摘要：蝶閥是在供水管道上常用的閥門之一，在構造、技術性能、工況適應能力、安裝操作等方面，相比閘閥優勢更為明顯，應用范圍與前景廣闊。本文針對供水管網上蝶閥出現的常見弊病，結合使用實踐經驗，從材質、結構、防腐、連接形式、傳動方式、密封構造等方面，探討了選用蝶閥應注意的要點;根據蝶閥的特性對其設計與安裝采取的特殊處理措施進行介紹;對蝶閥應用中存在的問題進行分析并提出應對措施。

　　關鍵詞：南北雙核雜志,蝶閥,供水管道,蝶閥選用

　　引言

　　蝶閥應用于供水管道的歷史較短，西方國家如美國日本原西德等國家，60年代開始研究蝶閥，70年代形成規模生產并投入使用。80年代初，我國才引進蝶閥生產線。較早引進生產線的廠家是鐵嶺閥門廠，80年代初，引進了日本久保田株式會社長系列蝶閥。其后，80年代中期武漢閥門廠引進了美國馬克控制公司的中線雙夾式系列蝶閥。90年代初，蝶閥生產廠家風起云涌地遍布全國各地，一些老牌閥門廠也開發蝶閥生產線，目前已無一家不生產蝶閥。我國大型自來水公司(水廠)和大型輸水工程廣泛采用了蝶閥的使用。

　　一、蝶閥的應用前景

　　蝶閥在構造、技術性能、工況適應能力、安裝操作等方面，比閘閥有明顯的優勢，口徑在DN600mm以上的蝶閥，優勢更為突出：

　　1、城市的公用基礎設施建設已納入城市規劃，對供水管網敷設深度做了相應規定，管頂距地面覆土在1米左右，在車道上在1.2米左右，口徑在DN200mm以上的閘閥的高度，很不適應這一要求，若采用臥式閘閥，勢必占據其它設施(如電訊、電力、電纜、煤氣、熱力、排水管道)的平面位置。采用蝶閥，這些矛盾就迎刃而解了。

　　2、蝶閥體積小，重量輕，與同口徑閘閥比較，體積和重量在1:3左右，因此，在運輸、安裝的操作上均優于閘閥。

　　3、同口徑蝶閥和閘閥的啟閉時間是1:5，勞動量比是1:4，這對管網的操作，維護管理是十分有利的。

　　4、蝶閥與閘閥價格比在1:2-1:4之間，并且，口徑越大，差價越大，這還不包括長距離運費。

　　綜合上述，蝶閥的出現，實際是對閘閥的一次革命，應用范圍與前景很廣。

　　二、供水管網蝶閥選用的要點

　　目前，我國引進、改進后生產的蝶閥品種很多，歸納為四大系列：電動系列、氣動系列、液動系類和平動系列。前三種傳動系列不常見于管網，本文不予論述。僅就在輸水管網上起主導作用，口徑在DN200mm以上的蝶閥的選用，做如下分析。

　　蝶閥由于引進的廠家不同，型號、標注也不盡同，但無論何種標注產品，其構造大同小異，實質性含義可歸納為：

　　(1)連接形式------對夾連接于法蘭連接;

　　(2)傳動方式------渦輪蝸桿傳動與絲桿螺母傳動;

　　(3)閥體形式------長系列與短系列;

　　(4)蝶板構造-----鍋底式、桁架式、平板式;

　　(5)密封構造-------蝶板軟密封、閥體軟密封、剛性蝶板擠壓式密封;

　　不同型號不同標注規格的產品，受設計思想的指導，各有它的可取性和不可取性，因此，要進行分析比較并根據安裝、使用的環境選用。現就連接形式、傳動方式、密封構造三個主要方面作如下的比較：

　　1、對夾連接與法蘭連接

　　對夾連接時用超長螺栓將閥體連接在兩翼的甲乙管上，使之成為一個整體。這種連接的優點是穩定性好，不足之處是施工操作難度大，特別是維修面窄小地段，難度更大，法蘭連接時一種傳統連接方式，只要操作得當，穩定性是可靠的，因此，在供水管網上被廣泛使用。

　　2、絲桿螺母傳動與渦輪蝸桿傳動

　　蝶閥的絲桿螺母傳動方式，類似閘閥，通過第一絲杠驅動傘形齒輪，由傘形齒輪帶動第二連桿，使蝶板成90°角側轉。閘閥則是直接由絲桿的旋轉運動，使閘板或升或降。兩者的主要驅動件是絲杠，而蝶閥必須經過一次變向運動，由一級傳動變二級傳動，就總體而論，兩者的啟閉原理、故障表現形式大同小異。最為常見的故障是“滑絲”、即公絲和母絲出現不咬合，一旦發生此類故障，需將傳動裝置整體拆卸下來，進行大修理或者換掉;渦輪蝸桿傳動則不同，它是以一個90°上行渦輪為主體，由蝸桿驅動扇形渦輪，由扇形渦輪帶動閥桿，使蝶板呈90°運動，工作的全部在渦輪箱內完成，從理論上講，此種傳動方式克服了絲桿螺母傳動的某些缺陷，最大維修量只需打開渦輪箱即可進行，給維修工作帶來極大便利。

　　3、密封構造

　　主要指閥頸密封和閥體正副密封面的構造，對于閥頸密封，各生產廠家已普遍采用O型密封膠環替代了油浸麻絲填料，密封效果有很大改觀，閥體密封止水是目前極需引起注意的。我國眾多生產廠的引進產品，基本是兩個類系，即硬密封和軟密封。硬密封是借用水的作用分，將啟動后的蝶板擠壓到閥體內凸起的止水線處，作用力越大，止水效果越好，這一構造—天津塘沽閥門廠引進美國馬克控制公司的中線對夾式蝶閥為代表，使用效果，眾說不一。軟密封，是以丁腈膠為密封材料的一種構造，目前有兩種截然不同的構造方式：⑴以美國克斯頓控制公司的蝶閥產品為代表，它有月牙形組合成的圓形緊固鋼件把丁腈膠環緊固在閥體內環上，形成正密封，當蝶板與之重合時，達到密封止水效果;⑵以日本久保田株式會社生產的蝶閥為主的密封構造，是將丁腈膠環，用圓形鋼環(整環)緊固在蝶板周邊，形成正密封，當蝶板與閥體密封圈重合時。達到密封止水效果。從理論上講，這兩種軟密封構造均能收到密封止水效果，但在實際運作中，前一種顯然優于后一種，它不因蝶板運動好壞導致破壞正密封(丁腈膠片)，相反，后一種則常招致破壞而損壞了密封效果。

　　選用蝶閥，除上述三個主要方面外，還應隨工況要求不同，對材質(包括零部件)閥體內防腐等引起重視，對這種關鍵設備。要用“關鍵”的眼光對待。

　　三、供水管網中蝶閥的設計與安裝

　　供水管網設計中的閥門安裝設置，除按有關設計規范執行外，還應根據蝶閥的特性采取一些特殊處理。

　　蝶閥與閘閥最顯著的不同是，蝶閥與管道中流動的水處于同一空間，過水流量受到一定影響，為使流阻減少到最低限度，設計時選用桁架式或鍋底式蝶板為好。

　　進入管道中的異物，危害極大，應引起高度重視，供水管道中，流動的水外還有因各種緣故不應進入的異物，如木屑、磚塊、麻絲、砂粒等，它極大的妨害了管網閥門正常運動。根據觀察和維修檢查，因異物導致蝶板啟動故障，占整個故障的19%左右。為消除和減輕異物危害，設計時需作一些特殊的技術性處理：

　　1、改變蝶閥安裝方式：改立式為臥式安裝。其目的是讓異物順利通過，不至于妨礙閥軸運動而導致啟閉故障;

　　2、增設存渣井：存渣井應設置在來水方向距蝶閥10倍管徑距離的位置，使懸浮狀異物碰撞蝶板后，在紊狀態中降落，存入井槽內，對比重大的異物，存渣井可起到截沉作用。對已存入于井內的異物，定期用人工排除為好。

　　3、設置檢查人孔井：檢查人孔井是專門為檢查、維修一般性蝶閥故障的窖井，設置在蝶閥密封面一側，距離版0.5——0.8米處(以利修檢為宜)。檢查人孔井還可起到截沉異物的作用;

　　4、安裝組合設計：是指存渣井、蝶閥、檢查人孔井三者的施工圖設計，指一定的要求組合在一幅設計圖內，每臺設置在供水干管上的蝶閥，均需組合設計，口徑DN200mm以上的直管，可共同處一幅安裝組合圖序列編號，以便查找。

　　四、存在的問題及其對策：

　　蝶閥應用于供水管道，設計安裝各種口徑的蝶閥，在我們公司已全面實施，我們對25臺發生故障的蝶閥進行檢查分析，有3個方面7個問題，見下表：

　　序號故障分類臺故障率(%)

　　1傳動機構失靈(啟閉開關)520

　　2密封件損壞624

　　3閥體內結垢(未防腐)520

　　4管內進異物28

　　5安裝不規范28

　　6操作不當28

　　7其它312

　　從中可以看出，第一方面的三大問題，故障率在64%，并呈上升趨勢，其中閥體內防腐，生產廠家普遍不重視(僅涂一層普通的防銹漆)，在較短的時間內，閥體內便生成氧化鐵瘤(俗稱結垢)，而導致正密封遭受破壞，密封件和傳動機構出現的故障，絕大多數是材質不達標或制作裝配精度不夠，或設計本身有誤。這方面的問題，主要來自生產廠家。對此，從事管道的設計人員，除閥型外，還應根據自身的工況要求、技術要求。其中包括對零部件材質要選定。以促進蝶閥產品質量的提高，把故障源縮小到最低限度。

　　從第二方面的2個問題看，主要是管道施工過程中管理不嚴所致。嚴格施工管理，加強安裝工人責任心，提高工人的自身素質、教育是當務之急。

　　從第三方面的2個問題看，大多數是從事管網維修人員對蝶閥性能不熟悉所致。開關時或用力過量，或開啟度不到位，或因操作時人為的機械扭曲及外部原因損壞，等等。解決這一問題的主要途徑是：技術業務主管部門組織操作工人學習蝶閥的有關知識，深入了解其性能及特點，避免操作失誤，特別是認為的機械扭曲等大故障發生;主管部門還應在實踐中摸索，總結經驗教訓，不斷提高操作技能。我們單位還專門請生產廠家技術人員授課，辦培訓班，有組織有計劃的派專門人員到同行業部門學習、考察，這樣做，收效明顯，人為故障大幅度下降。

　　結論

　　管道的最終控制是閥門來實現的，因此閥門的選型情況如何，直接關系到項目的投資和對管線介質的有效控制。目前自來水供水行業在線的閥門種類繁多，也各有其特點。蝶式閥門作為閥門種類眾多種類之一，由于其本身的優勢必然在未來城市供水管道中被廣泛應用，于此同時我們要做的就是掌握選用、設計、安裝蝶閥的工藝，確保的蝶式閥門在城市供水管道中的應用質量。

　　參考文獻：

　　[1]中華人民共和國國家標準《室外給水設計規范》GB50014-2006

　　[2]中華人民共和國國家標準圖集《室外給水管道附屬構筑物》(05S502)

　　[3]中華人民共和國國家標準《室外給水設計規范》GB50014-2006

　　[4]中華人民共和國國家標準《給水排水管道施工及驗收規》GB50268-2008