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只看该作者 30楼发表于: 2010-02-04

考察的情况而言，上海某阀门制造公司的阀体是委托国内铸造厂用树脂砂造型翻铸的，软密封阀板是从国外某公司进口的。该公司认为软密封闸阀的关键部件是衬胶阀板，而衬胶阀板的技术要求较高，国外也不是所有厂家都能达到的，往往是从质量可靠的厂方购进组装。?

　　国内软密封闸阀的铜螺母块是嵌挂在衬胶阀板上方的，类似闸阀的结构，由于螺母块的活动摩擦容易使阀板的衬胶剥离。国外某公司的软密封闸阀，铜螺母块是镶嵌在衬胶闸板内，形成整体，克服了上述缺点，但阀盖与阀体组合的同心度要求较高。?

　　启闭软密封闸阀时，千万不应关闭过死，只要达到止水效果即可，否则不易开启或衬胶剥离。山东某阀门制造公司，在阀门试压检验时，使用扭力板手来控制关闭的程度，作为自来水公司的阀门操作人员也应较仿此种启闭方法。?

(3)蝶阀?

　　当前蝶阀选型中关注的几个问题：?

a.中线蝶阀?

　　中线蝶阀在我国小口径蝶阀中使用量很大，效果也比较好。在制造方式上有两大差别：一种阀体衬胶层后有支承架(以塘沽产品为代表)；一种阀体衬胶层后没有支承架(以郑州产品为代表)。前者衬胶量较少，后者过流面积较大。有人怀疑后者阀门使用寿命较短，但据调查并非如此。?

b.立式与卧式蝶阀的比较?

　　在中、大型蝶阀中，阀轴存在立式与卧式的区别，通常立式蝶阀的覆土较深，水中杂物容易缠绕轴端，影响启闭；卧式蝶阀的变速传动箱在侧旁，阀井在道路上占的平面位置较宽，影响安排其它管线。因此在中型中径蝶阀用立式为多，大口径蝶阀在平面位置许可的条件下力求卧式。无论立式或卧式，阀门启闭指标均应采取措施，以便从地面上观察到。?

c.偏心蝶阀?

　　中线蝶阀的关闭密封，实质上一种橡胶衬层的挤压密封，特别是阀轴附近受挤较大，这样阀门的使用寿命受到影响，阀门的启闭力矩偏大。为了减轻这方面的缺点，设计出一维、二维及三维偏心的蝶阀，其中研制的三维偏心蝶阀，理论的密封状态是一种接触密封状态，不少厂家进行了这方面的研制，其中天津某厂的产品采用电脑控制的机床加工的，产品接近这方面的技术要求。?

　　偏心蝶阀在承载水压上是有方向性的，特别是三维偏蝶阀反向承压能力较弱。由于管网是环状的，要求阀门两向承受压力的要求是相同的，因此订货时应强调此项要求。?

d.软密封与金属密封?

　　供水行业使用的蝶阀多数是软密封蝶阀，这种密封方式在使用中出现了以下问题：?

①橡胶质量不佳，容易老化、长期受压变形、挤压开裂；?

②阀门在制造过程中，难以保证蝶板在阀体腔中的同心度，往往以过度挤压的方式解决密封问题，从而影响了阀门的使用寿命；?

③立式蝶阀阀轴与轴套的加工精度及止推方式失调，导致蝶板晃动与下垂，形成了渗漏；

④蝶阀在安装施工过程中胶圈受损，影响了密封性。?

　　一些厂家针对上述问题进行了以下的改进：?

①胶圈定点外协生产，加强质量把关，通常用于供水行业的阀门，选用三元乙丙橡胶和丁睛橡胶而天然橡胶用的不多，严禁掺和再生胶；②湖北某厂对蝶板上的密封胶圈的整块压板改成短块燕尾拼装连接，以调节各部位压板的挤压程度来平衡蝶阀使用寿命，但这种调节技巧也是很难掌握的；?

③天津及上海个别厂推出的DB蝶阀及法兰蝶阀，它们的密封胶圈镶嵌在燕尾槽内，有一定的活动余量，可以自行调节蝶阀关闭时胶圈的挤压状况；?

④河南某公司推出一种“氟塑料”密封圈替代橡胶密封圈，提高密封圈的耐磨性及抗老化性；?

⑤不少厂家推出金属密封蝶阀替代胶圈密封蝶阀。?

　　金属密封蝶阀由于密封件的弹性较小，一般采用偏心结构，特别是用三维偏心结构较为理想。金属密封蝶阀原用于高压蒸汽管路上，价格较贵，它在运行中密封面不易损伤，但它的制造精度要求较高，一旦渗漏难以修复。?

(4)球阀与旋塞阀?

　　蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面，增大一定的水头损失；闸阀虽无此问题，但大口径立式闸阀的高度影响管道的覆土深度，大口径卧式闸阀的长度，增大管线占据横向面积，影响其它管线的安排；球阀及旋塞阀则保持了闸阀的过水断面，又克服了它的缺点。球阀具有结构简单、流阻小、密封可靠、动作灵活，维修及操作方便等优点。旋塞阀亦具有类似优点，唯过水面积不是正园形。?

　　球阀及旋塞阀均比蝶阀重，铸造及加工难度大，价格较贵，一般适用于中小口径管道上。近十年由于铸造技术的改进，采用消失模法或树脂砂法铸造，可避免或减少机械加工，从而降低了成本，因此球阀用于大口径管道上的可行性值得探索。?

　　近年湖北某厂仿照美国产品，研制出扇形偏心旋塞阀，扇形阀板上衬有橡胶，密封性好，启闭力矩小，过流面积大，并通过了机械部阀门检测中心作过阀门启闭耐久性检验及流阻检测，从而填补了国内此类阀型的空白。目前的扇形偏心旋塞阀底部有一凹槽，容易积渣，容易引起启闭故障，应以改进。?

2.2 阀门的材质?

(1)供水管网中的阀门，过去阀体、阀盖、变速传动箱材质多数是灰口铸铁，部分为球墨铸铁。鉴于管材、管件均推广使用球墨铸铁，阀门的材质亦应如此。从而提高铸件的质量，且降低阀门的重量，特别是阀板首先应使用球铁件(QT405-10)。?

　　应该指出，由于阀体各部位厚薄不一，铸件球化的难度是较大的，应有相应的措施，确保铸件质量。目前阀体铸造上尚存在一些问题，譬如球墨铸铁的理化指标除个别厂家外，多数控制不严，并且用型砂翻铸，大量以机械加工成型。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，大口径阀门采用树脂砂造型，并且要求铸件应有有效消除内应力的措施，推广抛丸清砂措施。铸件的缺陷，不允许用焊补方式消除，否则应采取措施消除焊补形成的内应力，进行更严格的检验，并向用户说明情况。?

　　在考察中亦了解到不少阀门制造厂家铸造件采用外协方式解决的，以优势互补的方式，购置外协部件组装亦是一种经营方式，关键是对外协件的质量控制要严格。当然对于购置低质的部件，略加装饰，扣上自身的厂牌，高价出售的作法是应制止的。?

(2)阀杆建议一律采用2CR13不锈钢材。?

(3)阀杆螺母建议采用铸铝黄铜或铸铝青铜，且螺母的硬度及强度大于阀杆。?

2.3 阀门的启闭力矩?

　　为了人工或机具启闭的轻便，阀门在工作压力下的启闭力矩≤240N•m，也就是一个人操作即可。?

　　希望阀门制造厂家首先优化阀门结构的设计，提高部件组合的同心度、活动部件接触面的光洁度，减少启闭阻力。倘若仅仅靠变速传动箱的变速比，增加启闭转数的方式来减少启闭力矩是不理想的。为了这一目的，机械加工手段的更新是不容忽视的，如天津某阀门厂为了提高机械加工的质量，大量配备电脑程控的机床及加工中心，是值得赞许的。?

2.4 阀杆的密封填料?

　　阀门的滴漏往往出现在阀杆的密封填料上，特别是大口径阀门因填料的维护而停水，代价是昂贵的。因此对于提高密封填料的耐久性是十分必要，一方面用料恰当，不易老化，二

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方面要求填料磨损很小，加之管网中阀门启闭次数有限，应力求数十年不更换为好。在考察中上海某公司对于DN100-2600mm的各类阀门的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，胶圈接触面的光洁度好，据该公司介绍可保证十年启闭不滴漏，这种阀轴密封方式比起人字形胶圈、弹性石墨填料等简单，并使启闭力矩减少等优点，值得借鉴。?

2.5 阀门的变速传动箱?

　　大口径阀门由于启闭力矩的关系，配备了变速传动箱。对于这样的部件希望制造中注意以下几点：?

(1)箱体上有启闭限位的装置，这种装置的调节螺帽应设在箱体内。

(2)箱体结构尽量小巧并牢固，若启闭操作过度，不致于箱体破裂。

(3)传动结构设计合理，启闭时只能带动阀轴旋转，不使其上下窜动；传动部件咬合正常，不产生带负荷启闭时分离打滑。?

(4)变速传动箱在地下水位较高的地区往往容易被水浸泡，所以箱体　　应有密封措施。有些阀门制造厂家把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，就很容易串入箱体内，这一点是值得改进的。?

2.6 阀门的操作机构?

　　供水管网中的管道通常暗埋，阀门设井保护，明杆阀门是不适用的，阀门的启闭力求从地面作业，因此阀门启闭端应设方榫帽，而手轮是不适宜的。启闭方向一律要求顺时针旋转关阀，订货时应以明确。阀门的启闭度应有标示盘，这种标示盘应从地上观察到，标示盘的刻度应铸造在铸件上，可刷上荧光粉，以便醒目。不应使用铝皮等材料，指针与启闭限位的刻度应安装前调试好，并锁定。?

近来有些厂家对中小口径闸阀，也设计了相应启闭标示盘，这值得赞许的事。?

2.7 阀门的性能与测试?

　　评价阀门的性能与性能检测时，要关注以下几点：?

(1)阀门在工作水压下启闭灵活、轻便，在工作水压下用扭矩搬手检测开启力矩。?

(2)阀门关闭严密，在1?1倍工作水压下，不渗漏或滴漏符合标准要求(金属密封的蝶阀)，这要求阀门的两侧轮流承压、分别检测，且多次启闭达到同样效果。要求各种口径、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。这种检测也包括对阀轴密封效果的评价。?

(3)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。这要求各种口径、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。?

(4)阀体承内水压的能力应与管道一致，也就是阀门开启状态下，阀门能承受管道试验压力的要求。?

(5)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，不少的阀门厂不具备这样的手段。?

2.8 阀门的内衬与外防腐?

　　阀门是产品，外观质量一方面是产品的形象，另一方面安装在阀井内，有时浸泡在水中，有时位于潮湿的空间，防止锈蚀是重要的。阀门是输送饮用水设备，阀体内衬材料一定要无毒，要耐腐蚀、耐磨，要光洁，使水流阻力小。特别是蝶阀的蝶板上，压板、螺栓、蝶板材质不同，很容易发生电化学腐蚀，腐蚀生成的铁锈延伸至密封面，影响阀门的密封效果，因此内衬要复盖完善。?

　　理想的作法是阀体、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，可以达到上述的效果。在天津、上海相关公司对小口径阀门就有这方面的作业线。多数厂家阀体内外刷涂防锈漆，有些漆含铅等有害物质，不符合卫生要求。?

2.9 阀门的说明书?

　　阀门是设备，在设备出厂时的说明书上应标明以下技术数据：?

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，并希望以图示方式标明长、宽、高的控制尺寸；标明流阻系数；有效启闭次数及安装、维护注意事项等。?

2.10 阀门的采购?

　　全国阀门制造厂家约2000多家，河南省就有100多家，有些厂家仅几个人的作坊，因此阀门制造质量及价格悬疏很大。为此，强烈呼吁有关方面整顿阀门制造行业，建立质量许可证制度，取缔伪劣产品。采购阀门时建议注意以下几点：?

(1)选购厂家切勿单一，货比三家。?

(2)选购的厂家力求是通过了ISO9001质量体系认证的企业，并注意所选的产品是否是通过了质量认证的产品。?

(3)根据阀门的用途不同，按上面研讨的问题，述及的论点，提好技术要求。?

(4)较高质量的阀门，价格亦相应较贵，应根据企业的总体情况，在性能价格比上选到适应企业需要的产品，不可能是一个模式，一样的价格。?

(5)管网中的阀门，启闭是不频繁的，但要拆换维修，却经济效益与社会效益的损失是较大的，因而选购质量较好，长期可不检修的产品是共同的愿望。若因多种原因，将性能价格比放低一点，那就要着重考虑产品售后服务的及时性。?

(6)阀门是设备，阀门包装是不应忽视的，小口径阀门应力求集装箱运输，大口径阀门要作好相应的包装，要保证阀门在长途运输中的完好性。必要时法兰盘应加堵板，保护密封面的材质不发生大的变化。(7)不少自来水公司对采购的阀门都要进行适当解体检查，重新试压检验，不合格的产品，不付款的措施，具有一定的作用，目前还没有发现那家的产品可以免检的。?

(8)阀门应存放在库房内，若是特大口径阀门无法放入库房时，露天摆放也应注意底部排水，上面应有遮盖，决不应日晒雨淋。考察中发现不少厂家制造出的新阀门一直放在露天日晒雨淋，阀门使用单位亦是这样，这务必纠正。?

2.11 阀门的组装?

(1)阀门与管道的连接方式?

　　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有带固位伸缩器的阀门产品，是值得欢迎的，但价格比一般阀门另加伸缩器的价格还高是不太合理的，影响了它的推广使用。?

(2)阀门不宜过早进入工地?

　　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上的问题，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，问题也就容易产生。?

　　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)阀门组装后的检验?

　　阀门监理验收人员在阀门现场组装后，应对组装情况进行检查，看是否符合图纸要求；是否符合运行管理的需要；启闭检查，启闭指示读数与实际启闭情况是否吻合；启闭转数是

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否与说明书一致；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。?

2.12 阀门的运行管理?

　　阀门能否启闭良好，不仅要阀门选型恰当、产品质量好、精心施工安装，而且还要周到的管理，才能起到“养兵千日，用兵一时”的效果。?

　　良好的运行管理体现在以下三个方面：?

　　技术资料齐备；阀门运行管理周到；阀井状况良好。?

(1)阀门的技术资料?

　　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。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。?

(2)阀门运行管理?

　　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，指示完好。阀门运行管理日常工作包括阀门历次启闭操作单的报批记录及操作记录的完善；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，特别关闭后无法开启的阀门应像抢修爆管一样进行紧急处理。?

(3)阀井状况?

　　阀井状况包括阀井砌筑符合设计要求；井盖无损与路面衔接完好；操作阀门的孔位准确；井内无杂物及污水；阀门表面无锈斑。由于阀井内是一密闭的空间，容易形成缺氧，二氧化碳含量升高，一旦维修人员下井作业前不进行强鼓风、换气等措施，容易危及人的生命。在条件许可的情况下，大口径阀门井应考虑井内空气可长期对流的技术措施为好。对于阀井应定期巡示，及时处理压埋问题，对于井盖丢失、损坏则应像抢修爆管一样紧急处理。?

　　武汉自来水公司提出对管网中的阀门管理如同设备管理的要求，利用GPS卫星定位系统，建立阀井坐标数据，提出评定检查细则及评分标准，强化管理的措施值得同行业的借鉴。?

　　此文系根据原“中国水协科技委管道专业委员会考察报告”的内容，适当压缩且加入个人的一些见解，不当之处望指正。

　

西部大开发与西北给水工程建设中的几个问题

　



        在世纪之交，在我国经济步入一个崭新发展阶段的关键时刻，党中央作出了实施西部大开发战略的重要决定。这一决定将唤起西北大地,重振汉唐雄风。将加速实现中华民族的伟大复兴。西北地区基础设施落后，生态环境脆弱。要改变这些不利状况，必须以水为依托。水是一切生命的源泉，是再造西北秀美山川的基础。它关系着西北开发建设的全局。面对着西北水资源短缺设施落后的严峻形势，面对着西部大开发千载难逢的大好机遇，让有限的水资源在西部大开发的伟大实践中充分发挥作用。



    一、西北的水资源状况

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西北地处干旱、半干旱地区，降水量少，蒸发量大，水资源十分贫乏。水资源包括地表水资源和地下水资源两大部分。地表水资源以地表水体的形式存在，包括河流、湖泊、冰川和沼泽。地表水的资源量通常用地表水的动态水量，即河川径流量来表示。很明显，河川径流是按河流水系来划分的。根据我国河流水系的自然特点和水资源的管理分类，习惯上把全国划分为七大流域片。西北包括在黄河和西北内陆河流域片之内。对于地下水资源，由于它与地表水补给关系密切，也大致按河流水系的流域划分来进行评价计算。西北水资源有以下四个明显特点：



    1、一是资源总量少，时空分布不均



    根据多年统计资料，黄河平均天然年径流量为580亿立方米，仅占全国河川径流量的2%，为长江年径流量的二十分之一。按1990年的人口计算，流域内的人均水量为593立方米，是全国人均水量的四分之一。应该指出，我国水资源相当短缺，是世界上十三个贫水国家之一。我国的人均水资源占有量为2300立方米为世界平均水平的四分之一。如果按这个只有世界平均水平十六分之一的数字来进行评价，黄河流域水资源量的匮乏就可想而知了。黄河流域的地下水储量也很少，全流域可开采储量不到200亿立方米，主要分布在宁蒙平原，汾渭盆地和花园口以下的一些小流域。



    西北内陆诸河的年径流总量为1092亿立方米，平原区的地下水资源量为777亿立方米。由于区内人口稀少，平均人口密度不到9人/平方千米，其人均水量数字可观，为4833立方米，但按综合指数分析，资源量也十分短缺。时空分布不均在黄河流域表现得十分明显。河川径流和地下水资源多依赖于降水。暴雨季节，降水集中，江河横溢；干旱时期雨雪稀少，河干井枯。黄河流域年平均降水量466mm，降水在空间上的分布很不均匀。降水量最多的秦岭北坡，年降水可达800mm，防水较少的宁蒙河套平原，年降水量仅200～300mm，特别是杭锦后旗到临河一带，年降水量不足150mm。降水的年内分布更不均衡，7、8、9三个月雨水倾注而下，降水量可以达到全年的60%以上。不仅大量的水流挟带着滚滚泥砂白白流失，还造成了下游地区的无穷水患。



    西北内陆河地区降水稀少，也极不均匀。其地域分布是山区多于盆地，盆周多于中央。



    山区年降水量为200mm～700mm，盆地、走廊和高原的降水量仅为25mm～300mm。在年内分配上，夏季最高，占40～70%，冬季最少，仅为1～10%。



    防水和水资源在时间分布上的不均衡，加大了水资源利用方面的难度，水资源在地域分布上的差异，则给土地开发和城市发展增加了更多困难。



    2、第二特点是开发利用率较高



   以黄河为例，流域内已建成的各类水库有3000多座，总库容570亿立方米，与黄河的年径流量相当。黄河上的引水工程已达4500余处，提水工程2万余座，平均耗用水量达到303亿立方米，占黄河径流量的53%。流域内年开采地下水资源80～100亿立方米，在诸如西安、呼和浩特等城市，地下水已严重超采。地下水的长期严重超采，使西安深层地下水位下降了50多米，造成大面积的地面沉降和长达33km的地裂缝，形势相当严峻。



    3、第三个特点是西北的许多城市水资源紧张



    由于经济发展缓慢，西北的城市数量不多。到1993年底，仅有城市55座。这55座城市中，就有20座城市缺水。城市缺水按其缺水性质可分为资源性缺水，工程性缺水和水质性缺水三大类型。资源性缺水（一类缺水城市）主要是指当地水资源短缺，城市发展已超过当地水资源的承载能力，必须跨流域引水才能解决问题。西北地区的一类缺水城市有乌鲁木齐、西安、金昌、东胜等8座。工程性缺水（二类缺水）是指当地水资源尚能满足城市发展需要，但供水工程建设滞后，造成城市供水不足。二类缺水城市有哈密、酒泉、渭南等12座。第三类缺水城市，即水质性缺水主要是由城市供水水源的水质问题而影响正常供水，需要调整水源工程的。像西宁就是因为湟水水源污染严重，除了民和断面外，其他各断面均达不到一般工业用水的水质标准而影响供水。据统计自1984年以来，西宁城市供水因受水质影响，其第二水源被迫停止供水已达10次以上。



    城市缺水已经对区域经济发展带来了很多不利影响，随着西部大开发战略的实施，今后对水资源的需求将更加紧迫。据测算，2000年，西北缺水城市的需水量将达到50亿立方米，今后10年，按照不低于全国年递增率3.5%的增长数字计算，预计将达到60亿立方米～70亿立方米，缺水率将达到70%，而到2010年，我国将进入严重缺水时期。全国可供水总量为6670亿立方米，缺水达318亿立方米，因此对西北城市缺水率达到70%的数字决不能轻视，必须未雨稠缪，在资源利用和工程建设上采取一系列措施。



    4、第四个特点是污染威胁加大



    黄河流域污染严重，最近的污染调查表明，黄河干流的年纳污量达到98.5万t，其中COD91.5万t，氨氮6.02万t，挥发酚485t，石油类1663t，氰化物54.1t，总铅1373t，总汞2.97t。黄河全流域每年排入黄河的废、污水总量已达到41.7亿k立方米，比90年的32.6亿立方千米增加了30%，比80年代初增加了1倍以上，在实测污水中工业废水排放量占48.3%，生活污水占7%，混合污水占44.5%，废、污水主要来自西宁、兰州、银州、包头和西安、宝鸡等大中城市，根据近年来的水质监测评价资料，在黄河干、支流中，属Ⅰ、Ⅱ类水体的不到14%，Ⅲ类水体占17%，Ⅳ类占34%，Ⅴ类16%，劣于Ⅴ类的已达到18.7%。



    黄河干流水质每况愈下，兰州、包头两个污染河段水质污染加重。兰州段的石油类污染未能有效控制，水质长年处于Ⅳ类，包头段耗氧有机污染明显上升，枯水期已不能满足城市供水要求。原来水质较好的陕西潼关段，水质也明显下降，近10年来，潼关段的氨氮平均浓度增加3倍以上，水质常年处于Ⅳ类。

    支流污染更为严重，除大夏河、洮河、大通河水质尚好以外，其他支流都不同程度地受到污染。其中湟水西宁以下，渭河宝鸡以下，大黑河呼和浩特以下水质基本处于Ⅳ～Ⅴ类，部分河段已劣于Ⅴ类。一些小支流，如包头附近的昆都仑河等，已变成当地的排水沟了。支流的主要污染物是氨氮、酚和COD等。



    西北内陆河的55条河流、8个湖泊水库，属Ⅰ、Ⅱ类水质标准的占88%，Ⅳ、Ⅴ类水质标准的河长仅占10%，这说明西北内陆河地区水质基本良好。

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二、区域性大型引水工程



    从西北水资源的状况分析可知，西北地区的缺水状况，特别是区域性缺水形势还相当严峻。为解决区域性缺水问题，目前正在建设或规划建设一批大型引水工程，现简要介绍如下：



    1、新疆引额供水工程



    这是一个外流域的引水工程，主要解决以乌鲁木齐为中心的天山北坡经济开发带，北疆油田等地域的城市供水问题。天山北坡经济开发带处在准葛尔盆地边缘，属大陆高寒干旱地区，水资源贫乏。该区66.3亿立方米的水资源量不能满足当地经济发展需要，需要从流向西北的额尔齐斯河引水。引额供水工程将在额尔齐斯河干流上修建635水利枢纽和喀腊塑克水利枢纽，以调控中游以上33.8亿立方米的年径流，实现近期引水6亿立方米，2020年引水18亿立方米的目标。引额供水一期工程包括三个部分。一是水源工程63.5综合枢纽。枢纽的正常高水位为640m，库容1.86亿立方米，坝高55m，水电装机3.2万KW，引水总干进水闸设计流量90立方米/s。二是635枢纽至乌鲁木齐猛进水库的输水工程，输水设计流量40立方米/s，一期10立方米/s，加大流量15立方米/s，三是乌鲁木齐的终点调节水库。已建的猛进水库为尾端水库，新建水红沟水库、500水库为配换水的龙头水库，引水工程完成后，将为北疆的经济发展提供可靠的水资源保证，意义重大，引水工程还将引导地区的工程建设布局，因乌市原市区的用水点高程高于引额供水终点高程。2000年以后，新建项目将向昌吉、阜康方向发展，并按低高程分布，以尽量接近新水源。



    2、南水北调西线工程



    为加快西部大开发战略的实施，改善生态环境，应尽快建设南水北调的西线工程。西线南水北调工程是解决西北地区干旱缺水问题的根本措施之一，也是为黄河流域和华北等地经济发展提供水源保证的有效途径。西线的南水北调工程将从大渡河，通天河，雅砻江引水到黄河上游。工程将以穿山隧道的形式穿越巴彦喀拉山，向黄河引水195亿立方米。其中大渡河需泵站提升，通天河到雅砻江可以自流。以上三项工程均需建设175～300m的枢纽高坝和长度为40m～300m的隧洞工程的砼土量约2500万方，规模巨大。西线南水北调工程目前正处在前期准备阶段。



    三、重要中心城市的引水工程



    除兰州、银川外，西北的其他省会城市如西安、西宁、呼和浩特都严重缺水，现对西安和西宁的引水情况简介于后。



    1、西安市黑河引水工程



    黑河引水工程是以西安市城市供水为主要目标，兼顾农灌发电和防洪等综合效益的大型引水工程，全部工程包括金盆水库枢纽工程，城市供水工程和灌溉工程三大部分。金盆水库座落在渭河支流黑河的峪口处，以130m高的粘土心墙砾石坝造成2亿立方米的水库库容，每年供给西安城市用水3.05亿立方米，城市供水工程包括引水渠道、曲江池水厂、南郊水厂和市区管网配套工程。引水渠总长118.6km，将田峪，石砭峪等水库都作为调节水源。沿途各水库水源加上石头河来水，供水水量可达53.4万立方米。黑河的净水厂包括已建成的曲江池水厂和在建的南郊水厂其总规模为110万立方米/日。

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   2、西宁市黑泉水库供水工程



    黑泉水库工程在青海大通县境内，距西宁75km，在湟水支流北川河上游建库，总库容1.7亿立方米，是一个以城市供水和灌溉为主，兼顾防洪、发电的大型综合水利工程。水库枢纽为砂砾石钢筋砼面板堆石坝。坝高101.4m，坝长450m，调节库容1.32亿立方米，枢纽静态投资2.6亿元，该工程在2010年前以调节流量为主，2010年向西宁市供水，供水量为37万立方米/日，城市供水管道工程自大通峡门引水口至西宁第六水源地，线路总长8km，采用低压双排输水管道，设计引水流量7.35立方米/s，最大引水量10亿立方米/s，城市供水管道工程静态总投资4086万元。



    四、中小城镇的给水工程问题



    西部大开发将以城市化和城市建设为重点向前推进。加快中小城市建设，推进城市化进程，是西部经济发展的一个基本战略。那么在中小城市蓬勃兴起，乡镇建设迅速发展的西部开发格局，给水工程建设应当以一个什么面目出现呢？笔者认为：



    第一，要强化常规工艺的各个环节。



    实现工程建设节约资金和工程运行‘三降两提高’的发展目标。经过多年实践，我国特别是我们西北的给排水工作者已经掌握了一套强化各净化环节的先进技术。我们完全可以将这些先进技术有效地组合起来，因地制宜地用于各种不同水质类型的净化工程。例如对常规的混合，我们可以用‘旋网’管道混合器来强化宏观传递，改善微观传质。高效能地完成混合过程。这不仅可以节省基建费用，还可以减少能耗，降低药耗，实现混合过程的管道化。使混合工艺更加简便、灵活。



    再例如反应，可以用网板反应器来强化反应过程，从而缩短反应时间，提高反应效能。网板反应技术是西北市政院在七十年代的一项发明，网板反应基于以下原理：

    ①水中与絮凝体处于同一数量级的微小涡旋运动是絮凝反应的推动力量；

    ②在反应池中设置网板，调整了反应池的流动状态，改善反应池中的无规大涡湍流运动，形成较为有秩的网后水流流动场。在网后水流的湍流场中，湍流的涡旋尺度大大减小，微涡旋比例逐步提高，絮体颗粒的接触碰撞大大增强；

    ③在网后流场中将出现各向同性湍流。各向同性湍流能对絮凝体产生各向均等的揉动作用力，把絮体制作得更加均匀密实，便于沉淀；

    ④对于不同水质和不同的反应阶段，可以通过在过水断面上科学地布设不同规格的网板来控制其湍流强度，以达到强化反应之目的。经过二十多年的实践运用，证明网板反应技术原理科学，设备简单，性能优异，能够大大提高反应效率。许多水厂由于使用了网板反应技术，反应时间已从传统的30分钟缩短至5～10分钟，降低了造价，降低了成本。

网板反应技术还可与旋网管道混合器配合，可以实现混合反应工艺的管道化。为混合反应工艺的工厂化生产提供了条件。



    其他如沉淀、过滤工艺都可以强化。近年来的高密斜管池，多层滤料滤池，都不同程度地提高了沉淀过滤效能，再如西北市政院与铁院联合研究的沸石过滤技术，还能有效地去除微污染。将这些强化工艺环节的各种技术，科学合理地组合起来，就能大大降低工程造价的运行费用。使西北中小城镇的水厂建设能够在资金不够宽裕的条件下建得成、用得起，收到少花钱，多办事的效果。

    第二，要以高效节能的专用净化设备代替传统的净水厂，实现给水工程各工艺环节的工厂化、系列化生产。



    改变以往水厂建设搞现场施工，周期长、造价高，施工安装质量难以保证的旧模式。在城市化发展进程中，水要先行，必然会遇到城乡水厂建设“量大、面广”的问题。由于城镇水厂的供水规模都比较小，要保证每个小水厂的建设要都能做到水平高，质量好，必须走工厂化生产的路子，因为只有实现了水厂专用设备定型化的工厂生产，才能从产品设计、加工制造等各个环节实现质量的有效控制。也才能从规模效益中降低成本，保证水厂建设的物美价廉。我们希望行业的有识之士与我们共同合作，针对西北的不同水源条件，设计制造一批工艺流程多元化，产品规格系列化，专用设备定型化的成套净化系统，发展我们西北的给水工业生产。



    第三，要以改善水质和扩大水资源的利用为前提，加大技术创新，研制和采用先进的净水工艺。



    西北城乡分布着大面积的微咸水，许多地表和地下水也都遭受到不同的污染，对这些潜在的给水资源，用常规的处理办法往往难以奏效。我建议，大胆研制和使用膜法处理技术，让膜技术参加到西部大开发的净化队伍中来。膜技术不仅可以扩大乡镇的给水资源，能够就近取水，而且可使出水水质得到充分保证。近来膜技术发展很快，价格也大幅下降，在荷兰，近五年来每平方米超滤膜价格已降至原来的1/5，预计很快将降至1/20，微滤和常规净水工艺的成本已经很接近了。膜法的技术进步和价格下降的空间常规工艺和深度处理的余地更大。在规模上，原来认为用于日净化水量5000立方米以内较为适宜，最近美国超滤水厂的在建规模已达到10万立方米/日。世界上超滤水厂的能力超过100万立方米/日。其中约2/3是98年和99年建成的，所以，以膜法代替常规处理，特别是在西北水资源短缺，微咸水分布广泛的乡镇，建立膜净化水厂是完全有可能的。当然，用于微咸水的处理要采用纳滤（NF），个别水源也可能要用反渗透（RO）技术。投资上可能增加一些，但却为就近取水创造了有利条件。膜法净化技术是人类与干旱和污染斗争的成果，最早的膜法用于海水淡化和苦咸水的除盐，当1974年美国发现自来水中有66种致癌物质后，人们逐渐了解到水中的有机物已多达2200余种，其中饮用水中就有765种。包括严重危害人体健康的五毒：酚、氰、砷、铬、汞和百余种致癌，致畸、致突变的三致物质。以后又发现了隐性孢子病源体。隐性孢子病原体能穿透滤层，既使将出水浊度降低到0.1NTU，也不能保证没有隐性孢子虫，而膜法却能够截留隐性孢子病原体。使用膜技术不仅能提供高质量的饮用水，而且就其发展而言，膜法的组合应用，还可以部分或全部取代混凝沉淀、过滤消毒这个应用了几个世纪的常规处理技术。可以说膜技术的发展，将引起水处理技术的重大变革。对膜技术的去除机理，目前有很多理论说法。比较有代表性的有筛网效应理论，氢键理论和优先吸附的毛细管流程理论等。按照筛网效应理论的观点，膜技术实际上是一种在压力差推动下的细微孔过滤。充满了微细小孔的膜就象一个筛子，把大于和一些小于筛孔的物质截留下来，从而实现了杂质的分离。根据细微孔的大小，膜技术可以分为反渗透（OR）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）等许多种类。反渗透的细微孔在1nm以下，可以截留0.1nm以下的无机离子，小分子，病毒、细菌和隐性孢子虫。纳滤膜的细微孔在5nm以下，可截留部分无机离子以及病毒细菌和孢子，超滤膜的细微孔在5nm至100nm这间，是一种典型的筛滤分离，能去除分子量为300到30万的大分子以及粒径为数纳米至数十纳米的细菌，病毒和胶体微粒。微滤

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的膜孔径在200nm至1000nm（10μ）之间，可去除20nm的细菌，粘土微粒和粒径在20nm以上的杂质颗粒。应该指出：除筛滤作用外，纳滤和反渗透还有渗滤作用，这是超滤和微滤所不具有的。随着各种滤膜细微孔径的减小，膜技术的操作压力也随之升高，如微滤的操作压力为100kp，超滤的压力则可上升到40kp，对反渗透而言，压力则要上升到2MP至5MP左右。反渗透的去除性能非常优异，但因操作压力过高，限制了它的广泛应用。比较起来，纳滤则更适合于西北干旱地区。纳滤的核心装置是低压反渗透膜。纳滤的反渗透之所以可以在较低的压力下进行，是因为在苦咸水溶液和多孔的纳膜接触时，膜界面上首先形成了由水分子构成的吸附层，这一吸附层厚度与苦咸水的含盐量有关。如果膜的微孔孔径小于或等于2倍的纯水层厚度时，纯水便可在压力作用下不断地通过膜孔流出而将盐类截留在膜外，苦咸水也就完成了它的淡水过程。这就是优先吸附毛细管流程淡化理论。纳滤用于苦咸水的淡化时，可将总含盐量降低50%～70%左右。对三价离子的去除率将高达95%，下列是纳滤净化前后的水质指标情况。

(表一) 原水水质及处理后水质对照表



　

    由表可见，纳滤不仅有良好的去除污染（如TOC）能力，而且在去除硬度和淡化方面也有明显效果。和常规反渗透比较，纳滤的操作压力比较低。在一般情况下，纳滤的操作压力可降至0.5MP～1MP，几乎是反渗透的四分之一，因而其应用前景大大改善。



    纳滤的滤膜孔径较小，易于结垢阻塞。因此，在进行纳膜处理之前应进行预处理，以改善进水水质，延长膜的使用寿命，确保淡水产量和脱盐率的稳定。确保运行费用的降低。一般预处理由微滤和活性炭过滤等环节构成，而且在预处理中要采取措施，防止膜污染的发生。膜污染不仅会使产水率迅速下降。而且将对膜造成损害。正确的预处理设计，也是纳滤工艺取得成功的重要环节，必须引起足够重视。



    总之，膜技术，特别是纳滤技术正在完善之中，我希望省内行业同仁能积极参予这项技术的设计制造与生产应用工作。让纳滤技术能在西北给排水工程的试验研究和应用实践中逐步走向成熟。

通用阀门 试验压力

本标准参照采用国标标准GB/T13927—1992《工业用阀门 阀门的压力试验》。

1主题内容与适用范围

   本标准规定了通用阀门压力试验的要求、方法和评定指标。

   本标准适用于闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀等的压力试验。

2术语

2．1试验压力

     试验时阀门内腔应承受的计示压力。

2．2壳体试验

    对阀体和阀盖等联结而成的整个阀门外壳进行的压力试验。目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖联结处在内的整个壳体的耐压能力。

2．3密封试验

    检验启闭件和阀体密封副密封性能的试验。

2．4上密封试验

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检验阀杆与阀盖密封副密封性能的试验。

2．5试验持续时间

在试验压力下试验所持续的时间。

3试验项目

压力试验的项目包括：

a．壳体试验；

b．上密封试验（具有上密封结构的阀门应做该项试验）；

c．密封试验。

4实验要求

4．1每台阀门出厂前均应进行压力试验。

4．2在壳体试验完成之前，不允许对阀门涂漆或使用其它防止渗漏的涂层，但允许进行无密封作用的化学防锈处理及给衬里阀衬里。对于已涂过漆的库存阀门，如果用户代表要求重做做压力试验时，则不需除去涂层。

4．3密封试验之前，应除去密封面上的油渍，但允许涂一薄层粘度不大于煤油的防护剂，靠油脂密封的阀门，允许涂敷按设计规定选用的油脂。

4．4试验过程中不应使阀门受到可能影响试验结果的外力。

4．5如无特殊规定，试验介质的温度应在5~40℃之间。

4．6下列试验介质由制造厂自行选择，但应符合表1和表2的规定；

a 液体：水（可以加入防锈剂），煤油或粘度不大于的其它适宜液体；

b气体：空气或其它适宜的气体。

4．7用液体作试验时，应排除阀门腔体内的气体。用气体作试验时，应采用安全防护措施。

4．8进行密封和上密封试验时，应以设计给定的方式关闭。

4．9试验压力应符合规定。

4．9．1壳体试验的试验压力按表1的规定。

表1

公称压力PN，MPa ;PrL)! ;PrL)!	试验介质 ;PrL)!	试验压力 ;PrL)!
＜0.25 ;PrL)!	液体 ;PrL)!	0.1 MPa+20℃下最大允许工作压力 ;PrL)!
≥0.25 ;PrL)!	液体 ;PrL)!	20℃下最大允许工作压力的1.5倍 ;PrL)!

注：20℃下最大允许工作压力值，按有关产品标准的规定。当有关标准未作规定时，可按录A（参考件）确定。

4．9．2密封和上密封试验的试验压力按表2的规定。

表2

公称通经DN，mm ;PrL)! ;PrL)!	公称压力PN，MPa ;PrL)! ;PrL)!	试验介质 ;PrL)! ;PrL)!	试验压力 ;PrL)!
≤80 ;PrL)!	所有压力 ;PrL)!	液体或气体 ;PrL)!	20℃下最大允许工作压力的1.1倍（液体）0.6MPa（气体） ;PrL)! ;PrL)!
100~200 ;PrL)!	≤5 ;PrL)!
	＞5 ;PrL)!	液体 ;PrL)!	20℃下最大允许工作压力的1.1倍 ;PrL)! ;PrL)!
≥250 ;PrL)!	所有压力 ;PrL)!

4．9．3试验压力在试验持续时间内应维持不变。

4．10试验的持续时间应符合规定。

4．10．1壳体试验的试验持续时间应不少于表3的规定。

表3

公称通经DN，mm ;PrL)! ;PrL)!	≤50 ;PrL)!	65~200 ;PrL)!	≥250 ;PrL)!
最短试验持续时间，S ;PrL)! ;PrL)!	15 ;PrL)!	60 ;PrL)!	180 ;PrL)!

4．10．2密封和上密封试验的试验持续时间应不少与表4的规定。

表4

公称通经DN ;PrL)! mm ;PrL)!	最短试验持续时间，S ;PrL)!
	密封试验 ;PrL)!		上密封试验 ;PrL)!
	金属密封 ;PrL)!	非金属弹性密封 ;PrL)!	上密封试验 ;PrL)!
≤50 ;PrL)!	15 ;PrL)!	15 ;PrL)!	10 ;PrL)!
65~200 ;PrL)!	30 ;PrL)!	15 ;PrL)!	15 ;PrL)!
250~450 ;PrL)!	60 ;PrL)!	30 ;PrL)!	20 ;PrL)!
≥500 ;PrL)!	120 ;PrL)!	60 ;PrL)!	30 ;PrL)!

4．10．3试验持续时间除应符合表3、表4的规定外，还应满足具体的检漏方法对试验持续时间的要求。

5试验方法和步骤

应先进行上密封试验和壳体试验，然后进行密封试验。

5．1上密封试验

封闭阀门进口和出口，放松填料压盖（如果阀门设有上密封检查装置，且在不放松填料压盖的情况下能够可靠地检查上密封的性能，则不必放松填料压盖），阀门处于全开状态，使上密封关闭，给体腔充满试验介质，并逐渐加压到试验压力，然后检查上密封性能。

5．2壳体试验

封闭阀门进口和出口，压紧填料压盖以便保持试验压力，启闭件处于部分开启状态。给体腔充满试验介质，并逐渐加压到试验压力（止回阀应从进口端加压），然后对壳体（包括填料函及阀体与阀盖联结处）进行检查。

5．3主要阀类的加压方法按表5的规定。但对于规定了介质流通方向的阀门，应按规定的流通方向加压（止回阀除外）。试验时应逐渐加压到规定的试验压力，然后检查密封副的密封性能。

表5

阀类 HMd?`	加压方法 HMd?` HMd?`
闸阀 HMd?` 球阀 HMd?` 旋塞阀 HMd?`	封闭阀门两端，启闭件处于微开启状态，给体腔充满试验介质，并逐渐加压到试验压力，关闭启闭件，释放阀门一端的压力。阀门另一端也按同样方法加压。有两个独立密封副的阀门也可以向两个密封副之间的体腔引入介质并施加压力 HMd?` HMd?`
截止阀 HMd?` 隔膜阀 HMd?`	应在对阀座密封最不利的方向上向启闭件加压。例如：对于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 HMd?` HMd?`
蝶阀 HMd?`	应沿着对密封最不利的方向引入介质并施加压力。对称阀座的蝶阀可沿任一方向加压 HMd?` HMd?`
止回阀 HMd?`	应沿着使阀瓣关闭的方向引入介质并施加压力 HMd?` HMd?`

6评定指标

6．1壳体试验

     壳体试验时，承压壁及阀体与阀盖联结处不得有可见渗漏，壳体（包括填料函及阀体与阀盖联结处）不应有结构损伤。

    如无特殊规定，在壳体试验压力下允许填料处泄漏，但当成试验压力降到密封试验压力时，应无可见泄漏。

6．2上密封试验

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在试验持续时间内无可见泄漏。

6．3密封试验

密封试验的最大允许泄漏量见表6的规定。表6中的泄漏量只适用于向大气排放的情况。A级适用于非金属弹性密封阀门，B、C、D级适用于金属密封阀门。其中：B级适用于比较关键的阀门，D级适用于一般的阀门。各类阀门的最大允许泄漏量（等级）应按有关产品标准的规定。如果有关标准未作具体规定，则非金属弹性密封阀门按A级要求，金属密封阀门按D级要求。如用户要求按B级或C级时，应在订货合同中规定。

表6

试验 HMd?` 介质 HMd?`	最大允许泄漏，mm3/S HMd?`
试验 HMd?` 介质 HMd?`	A级 HMd?`	B级 HMd?`	C级 HMd?`	D级 HMd?`
液体 HMd?`	在试验持续时间内无可见泄漏 HMd?` HMd?`	0.01×DN HMd?`	0.03×DN HMd?`	0.1×DN HMd?`
气体 HMd?`	在试验持续时间内无可见泄漏 HMd?` HMd?`	0.3×DN HMd?`	3×DN HMd?`	30×DN HMd?`

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