

密封和上密封的密封试验压力,为最大允许工作压力的1.1倍。但是蝶阀、截止阀、隔膜阀的密封性能试验,大多数是在试验压力方向上出现问题。

对偏心蝶阀来说,应沿着最不利的方向,引入介质并施加压力。对大口径蝶阀,经供需双方同意沿不利方向施压,可降低试验压力,但不能低于70%PN

对截止阀、隔膜阀,应在对阀座密封最不利的方向上,向启闭件施压,例如对截止阀和角式隔膜阀,应沿着使阀瓣打开的方向,引入介质并施加压力。

为了使密封严密不泄露,验收时,厂家用大力气关闭阀门,这是不允许的,蝶阀、闸阀都有对操作力的规定。如蝶阀操作扭矩,不能超过200N ? m,用手轮操作,初始开和终点关,瞬时操作力最大不应超过400N,对于软密封闸阀的功能试验扭矩. C]/T216-2005《给排水用软密封闸阀》行业标准有具体规定。上述讲的是阀门产品的出厂试验,在型式实验中,耐久性试验,即开关循环次数试验很重要,这在建设部行业标准中,对不同阀门都有不同的规定。

四、齿轮箱问题:

阀门操作用齿轮箱,根据城镇供水、排水协会调查,质量问题较为突出,在管网中,阀门长时间不进行开关操作,一旦急用时,往往因为齿轮箱己进水锈蚀,无法使用。因此,要求要严密、不允许进入水的封闭式齿轮箱,这就要有可靠的轴封结构,箱内充填90%以上的油脂,达到IP68的防护等级,具体要求3m水深.3h内不进水试验达标。

五、水头损失问题:

我国是能源短缺,且浪费严重的国家,生产同样的产品,耗能量是先进工业国家平均水平的3-4倍,我国有自来水厂近2000座,管网长度近30余万km,约60万座阀门,除管网漏水率大于15%外,由于厂家和生产、推广的阀门种类、结构不适当,选用阀门时不注意水头损失,造成的能源浪费惊人,阀门水头损失的大小,和不同种类、结构的阀门水头损失系数有直接关系如公式:

h=ζv2/2g- m

式中: h ―阀门水头损失m

ζ―阀门水头损失系数;

v ―过阀流速m/s

g ―重力加速度m/s2

全年的耗电量公式如下:

N=γ QH/ηkgf ? m/s =γQH/102ηkW

则开工率100%时:

F=γQh×365×24/l02η1η2η3 kWh/a

式中:N ―水泵轴功率kW

η ―水泵机组总效率;

F ―年耗电量kWh/a

γ ―水的容量1000kg /m3

Q ―水泵(阀门〉流量m3/ s 2500/3600 =0.7m3/s

H ―水泵扬程m

η1 ―水泵效率0.8

η2 ―电机效率0.9

η3 ―联轴器效率0.95

按上式计算:以DN600的阀门为例,对应的水泵流量Q=25003/h,阀门水头损失每增加1m. (即水泵扬程对应要提升1m), 全年365天运行,即8760h,那么年的耗电量:F88000KWh/a

六、说明

上述5个问题,仅是阀门制造和选用的部分关键技术、质量问题,还有多个要点需要考虑,由于篇幅所限,不能一一表述,又由于技术能力和时间的不足,恐错误难免,请批评指正,仅供讨论参考。

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