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倒流防止器性能試驗(yàn)的分析與研究

欄目：技術(shù)服務(wù) 發(fā)布時(shí)間：2019-10-24
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介紹了倒流防止器的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能試驗(yàn)，通過性能試驗(yàn)的方法及驗(yàn)證從而確認(rèn)其功能的有效性。

1.概述

在供水管道上，倒流防止器安裝在一些比較重要的輸水管路上，其用途是防止水倒流污染水源。對于一些建筑用水與市政供水的連接處，使用倒流防止器裝置能有效隔斷下游端水與上游端水發(fā)生倒流現(xiàn)象，防止建筑用水回流污染市政供水，從而保證市政供水的質(zhì)量和供水安全。


2.結(jié)構(gòu)性能

倒流防止器關(guān)鍵功能是在管道沒有水正向流動或非正常供水時(shí)，防止下游端水回流或滲透到上游端管道，有效消除倒流污染的可能危險(xiǎn)。倒流防止器殼體內(nèi)采用導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，將倒流和臨界倒流的水排泄出管道，完全防止下游端水回流或滲入上游端，從而達(dá)到避回流污染和保證供水安全的目的。倒流防止器由兩個(gè)隔開的止回閥和一個(gè)中腔及液力自控的泄水閥組成（圖1）。給水管道系統(tǒng)沒有水介質(zhì)流動，在下游壓力可能高于上游端壓力并有下游端倒流回水時(shí)，都會通過中間體泄放出來。若其中有一個(gè)止回閥故障倒置不能關(guān)閉時(shí)，下游端水也會通過中間體泄放。
按倒流防止器所起的作用，其產(chǎn)品性能的關(guān)鍵是保證排水器在倒流時(shí)正確的開啟和正向流時(shí)關(guān)閉密封，這兩個(gè)性能是決定倒流防止器是否有效阻止介質(zhì)倒流和安全使用的關(guān)鍵要素。倒流防止器中間的排水器不能開啟就不能保證倒流防止器的隔斷效果，同時(shí)，排水器的排水量太小，管道下游端的高壓回流水也有可能滲入上游端。而且產(chǎn)品整體強(qiáng)度、閥瓣和出口閥瓣的強(qiáng)度、密封的進(jìn)／出水止回閥關(guān)閉時(shí)的正向壓差性能等是保證閥門長期正常使用的基本指標(biāo)。為了節(jié)能減排和提高效率，閥門整體也應(yīng)實(shí)現(xiàn)盡可能小的水頭損失。

3.性能試驗(yàn)方法及驗(yàn)證

在文獻(xiàn)［1］～［5］中，對倒流防止器的使用性能、制造安裝和試驗(yàn)檢測給出了明確的規(guī)定和要求，其中對于倒流防止器的設(shè)置要求和阻力性能試驗(yàn)及性能指標(biāo)有所差異。倒流防止器的使用和性能試驗(yàn)項(xiàng)目及方法主要包括排水器啟閉動作性能試驗(yàn)，排水器密封性能試驗(yàn)，回流污染功能試驗(yàn)，耐久性能試驗(yàn)，壓力損失試驗(yàn)，殼體強(qiáng)度試驗(yàn)和閥瓣的強(qiáng)度試驗(yàn)。
3.1　排水器啟閉動作性能試驗(yàn)
排水器啟閉動作性能試驗(yàn)裝置（圖2）壓力小于0 3 MPa。被測閥的進(jìn)口壓力降低，在不大于出口壓力時(shí)，排水器應(yīng)開啟排水，但不持續(xù)排水。在被測閥通水時(shí)，排水器應(yīng)迅速關(guān)閉，不漏水。連續(xù)重復(fù)上述步驟3次以上，排水器啟閉動作應(yīng)靈敏可靠。

3.2　排水器密封性能試驗(yàn)
排水器密封性能試驗(yàn)裝置與排水器啟閉動作性能試驗(yàn)裝置一致。試驗(yàn)時(shí)，出口有流量流出，調(diào)節(jié)被測閥，使出口流量從微流量到額定流量（管中平均流速2m/s），再從額定流量減小到微流量。在整機(jī)有流量通過時(shí)，排水器在整個(gè)試驗(yàn)過程中應(yīng)密封關(guān)閉，無可見滲漏。
3.3　防止回流污染功能試驗(yàn)
在進(jìn)口壓力小于出口壓力時(shí)，倒流防止器應(yīng)能有效的防止回流污染水源。在進(jìn)口壓力小于出口壓力時(shí)，排水器應(yīng)能有效開啟，使中間腔與大氣相通。在止回閥和整機(jī)（包含排水器）內(nèi)動密封件結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證在其密封失效時(shí)，所漏介質(zhì)均應(yīng)直接流向中間腔或閥外。出水止回閥密封口掛有直徑為3.0mm的金屬絲時(shí)，其最大滲漏流量應(yīng)符合規(guī)定。當(dāng)滲漏介質(zhì)流經(jīng)排水器的流量達(dá)到規(guī)定時(shí)，且中間腔壓力不大于10 5KPa時(shí)，計(jì)量排水器的流出量。
3.4　耐久性能試驗(yàn)
耐久性能試驗(yàn)裝置如圖3所示。整機(jī)在連續(xù)啟閉運(yùn)行試驗(yàn)2萬次后，應(yīng)保持原有的性能。

3.5　壓力損失試驗(yàn)
倒流防止器壓力損失試驗(yàn)方法按標(biāo)準(zhǔn)GB/T20832的規(guī)定，水頭損失越小越好。
3.6　殼體強(qiáng)度試驗(yàn)
將倒流防止器的出水口和排水器出口封堵，關(guān)閉所有檢測閥，從進(jìn)口加壓，試驗(yàn)壓力為15倍公稱壓力，保壓時(shí)間大于5min，試驗(yàn)結(jié)果殼體應(yīng)無可見滲漏、無結(jié)構(gòu)損傷和無永久變形。
3.7　閥瓣的強(qiáng)度試驗(yàn)
閥瓣和出口活塞的強(qiáng)度試驗(yàn)包括進(jìn)水止回閥閥瓣、出水止回閥閥瓣和出口活塞的強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，將被測閥的進(jìn)、出口連通，同時(shí)加壓，開啟中間腔測試閥，使Ｐ2＝0，試驗(yàn)壓力為15倍公稱壓力，保壓時(shí)間大于5min，檢查中間腔，試驗(yàn)結(jié)果中間腔應(yīng)無可見滲漏、無結(jié)構(gòu)損傷和無永久變形。
3.8　密封性能試驗(yàn)

（1）整機(jī)密封性能試驗(yàn)

整機(jī)密封性能試驗(yàn)包括排水器閥體與閥蓋、倒流防止器的閥體與閥蓋、排水器、附加裝置、檢測閥和管道連接處的密封性能。試驗(yàn)時(shí)，從被測閥的進(jìn)口加壓，所有出口關(guān)閉或封堵，試驗(yàn)壓力為11倍公稱壓力，保壓時(shí)間大于3min，檢查各密封部位，試驗(yàn)結(jié)果各密封部位應(yīng)無可見滲漏。
（2）止回閥和感應(yīng)閥瓣密封性能試驗(yàn)
將被測閥的中間腔測試球閥開啟，使該處無壓力，在進(jìn)、出口同時(shí)加壓，試驗(yàn)壓力為11倍公稱壓力，保壓時(shí)間大于3min，試驗(yàn)結(jié)果中間腔應(yīng)無可見滲漏。
（3）進(jìn)口止回閥關(guān)閉時(shí)正向壓差△Pj的測定試驗(yàn)
將玻璃管下口用軟管與被測閥的進(jìn)口檢測閥接通，在中間腔球閥有水流出時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥。觀察玻璃管的液位下降并最終停止，保持3min，測量停止液位至中間腔球閥出水口之間的垂直距離。
（4）出口止回閥密封關(guān)閉時(shí)正向壓差△Pc的測定試驗(yàn)
將玻璃管下口的軟管與中間腔球閥連通，觀察玻璃管內(nèi)的液位將下降并最終停止，保持3min，測量玻璃管內(nèi)靜止液位至出口球閥出水口之間的垂直距離。


4.結(jié)語

倒流防止器由一種兩個(gè)隔開的止回閥和一個(gè)中腔及液力自控的泄水閥組成，普通止回閥的串聯(lián)不具有要求的倒流排泄功能。排水器在流動狀態(tài)時(shí)的正確啟閉和密封是保證防污隔斷、正常使用的關(guān)鍵性能。倒流防止器須經(jīng)性能試驗(yàn)才可確認(rèn)其功能的有效性。