摘要：建筑師工程師是依法取得注冊建筑師資格證書，在一個建筑設計單位內執行注冊建筑師業務的人員。國家對從事人類生活與生產服務的各種民用與工業房屋及群體的綜合設計、室內外環境設計、建筑裝飾裝修設計，建筑修復、建筑雕塑、有特殊建筑要求的構筑物的設計，從事建筑設計技術咨詢，建筑物調查與鑒定，對本人主持設計的項目進行施工指導和監督等專業技術工作的人員，實施注冊建筑師執業資格制度。本文針對供水管網中閥門問題，通過調研與實地考察，對一些具體問題進行了研討，提出了相關性建議。文章發表在《建筑學研究前沿》上，是建筑工程師論文發表范文，供同行參考。
關鍵詞：閥門 管網閥
建筑工程師需要掌握建筑工程基本理論和知識，具備崗位職業能力，從事建筑工程生產一線技術與管理工作的高級技術應用性專門人才。從事的主要工作包括：建筑工程現場的施工技術和工程管理能力。
1、閥門在供水管網中的功能
供水的管網將把水廠送出的自來水輸配至千家萬戶，因此供水管網分布于城市的每個角落，供水管網的管道長度少至數百公里，多至數千公里。
水的不可替代性和人們生存的必需性，決定了供水管網安全運行的重要性。但是由于主客觀多方面的原因，管道往往要出現一些故障，管網總是要不斷更新改造，用水戶經常要有增減因此局部管段的停水現象就是難以避免。為了縮小停水范圍，在管網內適當地安裝控制閥門乃是十分必要。因此在一座城市的供水管網中，閥門數量成千上萬，且無規則地分布于城市街道的下面。
閥門是一種“養兵千日，用于一時”的控制設備，平時要求閥門開啟要到位，減少管段的水損失。一旦需要，閥門應能關閉迅速，切流可靠。
閥門的完好率，關系到閥門的選型、閥門的制造、管路的設計、閥門的組裝、閥門的啟閉作業及閥門的管理，當然最主要的原因還是閥門的質量。
2、問題研討
通過20家自來水公司管網閥門使用情況的調研，通過對十家閥門制造廠的考察，體會到閥門在供水管網中作用大、數量多、分布廣，問題不少。供水管網中的閥門操作并不頻繁，長期待命，一旦召喚，難以奏效。因此，在閥門選型、閥門制造、閥門檢驗、閥門組裝、閥門管理上均有許多內容值得商討。
2.1 閥門的選型
(1)閘閥與蝶閥
在供水管網中為了降低管道覆土深度，一般口徑較大管道選配蝶閥，對覆土深度影響不大的，力求選配閘閥，致于口徑的分界線應各地按具體情況考慮。從近十年使用情況而言，蝶閥出現的故障比閘閥高，因此在條件許可的情況下，擴大閘閥的使用范圍是值得關注的。
(2)閘閥
近年來，國內不少閥門制造廠家，研制、仿制軟密封閘閥，這種閘閥比傳統的楔式或平行雙閘板式閘閥有如下特點：
a.軟密封閘閥的閥體、閥蓋采用精密鑄造法鑄造，一次成型，基本不機械加工，不使用密封銅環，節約有色金屬。
b.軟密封閘閥底部無凹坑，不積存渣物，閘閥啟閉的故障率低。
c.軟密封襯膠閥板尺寸統一，互換性強。
因此軟密封閘閥將是供水行業樂意采用的一種形式。目前國內制造的軟密封閘閥口徑達1500mm，但多數廠家制造的口徑在80-300mm間，國內制造工藝上尚有諸多問題，從此次考察的情況而言，上海某閥門制造公司的閥體是委托國內鑄造廠用樹脂砂造型翻鑄的，軟密封閥板是從國外某公司進口的。該公司認為軟密封閘閥的關鍵部件是襯膠閥板，而襯膠閥板的技術要求較高，國外也不是所有廠家都能達到的，往往是從質量可靠的廠方購進組裝。
國內軟密封閘閥的銅螺母塊是嵌掛在襯膠閥板上方的，類似閘閥的結構，由于螺母塊的活動摩擦容易使閥板的襯膠剝離。國外某公司的軟密封閘閥，銅螺母塊是鑲嵌在襯膠閘板內，形成整體，克服了上述缺點，但閥蓋與閥體組合的同心度要求較高。
啟閉軟密封閘閥時，千萬不應關閉過死，只要達到止水效果即可，否則不易開啟或襯膠剝離。山東某閥門制造公司，在閥門試壓檢驗時，使用扭力板手來控制關閉的程度，作為自來水公司的閥門操作人員也應效此種啟閉方法。
(3)蝶閥
當前蝶閥選型中關注的幾個問題：
a.中線蝶閥
中線蝶閥在我國小口徑蝶閥中使用量很大，效果也比較好。在制造方式上有兩大差別：一種閥體襯膠層后有支承架(以塘沽產品為代表);一種閥體襯膠層后沒有支承架(以鄭州產品為代表)。前者襯膠量較少，后者過流面積較大。有人懷疑后者閥門使用壽命較短，但據調查并非如此。
b.立式與臥式蝶閥的比較
在中、大型蝶閥中，閥軸存在立式與臥式的區別，通常立式蝶閥的覆土較深，水中雜物容易纏繞軸端，影響啟閉;臥式蝶閥的變速傳動箱在側旁，閥井在道路上占的平面位置較寬，影響安排其它管線。因此在中型中徑蝶閥用立式為多，大口徑蝶閥在平面位置許可的條件下力求臥式。無論立式或臥式，閥門啟閉指標均應采取措施，以便從地面上觀察到。
c.偏心蝶閥
中線蝶閥的關閉密封，實質上一種橡膠襯層的擠壓密封，特別是閥軸附近受擠較大，這樣閥門的使用壽命受到影響，閥門的啟閉力矩偏大。為了減輕這方面的缺點，設計出一維、二維及三維偏心的蝶閥，其中研制的三維偏心蝶閥，理論的密封狀態是一種接觸密封狀態，不少廠家進行了這方面的研制，其中天津某廠的產品采用電腦控制的機床加工的，產品接近這方面的技術要求。
偏心蝶閥在承載水壓上是有方向性的，特別是三維偏蝶閥反向承壓能力較弱。由于管網是環狀的，要求閥門兩向承受壓力的要求是相同的，因此訂貨時應強調此項要求。
d.軟密封與金屬密封
供水行業使用的蝶閥多數是軟密封蝶閥，這種密封方式在使用中出現了以下問題：
①橡膠質量不佳，容易老化、長期受壓變形、擠壓開裂;
②閥門在制造過程中，難以保證蝶板在閥體腔中的同心度，往往以過度擠壓的方式解決密封問題，從而影響了閥門的使用壽命;
一些廠家針對上述問題進行了以下的改進：
①膠圈定點外協生產，加強質量把關，通常用于供水行業的閥門，選用三元乙丙橡膠和丁睛橡膠而天然橡膠用的不多，嚴禁摻和再生膠;
②湖北某廠對蝶板上的密封膠圈的整塊壓板改成短塊燕尾拼裝連接，以調節各部位壓板的擠壓程度來平衡蝶閥使用壽命，但這種調節技巧也是很難掌握的;
③天津及上海個別廠推出的DB蝶閥及法蘭蝶閥，它們的密封膠圈鑲嵌在燕尾槽內，有一定的活動余量，可以自行調節蝶閥關閉時膠圈的擠壓狀況;
金屬密封蝶閥由于密封件的彈性較小，一般采用偏心結構，特別是用三維偏心結構較為理想。金屬密封蝶閥原用于高壓蒸汽管路上，價格較貴，它在運行中密封面不易損傷，但它的制造精度要求較高，一旦滲漏難以修復。
(4)球閥與旋塞閥
蝶閥的主要缺點是蝶板占據一定的過水斷面，增大一定的水頭損失;閘閥雖無此問題，但大口徑立式閘閥的高度影響管道的覆土深度，大口徑臥式閘閥的長度，增大管線占據橫向面積，影響其它管線的安排;球閥及旋塞閥則保持了閘閥的過水斷面，又克服了它的缺點。球閥具有結構簡單、流阻小、密封可靠、動作靈活，維修及操作方便等優點。旋塞閥亦具有類似優點，唯過水面積不是正園形。
球閥及旋塞閥均比蝶閥重，鑄造及加工難度大，價格較貴，一般適用于中小口徑管道上。近十年由于鑄造技術的改進，采用消失模法或樹脂砂法鑄造，可避免或減少機械加工，從而降低了成本，因此球閥用于大口徑管道上的可行性值得探索。
2.2 閥門的材質
(1)供水管網中的閥門，過去閥體、閥蓋、變速傳動箱材質多數是灰口鑄鐵，部分為球墨鑄鐵。鑒于管材、管件均推廣使用球墨鑄鐵，閥門的材質亦應如此。從而提高鑄件的質量，且降低閥門的重量，特別是閥板首先應使用球鐵件(QT405-10)。
應該指出，由于閥體各部位厚薄不一，鑄件球化的難度是較大的，應有相應的措施，確保鑄件質量。目前閥體鑄造上尚存在一些問題，譬如球墨鑄鐵的理化指標除個別廠家外，多數控制不嚴，并且用型砂翻鑄，大量以機械加工成型。建議各廠家建立嚴格的質量控制體系，對于數量較大的中小口徑閥門采用消失模法造型，大口徑閥門采用樹脂砂造型，并且要求鑄件應有有效消除內應力的措施，推廣拋丸清砂措施。鑄件的缺陷，不允許用焊補方式消除，否則應采取措施消除焊補形成的內應力，進行更嚴格的檢驗，并向用戶說明情況。
(2)閥桿 建議一律采用2CR13不銹鋼材。
2.3 閥門的啟閉力矩
為了人工或機具啟閉的輕便，閥門在工作壓力下的啟閉力矩≤240N·m，也就是一個人操作即可。
希望閥門制造廠家首先優化閥門結構的設計，提高部件組合的同心度、活動部件接觸面的光潔度，減少啟閉阻力。倘若僅僅靠變速傳動箱的變速比，增加啟閉轉數的方式來減少啟閉力矩是不理想的。為了這一目的，機械加工手段的更新是不容忽視的，如天津某閥門廠為了提高機械加工的質量，大量配備電腦程控的機床及加工中心，是值得贊許的。
建筑工程師論文發表須知：《建筑學研究前沿》雜志是經國家新聞出版總署批準，由中華人民共和國建設部協辦，國家教育部主管，高等教育出版社、東南大學主辦的建筑學綜合性國家級科技建筑期刊，國際標準刊號ISSN 0529-1079 國內統一刊號CN 10-1024/TU 郵發代號79-266。該刊為月刊，大16開本，每月25號出版。
