供水系統(tǒng)中閥門故障分析

楊玲玲，張建斌

（合肥通用機械研究院有限公司，安徽合肥 230031）

0 引言

我國供水量提升，供水壓力增加，供水閥門的運行壓力提高。分析和研究供水閥門的常見故障原因，提升供水閥門的造型設計和質(zhì)能要求以及運行管理水平，減少供水閥門的故障保證我國的供水系統(tǒng)能夠應對當前的供水壓力，能夠進行系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，使我國的供水更加安全、方便、快捷。

1 供水閥門的作用

供水系統(tǒng)通過管道將水廠送出的自來水輸送到各家各戶，供水管道分布在城市的各個角落。我國供水系統(tǒng)的管道長度從數(shù)百到數(shù)千公里。這些供水管道都需要供水閥門控制和調(diào)節(jié)。基于水資源對于人們生產(chǎn)生活活動的重要性，供水系統(tǒng)的運行安全變得越來越重要。供水管道極易出現(xiàn)故障，需要更新和改進，在這個階段，會出現(xiàn)供水量的減少，甚至會出現(xiàn)局部地區(qū)的停水。為縮小停水范圍，需要使用供水閥門對供水管道控制，通過開啟供水閥門，減少管道的水流量損失。切斷水流量時，通過快速關(guān)閉供水閥門完成。在這個過程中，閥門的完好率，包括閥門的造型、制造、設計、組裝、開啟、關(guān)閉、綜合管理以及閥門的總體質(zhì)量非常重要。

2 閥門常見故障種類

閥門能夠在某個時間段連續(xù)的保持并完成既有的功能要求，保持給定參數(shù)值一直保持在既定的范圍內(nèi)，這種功能的實現(xiàn)就被稱為無故障。閥門不能保持這種狀態(tài)，功能被破壞，會出現(xiàn)故障，故障分類是根據(jù)其出現(xiàn)的特點、造成的影響程度、出現(xiàn)故障的原因以及產(chǎn)生的故障模式來決定的。

（1）按特點分類。按照閥門出現(xiàn)故障的特點可以分為突然性故障類型，即閥門既定工作參數(shù)出現(xiàn)階躍式的變化。這類故障表現(xiàn)為閥瓣和閥座相互粘連，并且電路的接觸裝置遭受破壞，隔膜被破壞、閥瓣的密封性能遭受破壞、閥瓣的驅(qū)動機構(gòu)故障或閥瓣被擋住。另一種故障類型是閥門既定參數(shù)逐漸發(fā)生變化，表現(xiàn)為有介質(zhì)通過填料、閥體與閥蓋法蘭間或者是管道與閥體連接法蘭間產(chǎn)生了磨損或者是泄漏、腐蝕、形成了水垢，進而出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象?；蛘呤情y瓣因為被浸泡產(chǎn)生磨損、被腐蝕導致調(diào)節(jié)閥水力特性被改變，腐蝕性的液流會造成對閥體的磨損，零件的磨蝕性損耗，閥桿螺母和閥桿螺紋的磨損都會導致故障出現(xiàn)。這種故障類型被稱為漸進性故障類型。

（2）按影響程度分類。按照閥門故障造成的影響程度，分為兩種故障類型。一種是嚴重故障類型，這種故障發(fā)生之后，閥門會立即停止運行，表現(xiàn)為殼體零件、閥瓣的驅(qū)動零件、波紋管和緊固件之類的重要零件被破壞后引起的故障。另一種是輕微故障類型，這種故障發(fā)生后，閥門還能正常運行，但是功效大大降低。其中一些故障，例如填料泄漏或者是墊片連接處出現(xiàn)泄漏，可以通過重新扭緊螺母來消除故障，清除故障并不需要從管道上卸下閥門。對于電路故障問題也可以通過調(diào)節(jié)接觸點消除故障，不需要拆除電氣設備。有些系統(tǒng)信號故障可以在及時發(fā)現(xiàn)之后被解決，不需要一些大工程。

（3）按故障產(chǎn)生原因分類。按照故障產(chǎn)生原因分類，有3 種故障類型。生產(chǎn)性故障類型是因為沒有遵守閥門生產(chǎn)規(guī)定或者是檢修工作不到位造成，結(jié)構(gòu)性故障類型是因為在設計閥門結(jié)構(gòu)時存在不合理的設計理念導致，運行性故障類型是在使用閥門的過程中沒有遵守運行規(guī)定條件和操作標準導致。閥門故障產(chǎn)生的原因很多，可能是獨立性故障，也可能是從屬性故障，不能劃分的過于獨立。故障類型的劃分需要綜合性的考慮，注意有相似性的故障，按照相關(guān)類型對故障分析和維修，保證閥門的使用安全。

3 閥門故障處理措施

供水系統(tǒng)中閥門的數(shù)量多，分布范圍廣，要想及時解決閥門問題，加強對閥門的巡查和檢修工作，根據(jù)常見的故障類型對閥門改進和優(yōu)化，從根本上解決閥門故障。

（1）完善閥門結(jié)構(gòu)。閥門在使用過程中，不同水流管道中發(fā)揮的作用不同，這就決定閥門的設計和結(jié)構(gòu)都有所不同，閥門在使用過程中會涉及到很多小部件，設計時考慮小部件的材料選擇，各部件之間的協(xié)調(diào)作用。對于小部件的功能作用，分析閥門因為小部件產(chǎn)生故障的原因，設計時完善閥門的結(jié)構(gòu)。

（2）完善閥門功能。閥門的功能是在使用過程中體現(xiàn)的。有些閥門的設計不合理，在功能上就會存在問題。針對這種情況，需要對閥門的功能進行實驗，在進行相關(guān)設計時，考察閥門使用地點，通過已經(jīng)出現(xiàn)的閥門故障進行研發(fā)，完善閥門的設計理念，通過完善閥門功能設計來改善閥門的使用情況。在這個階段，需要定期對閥門的使用情況進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)并解決閥門出現(xiàn)的問題。

（3）加強對工作人員的管理。供水系統(tǒng)中閥門的部分故障是由于工作人員使用不當引起的。針對這種情況，加強對工作人員的管理，包括閥門安裝、閥門使用以及后期對閥門的維護工作，加強對工作人員的崗前培訓和定期考核，降低因為工作失誤出現(xiàn)的故障。加強對供水系統(tǒng)的管理，可以使供水系統(tǒng)運行的更加穩(wěn)定，閥門故障也會減少。

4 結(jié)束語

從供水系統(tǒng)運行過程中閥門故障原因以及故障類型，看出閥門故障容易出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，就會產(chǎn)生不良的后果。相關(guān)部門需要根據(jù)故障原因并分析故障類型解決故障，通過定期巡查和對閥門的日常養(yǎng)護延長閥門的使用壽命，實現(xiàn)閥門功能的最大化，維護供水系統(tǒng)的運行情況，保證我國供水安全。