倒流防止器的认识、选择及应用
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2023年03月13日 10:11:56
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知识点:倒流防止器 一、设备介绍 倒流防止器根据构造的不同分为:双止回阀倒流防止器,低阻力倒流防止器和减压型倒流防止器。 1.双止回阀倒流防止器 由两个独立止回阀串联,能防止管道中的压力水逆向流动的装置。双止回阀倒流防止器的性能要求详见产品标准CJ/T 160-2010《双止回阀倒流防止器》。

知识点:倒流防止器

一、设备介绍


倒流防止器根据构造的不同分为:双止回阀倒流防止器,低阻力倒流防止器和减压型倒流防止器。

1.双止回阀倒流防止器

由两个独立止回阀串联,能防止管道中的压力水逆向流动的装置。双止回阀倒流防止器的性能要求详见产品标准CJ/T 160-2010《双止回阀倒流防止器》。

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工作原理:正常工作状态时,进、出口止回阀在上游压力水的作用下被打开,压力水正常流动。当上游水压力降低或下游水压力升高时,管路形成背压,这时两个止回阀同时关闭,防止下游可能被污染的水倒流至上游水管。

测压孔用来检验产品故障,保证产品的正常工作。

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2.低阻力倒流防止器

由双级止回阀结构的主阀和 中间自动排水装置 组成,利用水力原理自动控制双击止回阀和排水装置的启闭,在回流时能形成 中间腔空气隔断 ,严格防止回流污染,且在2m/s流速时水头损失小于0.04MPa的倒流防止器。

低阻力倒流防止器图集上分成了4类:内置排水式、内置排水过滤式、直流式、在线维护过滤式。其构造详见12S108-1-P31。

P1-进水腔压力(kPa);P2-中间腔压力(kPa);P3-出水腔压力(kPa);

△Pj-进水止回阀密封关闭时的正向压差,△Pj=P1-P2;
△Pc-出水止回阀密封关闭时的正向压差,△Pc=P2-P3。

1)工作原理:

进口止回阀:当P1>(P3+△Pj)时,进口止回阀开启,P1≤(P3+△Pj)关闭,其复位弹簧提提供进水止回阀密封关闭正向压差△Pj≥0.007MPa。

出口止回阀:当P2>(P3+△Pj)时,进口止回阀开启,P3≤(P3+△Pj)关闭,其复位弹簧提提供出水止回阀密封关闭正向压差△Pj≥0.0035MPa。

排水器:进水通中间腔,出口通大气,由阀座、阀座和感应活塞等组成,通过水力感应倒流防止器的进、出口的压力差,控制阀瓣启闭。当P1>P3时关闭;当P1≤P3时开启,且P2=0。使中间腔与大气相通,严格防止回流污染。

2)选择:

倒流防止器的公称尺寸宜与连接管段相同,DN15~DN50应选择内置排水式,适用于楼层和用户管道;DN50~DN200可选用直流式,DN150及以上,宜选择在线维护式( 自带伸缩过滤装置,可不再设置过滤器及可曲挠橡胶接头 )。

低阻力倒流防止器不宜设置在水泵出口等方向压力较高的管道上。用于有毒污染场所时(场所外的引入管上设置),应选择在线维护式倒流防止器。

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3.减压型倒流防止器

由两个独立的止回阀和一个 泄水阀 组成,能严格限定管道中的压力水只能单向流动的水力控制装置( 也有中间排水腔,可形成空气隔断 )。减压型倒流防止器性能要求等内容详见产品标准GBT 25178-2010 《减压型倒流防止器》。


注:视频中0.14MPa应更正为0.014MPa,即14kPa。


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P1-进水腔压力(kPa);P2-中间腔压力(kPa);P3-出水腔压力(kPa);

1)系统管网供水压力正常状态:在零流量时,进水止回阀和出水止回阀受弹簧推力作用自动关闭;用户正常用水时,进、出水止回阀开启,此时中间腔泄水阀受压差P1-P2>14kPa作用,呈关闭状态,不排水。

2)防止背压回流:出水管路因某种原因压力P3上升,且P3接近甚至大于P1,进、出水止回阀受弹簧推力作用自动关闭,此时如出水止回阀存在泄漏现象,中间腔的水压P2将随之升高,当压差P1-P2≤14kPa时,泄水阀自动开启将回流水排出,空气进入 中间阀腔 形成空气隔断 ,防止背压回流。

3)防止虹吸回流:上游处于非正常供水状态,当进水腔压力P1下降到14kPa或更低时,无论中间腔和出水腔压力多大,泄水阀均持续开启泄水。当P1降为零时,泄水阀处于全开状态,大气通过漏水斗装置进入中间腔,使中间腔成为气室,形成进水腔与出水腔之间的空气隔断,防止虹吸回流。

注:个人认为该型倒流防止器的产品标准、技术规程、图集上对于中间腔的始动泄水压力描述存在笔误,不应是P1-P2≥14kPa,而应是P1-P2≤14kPa,如理解有误,请大神们拍砖。

注:各类型倒流防止器的水头损失,可以根据12S108-1中不同型号倒流防止器的水头损失曲线确定。

二、规范要求

1.《建筑给水排水设计标准》GB 50015-2019

3.1.2 自备水源的供水管道严禁与城镇给水管道直接连接。

条文说明:现行国家标准《城镇给水排水技术规范》GB 50788-2012还规定,城镇供水管网“严禁擅自与自建供水设施连接”。

解读:当二次供水系统中设置了生活水箱时,市政给水管不得与水箱出水管路相连,设倒流防止器也不行。

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3.3.7 从生活饮用水管道上直接供下列用水管道时,应在用水管道的下列部位设置倒流防止器:
-1 从城镇给水管网的不同管段接出两路及两路以上至小区或建筑物,且与城镇给水管形成连通管网的引入管上;
-2 从城镇生活给水管网直接抽水的生活供水加压设备进水管上;
-3 利用城镇给水管网直接连接且小区引入管无防回流设施时,向气压水罐、热水锅炉、热水机组、水加热器等有压容器或密闭容器注水的进水管上。

条文说明:

-1 有两路进水的小区或建筑物,当城镇两路生活饮用水管道水压有差异时,容易造成一路略高水压的城镇生活饮用水管道将小区或建筑给水管道中水压至另一路略低水压的城镇生活饮用水管道。

-2 针对如叠压供水系统等从城镇生活给水管网直接抽水的生活供水加压设备。

注:叠压供水设备,接自城镇供水管网,当其前端管路没有设置防回流污染设施时,应在设备进水管上设置倒流防止器阀组,其宜采用低阻力倒流防止器。

-3 当局部热水供应系统采用贮水容积大于200L的容积式燃气热水器、电热水器或设置有热水循环时,应设置倒流防止器。(前提是引入管上无倒流防止器)

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3.3.8 从小区或建筑物内的生活饮用水管道系统上接下列用水管道或设备时,应设置倒流防止器:
-1 单独接出消防用水管道时,在消防用水管道的起端;
-2  从生活用水与消防用水合用贮水池中抽水的消防水泵出水管上

条文说明:

-1 从小区或建筑物内的生活饮用水管道系统上接出消防管道不含室外生活饮用水给水管道接出的接驳室外消火栓的短管

-2 小区生活用水与消防用水合用贮水池中抽水的消防水泵,由于倒流防止器阻力较大,水泵吸程有限,故倒流防止器可装在水泵的出水管上。

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3.5.8 倒流防止器设置位置应符合下列规定:
-1 应安装在便于维护、不会结冻的场所;
-2 不应装在有腐蚀性和污染的环境;
-3 具有排水功能的倒流防止器不得安装在泄水阀排水口可能被淹没的场所
-4 排水口不得直接接至排水管,应采用间接排水,并应符合本标准第4.4.14条的规定。

注:低阻力倒流防止器和减压型倒流防止器均有中间排水腔

3.3.11条文说明:防止背压回流型污染的倒流防止设施可替代防止虹吸回流型污染的倒流防止设施

3.5.15 给水管道的管道过滤器设置应符合下列规定:
-1 减压阀、持压泄压阀、倒流防止器、自动水位控制阀、温度调节阀等阀件前应设置过滤器;

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2.《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014

5.1.12 消防水泵从市政管网直接抽水时,应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器

条文说明:消防水泵从市政管网直接吸水时为防止消防给水系统的水因背压高而倒灌,系统应设置倒流防止器。

倒流防止器因构造原因致使水流紊乱 如果安装在水泵吸水管上,其紊乱的水流进入水泵后会增加水泵的气蚀以及局部真空度,对水泵的寿命和性能有极大的影响,为此本规范规定倒流防止器应安装在水泵出水管上。

6.2.3 当采用消防水泵直接串联时,应校核系统供水压力,并应在串联消防水泵出水管上设置减压型倒流防止器。(防止压力回传)

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8.3.5 室内消防给水系统由生活、生产给水系统管网直接供水时,应在引入管处设置倒流防止器。当消防给水系统采用有空气隔断的倒流防止器时,该倒流防止器应设置在清洁卫生的场所,其排水口应采取防止被水淹没的技术措施。

条文说明:本条为强条,有空气隔断的倒流防止器,有开口与大气相通,为保护水源,该倒流防止器应安装在清洁卫生的场所,不应安装在地下阀门井内等能被淹没的场所


三、存在的问题

倒流防止器设置主要存在一以下几个问题:

1.未明确倒流防止器类型

不同场所适用的倒流防止器类型不同,一般情况选择相适应的倒流防止器即可,不建议随意采用高等级的防回流污染设施,减压型倒流防止器水损较大,非必要时,不建议选用。也不建议随意用倒流防止器替代真空破坏器。

2.未按回流危害等级配置

倒流防止器的选择,应根据回流性质、回流污染的危害程度,按《建水标》附录A确定。例如,从生活饮饮用水管网接消火栓系统,其回流危害等级为“中”,对照表A.0.2,可选择低阻力倒流防止器,不应采用双止回阀倒流防止器。

3.设置于可能冻结的场所,但未采取防冻措施

室外地上或地下设置的倒流防止器,当存在结冻可能时,应按规范采取相应防冻措施。对于严寒、寒冷地区,宜优先设置于室内,并采取采暖保温措施。

4.将带空气隔断的倒流防止器设置于阀门井中,且未采取任何防水淹没的技术措施

带空气隔断倒流防止器包括低阻力倒流防止器和减压型倒流防止器,这两种倒流防止器是否可以设置于地下阀门井中,存在争议,但设置于阀门井中而未采取任何防水淹没的技术措施,是肯定违规的。


四、安装方式

关于倒流防止器的三本协会标准,分别为《双止回阀倒流防止器应用技术规程》CECS 446:2016、《低阻力倒流防止器应用技术规程》CECS 259:2009以及《减压型倒流防止器应用技术规程》CECS 426:2016,分别对应三种不同类型的倒流防止器。下文中分别简称为《双规》、《低规》和《减规》。

1、可以明确的是,所有倒流防止器都严禁地下直埋安装, 在严寒、寒冷地区,应优先选择有采暖的房间内地上安装,且设置地点应便于安装、检测和维护管理 。(如门卫室、地下室、大楼一层等)

减压型倒流防止器不得采用地下安装方式 非严寒、寒冷地区,各类型倒流防止器可采用室外地面水平安装,减压型倒流防止器应采用地上安装。

双止回阀倒流防止器宜优先采用地面水平安装,确有需要时,可于地下阀门井内安装 ,安装详图详见12S108-1-62, 阀门井采用整体防渗结构,管道穿井壁设置防水套管。于严寒、寒冷地区设置时,可将阀组设置于冰冻线以下,阀门井采用双层保温井盖。

2、低阻力倒流防止器是否可以地下阀门井内安装?

《低规》3.2.2:当确需室外地下安装时,应设置阀组安装井,并采取相应技术措施,及时排除井内积水。主编《低规》、《12S108》的上龙阀门厂的样本资料上详细介绍了低阻力倒流防止器的地下安装要求和方式。

但《建水标》3.5.8及《消水规》8.3.5上规定带空气隔断倒流防止器不应安装在可能被水淹没的场所, 《消水规》8.3.5条文说明该场所包含阀门井 ,赵世明老师认为即便采取设置提升泵、一体防渗阀门井等方式,也难以保证倒流防止器不被水淹没。

《建水标》和《消水规》虽然正文未明确采用防水淹没措施的阀门井算不算可能被水淹没的场所,考虑低阻力倒流防止器也有中间排水腔,采用的各种防水淹没措施,在实际运行、管理维护中,难以长期保证, 故个人不建议采用地下安装方式,既存在违规风险,又存在较大安全隐患。

3、严寒、寒冷地区,带空气隔断倒流防止器是否可以室外地上安装,并采用电伴热保温措施?

对设置倒流防止器、常年不经常流动的消防给水管道,为减少死水长度,倒流防止器应靠近引入管起端设置。

严寒、寒冷地区,应优先考虑将倒流防止器设置于室内有采暖的房间内,当确有困难或不合理时 (例如,设置位置距离引入管起端过远), 个人认为可以采用室外地面安装、并采取电伴热保温的方式

12S108-1上室外地上安装倒流防止器-注释:有结冻可能时,应对阀组及明设管段采取防冻保温或电伴热措施。

当采用室外地上安装、电伴热保温时,建议小区引入管不少于2条,以保证极端情况下,某一管路电伴热失效、管道被冻结时,仍有必要的供水。

4、室外地面设置时,宜设置防撞、防盗等防护措施

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注:上图仅为一种示例,实际应用时,应根据具体情况调整,例如当倒流放防止器自带过滤器时,倒流防止器前可不设置过滤器。保温措施等也应根据项目具体情况确定。

相关推荐:

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范


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