高層建筑減壓閥二次給水設備系統維護經驗談
高層建筑減壓閥二次給水設備系統維護經驗談
減壓閥在高層建筑二次給水設備系統中正得到越來越廣泛的應用。為確保系統的正常工作，總結了加強責任意識，掌握運行操作、排故實踐知識及相關的基本管理要求3方面的經驗。
隨著我國建筑給排水科技的發展，近十余年來各種類型進口和國內自行研制的二次給水設備減壓閥( 比例式、活塞可調式、薄膜可調式、氣囊可調式……)已在高層建筑、乃至過高層建筑二次給水設備系統中得到廣泛應用。實踐表明：應用減壓閥的給水減壓保障系統與傳統的中間水箱減壓系統相比，有占用空間小、技術特性穩定、壓力比調節靈活、使用壽命長、維護管理便捷等優點。但如何保障高層建筑減壓閥二次給水設備系統的正常工作，使高層建筑用戶獲得良好的供用水環境，并確保樓宇內消防滅火設施(消火栓、噴灑)遇警顯效的作用，離不開對減壓閥二次給水設備系統科學有序的維護管理。因此熟悉系統工作原理，掌握正確管理保養、操作排故知識和技能，對從事高層建筑物業管理、維修工作的人員顯得特別重要。筆者現對減壓閥給水系統維護管理經驗從3個方面做如下總結。
1 加強維護管理責任意識
從宏觀方面著眼，物業管理、維修操作人員應首先熟悉高層建筑二次給水設備系統的概況和類型，掌握不同樓宇生活二次給水設備系統、消防系統乃至生產等復合二次給水設備系統性能特點，基本理解系統水力平衡運作機理，設置技術情況，特別要熟悉系統內多種減壓元件的應用原理，性能要求。要掌握系統的正常性能指標，當系統出現故障時，如某些用水設備壓力不穩定，急驟波動，甚至還伴有"負壓"抽吸，或者減壓系統關鍵管段出現斷續嘯叫噪音情況時，不僅能從理性方面去分析判斷原因，以正確的思路指導實踐；同時，要加強維護管理責任意識，提高專業技術水平，培養系統調試、操作運行、應急排故的動手能力。管理好每幢高層建筑的供、用水設施，使業主(用戶)得到實惠。
2 運行操作、排故實踐知識
(1)要避免存留臟物、雜物進入減壓閥減壓保障系統。新建或者改造工程的減壓系統管網，很可能 留下沙粒、麻絲、雜物。投運前，一般都應進行水沖洗，滿足清潔要求后，末后裝上減壓閥和過濾器濾芯，這樣才能避免雜物流入減壓閥，避免減壓閥卡芯現象。在系統進入工作后，保障減壓系統的水流暢通與否，與設置在系統上的過濾器流通能力關系密切，如濾芯被雜物嚴重吸附，則會影響減壓閥的工作，為此必需對過濾器進行定期檢查，及時清理污穢。實踐表明這項工作2至3個月 須進行一次，有些可調式(彈簧式、薄膜式)減壓閥，其主閥或者導閥自身設置過濾器，同樣需要定期拆洗濾芯。
(2)1用1備的減壓閥組應定期輪換工作。大部分高層建筑生活二次給水設備減壓閥減壓保障系統，是以給水豎向分區設置的，一般設在每一給水分區總管上?？紤]到眾多用戶的用水可靠安全性(住宅每一分區有幾十戶至上百戶，公共建筑如賓館、飯店，每一分區有幾十套客房……) ，設計時減壓閥應兩套并列安裝(1用1備)。減壓通路兩側都輔以閘閥或蝶閥，可啟閉任一減壓通道，為使并列的兩套減壓閥通道能正常工作，常規一個月輪流交換一次，擱置時間過長減壓通道死水結垢，減壓元件閥芯會卡住失效。
(3)應及時排除管道中的積氣。當空氣進入減壓管網或管網內隨壓力變化時氣體從水中析出，這時區域內用戶的水壓極不穩定；處在供水較不利點用水器更是壓力變化急驟，有時呈現虛假的峰值壓力，有時還會抽吸斷水，還有管網會伴隨撞擊聲。產生這種現象，會影響燃氣熱水器、電熱水器等穩定工作，嚴重時會被毀壞；對各種盥洗器具的進水連接管破壞力也很大，特別是目前常用的一些復合型連結軟管，其強度較差，因此爆管的事件屢有發生；有些水表無法正確計量，出現用戶不用水，水表也會不斷地轉動。為避免這類事故，應檢查屋頂水箱生活給水總管的蓄水高程是否滿足，如不滿足水箱出水口處會產生水旋，吸入空氣。排除這一故障可調整水箱內液位控制器的較低水位高程，經驗表明一般較低水位距出水口應不小于0.3m。也可反復開啟設置在分區、減壓系統兩側的壓力表放氣旋塞，把已進入管網內的空氣徐徐排出。如采取上述措施后，在分區總管末梢以下的一些用水器還出現上述現象，可以在這些部位增設自動排氣裝置。
(4)注意減壓閥的減壓保障系統。無論選用比例式還是可調式減壓閥，其減壓比 P1∶P2不宜選擇過大，一般應控制在5∶1之內。超過這個范圍易產生氣蝕現象，損壞閥件，產生嘯叫噪音。有些活塞式減壓閥，制造廠在其閥體上加工一個直徑1.5mm左右的小孔，其功能是讓閥芯運動時起到透吸氣作用，維護管理時應注意千萬不要將小孔塞住，否則影響減壓閥的正常運行。
(5)加強減壓閥保障系統的管理巡視，要注意觀察減壓閥本身的工作動態。閥前、閥后壓力數值接近，表明減壓閥本身已存在故障。即活塞式減壓閥的閥芯與閥體間的平面密封橡膠件損壞；薄膜式可調型減壓閥主閥膜片有裂痕和O型圈損壞，及導閥連通管堵塞，造成減壓閥減壓作用削弱或者失效。這對分區管網危害較大，特別是許多用水設備可能因超壓力而出現爆管， 須及時修復。比例式(活塞型)減壓閥閥體上的透吸氣小孔如出現滴漏不止，表明閥芯上幾檔O型密封圈已經磨損，要更換密封件。但在修理拆裝減壓元件時，要謹慎細心，調換內密封件；清理雜物時，應因勢利導，不要用金屬棒、硬梗撬閥的活動部位，使用木榔頭和木柄敲擊震動，慢慢拆卸閥內部件。修理完畢后重新安裝時，一定要和閥門上的流向指示保持一致。
(6)注意檢查比例式減壓閥的安裝位置。高層內減壓閥設計安裝的位置不妥，會出現減壓閥閥后壓力忽高忽低，管網壓力嚴重偏離允許范圍，伴隨毀壞淋浴器，水管爆裂和損壞用戶水表等事故發生；有時也會水流不暢，分區內出現無規律的斷水現象，影響用戶用水。出現類似事故，檢查整個減壓閥減壓分區二次給水設備系統，無疑點可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業管理單位甚至懷疑減壓閥的技術性能，多次調換新的減壓閥，也不能解決問題。這時可從檢查比例減壓閥設計安裝位置是否合理著手，認真檢查管網系統是否存在等位倒虹管現象，即分區的輸出管路標高相近。此類情況在主、副樓同一屋頂水箱，下二次給水設備供水系統中很容易出現。發現這些問題，可以考慮把比例減壓閥安裝位置提高一個層面(不能提得太高， 須顧全分區內用水設備的承壓規范要求)；也可在主、副樓內，分設兩組獨立的比例減壓閥給水系統。 近來，我們遇到一幢28層高層建筑(二級建筑、商住辦、娛樂、餐飲于一體的綜合樓)的給水問題，幾個豎向給水分區均出現以上事故，惹得設計單位和物業管理部門絞盡腦汁。我們把減壓閥元件提高了一層后，問題迎刃而解，如圖1所示(這類故障一般發生在靜壓供水系統)。
(7)注意系統排污。高層建筑消防二次給水設備系統的消火栓管網，噴灑頭管網是由屋頂水箱- 消防總管-股管(消火栓、噴灑頭-底環總管-消防水泵-進水泵接口)等組成封閉式環網。平時管網內水體處在靜止狀態(除管理部門檢測放水外)，屋頂水箱底部沉積的污垢雜質順引進入消防管，并沉積在環管U型部位，管網不暢使眾多大樓在消防系統檢測試驗時非得斷續啟動，有時排完管內污泥濁水要花幾十分鐘。即使消防水泵能勉強啟動，但設置在管網上的多類減壓元件也因長期處在死水環境中，也無法正常發揮作用。因此，管理上一定要制訂制度，開啟消防股管底部連通管的放水閥進行排污， 排除下半環的沉積污物；對于設置在噴灑系統的分區 檢測排水閥，同樣要輪換分段放水。其周期一般3個月為宜，只有對高層建筑消防管網的科學管理，才能使消防功能的發揮得到切實的保證。
3 與高層建筑消防給水系統相關的基本管理要求
(1)當前高層建筑消防貯水普遍采用與生活給水在同一水箱，只是生活用水在貯水箱的上部，消防蓄水在貯水箱的底部。備而不用的消防蓄水是通過水箱內虹吸生活給水管使之多方位流動，達到保潔作用。受水體微生物繁衍和金屬管浸在水中的銹蝕作用，高位虹吸管、低位虹吸管的小孔很易堵塞。當虹吸管孔被堵塞，而生活用水量一時供不應求時，消防蓄水就會順引而出，無法保證其貯量。如發生"萬一"事件，后果不堪設想。所以管理上千萬不能忽視虹吸管孔的檢測疏通工作。辦法是用定制的小鐵釬清理孔口的漬垢和銹蝕。這樣既保證了消防蓄水不成死水，飲用水不受污染，又保證了消防的備用水量。
(2)對于消防管網內的單流閥，特別是屋頂水箱消防水管接入環網的第，一只單流閥，很易出現卡死現象，也曾發生多起被塑料袋、繩纏住事件，因此檢查它的功能很重要。應用減壓孔板或者節流器的消防系統，也同樣要密切注意其維護檢修工作。
(3)檢查消防水泵電源供應和工作情況，檢測消防備用電源倒閘切換系統，判斷其工作狀態，技術性能是否正常。在消防系統管理檢測時，多臺消防水泵機電配備的裝置(檢測、安全、顯示、訊號等方面)都要輪換啟動、運行，做到有備無患，萬無一失。
二次給水設備產品概述：
管網直接串聯水泵增壓供水的供水方式所采用之二次給水設備。在城鎮公用管網上直接裝泵抽水一直是供水系統的禁區。其理由：首先是在管網供應能力不足時，個體的超量取水會使管網節點或管段壓力下降而影響其它用戶的用水安定性。另外，允許用戶自由地裝泵“入網”有可能帶來管網運行安全和水質安全的隱患。
正式投向市場已有七、八年的時間。由于管網直接增壓方式具有節能、節水、省地、省材的產品的特色，特別是因其減少了水體二次污染，保障水質衛生安全的產品特點，而深受業界﹑用戶的關注和市場的歡迎，進而推動了該項技術的進步和發展?？梢哉J為該項技術已發展到了具有理論上的說服力和實踐證明力的較成熟階段。已經有條件在較大范圍試用和推廣使用。推廣“直供水”技術和應用“二次供水設備”的主體應該是管網一方，即城鎮供水系統。因而，管網準用條件是該項技術成果推廣應用廣度和深度的決定性因素。而如何結合自己城市和供水系統的具體情況，制定出合理、規范、便于操作的“準用條件”是應該深入研究的課題。
二次供水設備工作原理：
設備的工作原理是根據用戶用水量變化自動調節運行水泵臺數和一臺水泵轉速，使水泵出口壓力保持恒定。當用戶用水量小于一臺水泵出水量時，控制系統根據用水量的變化有一臺水泵變頻調整運行，當用水量增加時管道系統內壓力下降，這時壓力傳感器把檢測到的信號傳送給微機控制單元，通過微機運行判斷，發出指令到變頻器，控制水泵電機，使轉速加快以保證系統壓力恒定，反之當用水量減少時，使水泵轉速減慢，以保持恒壓。當用水量大于一臺泵出水時，第，一臺泵切換到工頻運行，第，二臺泵開始變頻調整運行，當用水量大于兩臺泵出水量時，將自動停止一臺或二臺泵運行。在整個運行過程中，始終保持系統恒壓不變，使水泵始終工作在高效區，既保證用戶恒壓供水，又節省電能。
(2)有25米以上建筑物的醫院，建成較早起的一般采用水池儲水提升法來解決高層用水問題，用二次給水設備把儲水池的水提升到建筑物頂層的水箱內，利用壓差來供應各樓層的用水，也稱為開放式供水。
優點：簡單、易操作、維修成本低廉
缺點：衛生安全性差、易受環境影響造成污染、消毒的工作量較大
(3)氣膜壓力式供水，其原理是用二次給水設備把儲水池的水提取加壓打入隔膜式氣壓罐內，罐內有橡膠制成的充氣增壓膽，當充滿一定壓力的氮氣后迫使橡膠模向外擴張，把已被打入儲水罐內得水擠壓出來送到管網內，供應各樓層的用水。
優點：密閉性較好衛生安全有保證、可以調整各樓層用水、可以隨意調整用水的壓力值
缺點：設備啟動過于頻繁易損壞、更換隔膜加壓罐和充氣式較為困難、成本高、占用空間大
二次給水設備產品特點：
不同用水性質的建筑共用同管網疊壓系統時，設計流量應按《建筑給水排水規范》GB 50015確定。
管網疊壓系統給水引入管設計流量，應按《建筑給水排水設計規范》GB 50015確定。設計壓力確定 設計壓力應滿足系統較不利處的配水點所需水壓。
設計壓力應采用公式5.3.2計算確定： H=H1+H2+H3+H4-H可 式中 H--用水系統設計壓力，(MPa); H1--市政管網接入處的標高至系統較不利處的配水點的高差，(MPa); H2--由市政管網接入處至系統較不利處的配水點的管路沿程水頭損失，(MPa)。設備由市政管網接入處至系統較不利處的配水點的管路局部水頭損失，(MPa，); H4--系統較不利處的配水點或用水設備的流出水頭，(MPa); H司--市政管網接入處可利用水壓，(MPa)。系統進口可利用水壓應采用公式5.3.3計算確定：H可=H5-H6-H7+H8 式中 H可--系統進口可利用水壓，(MPa); H6--市政管網接入處到設備進口處管路沿程損失，(MPa); H7--市政管網接入處到設備進口處管路局部損失，(MPa);H8--二次給水設備市政管網接入處標高與設備設備安裝處的標高差，(MPa)。
2.1.4 二次給水設備電控裝置
統一由電控裝置控制，供水給中間水箱，只需恒流量補水，采用恒轉速控制電路，需要較復雜的控制，使用ABB ACS510水泵風機通用型變頻器控制。
2.2選型/設計
現用為型號200QJ32-91/7，7級電動潛水泵，流量32 m3/h，揚程91米，電機功率13kw，額定電流29.8A。 能夠滿足用水要求，可以繼續使用。出口管徑DN80.
二次給水設備的適用范圍
(1) 適用地域范圍：適用于城市管網壓力較充足的地區加壓給水;
(2) 適用工程類型：工礦企業的生產、生活用水、自來水廠的大型給水中間加壓泵站;
(3) 適用工程部位：給水二次加壓系統;
(4) 其它適用范圍：新建、改建、擴建住宅樓，辦公樓、賓館、飯店等公共建筑生活用水;
(5) 使用單位類型：設計單位、施工單位、監理單位。
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