城镇供水管网阀门问题深度剖析与优化策略

城镇供水管网犹如城市的“生命脉络”，广泛分布于城市的各个角落，为居民生活、工业生产等提供着不可或缺的水资源。然而，受主客观多种因素的综合影响，管道故障时有发生，管网更新改造需求不断，用水户的增减变动也较为频繁。在此背景下，局部管段停水现象难以完全避免。为了将停水范围控制在最小限度，在管网中合理安装控制阀门显得尤为关键。而阀门的完好率，不仅与阀门的选型、制造、管路设计、组装、启闭作业以及管理等诸多环节紧密相连，其中阀门的质量更是核心要素。

一、阀门材质的优化升级

在供水管网阀门的发展历程中，过去阀体、阀盖、变速传动箱的材质多选用灰口铸铁，部分采用球墨铸铁。但鉴于管材、管件普遍推广使用球墨铸铁的趋势，阀门材质也应与时俱进，向球墨铸铁转变。球墨铸铁具有诸多优势，能够显著提升铸件质量，同时降低阀门重量。特别是阀板，应优先采用球铁件（QT405 - 10）。不过，由于阀体各部位厚度存在差异，铸件球化过程面临较大难度，需要采取相应措施确保铸件质量。

当前，阀体铸造领域仍存在一些问题。例如，多数厂家对球墨铸铁的理化指标控制不够严格，仅个别厂家能做到精准把控。而且，许多厂家采用型砂翻铸工艺，大量依赖机械加工成型，这不仅影响生产效率，还可能对铸件质量产生一定影响。为解决这些问题，建议各厂家建立严格的质量控制体系。对于数量较大的中小口径阀门，采用消失模法造型，该方法能提高铸件的精度和表面质量；大口径阀门则采用树脂砂造型，确保铸件的尺寸精度和内在质量。同时，要求铸件采取有效措施消除内应力，如进行时效处理等，并推广抛丸清砂措施，提高铸件表面清洁度。对于铸件缺陷，严禁采用焊补方式消除，若必须焊补，则需采取措施消除焊补形成的内应力，并进行更严格的检验，同时向用户说明情况，保障用户的知情权。

二、阀杆密封填料的耐久性提升

阀门的滴漏问题常常出现在阀杆的密封填料上，尤其是大口径阀门，因填料维护而停水所付出的代价高昂。因此，提高密封填料的耐久性至关重要。一方面，要选用恰当的材料，确保其不易老化；另一方面，要求填料磨损小，以延长使用寿命。考虑到管网中阀门启闭次数有限，应力求密封填料数十年无需更换。

在实际应用中，上海某公司的做法值得借鉴。该公司对于DN100 - 2600mm的各类阀门，阀轴盘根填料均采用三道细胶圈及一个胶质防护罩。只要阀体、阀盖组装的同心度有保证，且胶圈接触面的光洁度良好，据该公司介绍，可保证十年启闭不滴漏。这种阀轴密封方式相较于人字形胶圈、弹性石墨填料等更为简单，还能减少启闭力矩，降低操作难度。

三、变速传动箱的精细化制造

大口径阀门由于启闭力矩较大，通常配备变速传动箱。在制造变速传动箱时，需注意以下几点：

1. 启闭限位装置：箱体上应设置启闭限位装置，且调节螺帽应设在箱体内，以方便操作和保护调节螺帽不受外界环境影响。

2. 箱体结构：箱体结构应尽量小巧且牢固，确保在启闭操作过度时，箱体不会破裂，保障设备和人员的安全。

3. 传动结构：传动结构设计要合理，启闭时只能带动阀轴旋转，避免阀轴上下窜动；传动部件咬合应正常，防止在带负荷启闭时出现分离打滑现象，确保阀门启闭的稳定性和可靠性。

4. 密封措施：在地下水位较高的地区，变速传动箱容易被水浸泡，因此箱体应具备密封措施。部分阀门制造厂家将阀轴填料处的外壳与变速传动箱连成整体，一旦填料处漏水，水很容易串入箱体内，这种设计存在缺陷，需要改进。

5. 操作机构：供水管网中的管道通常暗埋，阀门设井保护，明杆阀门不适用。阀门的启闭应尽量从地面作业，因此阀门启闭端应设方榫帽，而不适宜使用手轮。启闭方向应统一要求顺时针旋转关阀，并在订货时明确说明。阀门的启闭度应设有标示盘，且标示盘应从地上观察到，刻度应铸造在铸件上，并刷上荧光粉，以便醒目。不应使用铝皮等材料，指针与启闭限位的刻度应在安装前调试好，并锁定。近年来，一些厂家针对中小口径闸阀设计了相应的启闭标示盘，这一举措值得肯定和推广。

四、阀门性能与测试的严格把控

评价阀门的性能并进行性能检测时，需关注以下几个方面：

1. 启闭灵活性：阀门在工作水压下应启闭灵活、轻便，可使用扭矩搬手在工作水压下检测开启力矩，确保阀门操作方便，减少操作人员的劳动强度。

2. 密封性：阀门关闭应严密，在1.1倍工作水压下，不渗漏或滴漏应符合标准要求（金属密封的蝶阀）。这要求对阀门的两侧轮流承压、分别检测，且多次启闭达到同样效果。各种口径、不同类型的阀门，均应在制造厂家及有检测资格的单位，进行带负荷启闭的寿命检测，该检测也包括对阀轴密封效果的评价，确保阀门在长期使用过程中保持良好的密封性能。

3. 过流能力：阀门过流能力要强，特别是蝶阀，蝶板的过流阻力要小、过流有效面积要大。因此，各种口径、不同类型的阀门也应在有检测资格的单位，进行流阻系数的测定，以保证阀门对水流的影响最小，提高供水效率。

4. 承压能力：阀体承内水压的能力应与管道一致，即在阀门开启状态下，阀门能承受管道试验压力的要求，确保阀门在正常工作和水压试验时不会发生破裂等安全事故。然而，在考察的厂家中，个别阀门厂可进行DN≤600mm阀门的寿命、流阻、扭矩等的测试，不少阀门厂不具备这样的检测手段，这需要阀门制造行业加强技术研发和设备投入，提高整体检测水平。

五、阀门内衬与外防腐的双重保障

阀门作为产品，外观质量不仅关乎产品形象，而且由于阀门安装在阀井内，有时浸泡在水中，有时位于潮湿的空间，防止锈蚀至关重要。同时，阀门是输送饮用水设备，阀体内衬材料必须无毒、耐腐蚀、耐磨且光洁，以减小水流阻力。特别是蝶阀的蝶板上，压板、螺栓、蝶板材质不同，容易发生电化学腐蚀，腐蚀生成的铁锈延伸至密封面，会影响阀门的密封效果，因此内衬要覆盖完善。

理想的做法是阀体、阀盖、变速传动箱体内外抛丸清砂后，再作静电喷涂无毒环氧树脂，这样可以达到防锈、无毒、耐磨等多重效果。在天津、上海的相关公司，对小口径阀门就有这方面的作业线。然而，多数厂家阀体内外仅刷涂防锈漆，有些漆含铅等有害物质，不符合卫生要求，需要阀门制造企业加强环保意识，采用更安全、环保的防腐材料和工艺。

六、阀门说明书的规范与阀门组装的优化

（一）阀门说明书的规范

阀门作为设备，在出厂时的说明书上应标明详细的技术数据，包括阀门规格、型号、工作压力、制造标准、阀体材质、阀杆材质、密封材质、填料材质、阀门启闭方向、转数、工压状况下启闭最大力矩、制造厂厂名、出厂日期、重量、连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距等。同时，希望以图示方式标明长、宽、高的控制尺寸，并标明流阻系数、有效启闭次数及安装、维护注意事项等，为用户提供全面、准确的信息，方便用户正确安装、使用和维护阀门。

（二）阀门组装的优化

1. 连接方式：为了便利阀门的装拆，一般在阀门与管道连接一侧安装可固位伸缩器。有些企业对于DN≤400mm的阀门用单盘连轴器（活法兰）代替固位伸缩器。现在有些阀门制造厂家推出了带固位伸缩器的阀门产品，这值得欢迎，但价格比一般阀门另加伸缩器的价格还高，不太合理，影响了其推广使用。阀门制造企业应合理控制成本，提高产品的性价比。

2. 进场时间：管道施工是一个较长的过程，施工负责人往往担心材料供应问题，开工就把阀门等附属设备领到工地，甚至按安装桩号一次性运至现场。这样阀门在数月内摆在工地日晒雨淋，无人监管，容易产生问题。建议管道施工过程中，用双平替代管的方式连接，待管道施工完毕，管内杂物清扫及阀门井砌筑后（井上预制钢筋砼板未盖上），再将阀门运至工地逐个安装就位，然后完成砌井的收尾工作。北京市自来水公司大口径阀门安装就是采取这样的措施，值得借鉴。

3. 组装检验：阀门监理验收人员在阀门现场组装后，应对组装情况进行全面检查。检查内容包括是否符合图纸要求、是否符合运行管理的需要；进行启闭检查，看启闭指示读数与实际启闭情况是否吻合、启闭转数是否与说明书一致；对于大口径管道，还应钻入管内检查与清洗密封面；并作好验收记录，建立好阀门技术档案，为后续的阀门运行管理提供依据。

七、阀门运行管理的精细化

阀门能否启闭良好，不仅取决于阀门选型恰当、产品质量好、精心施工安装，还需要周到的管理，才能发挥其应有的作用。良好的运行管理主要体现在以下三个方面：

（一）技术资料齐备

阀门的技术资料包括阀门出厂说明书、阀门购进后的检验合格单、阀门组装及位置卡片、阀门检修记录等。对于街道的变迁，阀门卡片应及时更新，力求建立GIS管理系统，实现对阀门信息的动态管理和精准查询，提高管理效率。

（二）阀门运行管理周到

阀门运行管理的质量要求包括阀门应关闭严密或基本严密、阀门轴杆密封填料处不串漏、阀门启闭轻便且指示完好。日常工作包括完善阀门历次启闭操作单的报批记录及操作记录、做好阀门定期周检的启闭记录等。对于长期没操作过的阀门，根据口径的大小，定出不同的周检周期是必要的，一般仅启闭活动数拾转，若要作完全关闭操作则需慎重。对于发现的故障应提出相应的大中修计划，及时处理，特别是关闭后无法开启的阀门应像抢修爆管一样进行紧急处理，确保供水系统的正常运行。

（三）阀井状况良好

阀井是保护阀门的重要设施，应保持阀井状况良好。阀井应无积水、无杂物，井盖完好，确保阀门不受外界环境的影响，方便维修人员进出进行操作和维护。

总之，城镇供水管网中的阀门问题涉及多个方面，需要阀门制造企业、施工单位和运行管理部门共同努力，从阀门的设计、制造、安装到运行管理，每个环节都要严格把控，提高阀门的质量和可靠性，保障城镇供水系统的安全、稳定运行。