倒流防止器及其在工程實際中的應用

李云鵬， 王新鋒， 王海順

洛玻（北京）國際工程有限公司（471009）

為保證人們生活飲用水的衛生與安全,必須防止城市供水管網水質的二次污染。倒流污染是導致城市供水管網水質二次污染的主要原因之一。目前使用的各種類型的止回閥，雖然具有引導液體單向流動的功能，但從產品標準和結構特點來看，它并不具備完全防止水倒流的功能，一旦閥瓣或密封件受到損壞，就會徹底失去防止水倒流的作用，所以止回閥不是防止倒流污染的有效裝置。

倒流防止器是一種防止倒流污染的有效裝置,它的特點是能嚴格限定管道中的壓力水只能單向流動,在任何工況下防止管道中的介質倒流。本文將簡單介紹倒流防止器的工作原理和基本構造以及其在工程中的應用。

1 倒流防止器的基本構造和工作原理

1.1 倒流防止器的基本構造

倒流防止器，又稱防污隔斷閥，是一種用于防止生活飲用水管道發生倒流污染的安全裝置,通常安裝在生活飲用水入戶管上,防止出現局部壓力異常時介質水倒流污染城市給水管網。它由兩個隔開的止回閥和一個中腔及一個液壓傳動的泄水閥組成。泄水閥隔膜上腔與止回閥1進口端連通，隔膜下腔與倒流防止器中腔連通。止回閥1、止回閥2主要由閥體、閥蓋、隔膜、閥瓣、密封板、閥芯、閥座、彈簧組成。由于止回閥的局部水頭損失,中間腔內的水壓始終低于入口水壓，壓力異常時，即使兩個止回閥都不能反向密封，安全泄水閥也會自動開啟將倒流水泄空，并維持空氣隔斷，保證供水衛生安全。如圖1所示。

圖1 倒流防止器結構示意圖

1.2 工作原理

倒流防止器的運行狀態如下:

1.2.1 正常流動

在上游管網壓力作用下，上下游止回閥1、止回閥2都開啟。由于止回閥1的水頭損失,中腔壓力至少比上有小0.014 MPa（不同產品此壓力差值略有差異）,隔膜手彈簧彈力及中腔壓力和上游壓力的共同作用,隔膜上方壓力大于下方壓力，泄水閥關閉，水流自左向右正常流動。

1.2.2 靜態壓力

水不流動處于靜態時，止回閥1和止回閥2關閉，泄水閥也處于關閉狀態。

1.2.3 下游超壓

下游止回閥2關閉，使（可能）被污染的下游水不能進入上游管網。即使下游止回閥2有滲漏，則中腔壓力升高，當止回閥1前后壓差下降到一定值時,彈簧推動泄水閥閥瓣向上，泄水閥開啟，維持空氣隔斷，保證止回閥1不發生倒流滲漏。泄壓到與進水口壓力恢復到一定壓差值時，泄水閥又關閉。

1.2.4 上游降壓

當上游壓力突然降低，上下游止回閥自動關閉，上游與中腔形成壓力差，中腔壓力高于上游壓力，在彈簧力的作用下，泄水閥開啟泄水，空氣進入中腔，形成空氣隔斷，避免產生虹吸倒流，保證安全。隨著中腔壓力減小，各部位又回到初始平衡狀態。

從上述原理可以看出:只要在配水管網的適當部位安裝倒流防止器，在管網內有可能發生倒流污染時，倒流防止器的泄水閥即可自動開啟,將倒流入泄水閥腔的水全部排放并形成空氣隔斷，從而防止倒流現象產生，杜絕了倒流污染。

2 倒流防止器的安裝要求

倒流防止器必須按閥門箭頭方向水平安裝，安裝地點環境應清潔并保證不會被液體淹沒，有足夠的維修空間，并便于及時發現水的泄放或故障的產生。

泄水閥的排水應間接排放,不應與排水管道直接連接。泄水閥出水口離地面高度應大于300mm，其泄水閥出口附近應有排水溝或口徑不小于泄水閥出口的排水管,且不得有雜物阻塞。

倒流防止器安裝前要清洗管路；閥前后應視管路具體情況設置閥門;閥體未自帶過濾器的倒流防止器前端應安裝過濾器，以防止雜質粘附使止回閥閥瓣關閉不嚴產生滲漏，引發自動泄水閥誤動作泄水。閥后裝可曲撓橡膠接頭（或伸縮器），方便維護。

倒流防止器的構造和工作原理使其具有較大的局部水頭損失,設計人員可向所選倒流防止器產品的生產廠家索取該產品的通用性能曲線,避免因計算誤差導致給水系統運行效果不理想。

3 倒流防止器在工程中的應用

1）具有加壓穩壓設備的消防給水系統,從生活給水系統或市政管網中直接取水的場合,或消防給水系統從低落差的生活水系統中直接取水并有回流可能的場合,在其起端應設置倒流防止器。

2）具有加壓或穩壓設備的生活給水系統直接從市政管網中取水的場合;在其市政管網的引入管道上應設置倒流防止器；如采用無負壓（疊壓式）供水方式的進水段管道上應設置阻力較小的倒流防止器。

3）建筑中央空調循環水補水的管道上應安裝倒流防止器。

4）露天水池的補水管道口與其溢流水位或最高淹沒水位之間的空氣間隙小于管徑2.5倍的，在其補水管道上安裝倒流防止器。

5）從市政管網或生活水系統向化工廠、發電廠、造紙廠、污水處理廠、垃圾處理站、動物養殖場、醫院、制藥廠、噴漆廠（車間）、實驗室等容易造成有毒有害污染的場合輸送生產用水的管道起端，應安裝空氣隔斷型的倒流防止器。

6）市政管網或生活水系統中的水質達到直接飲用水標準,從其管網中取水的引出管道的起端應安裝空氣隔斷型倒流防止器。

7）從水質好的管網向水質差的管網間斷性供水的,其管網的連接處應安裝低阻力倒流防止器。

4 結語

倒流防止器作為一種有效防止管網倒流污染的裝置，它的推廣使用對于改善我國飲用水的水質具有重要的現實意義。隨著國民經濟發展和人民生活質量的提高，給排水領域管理的規范、法制的完善，倒流防止器將得到越來越多的了解和應用。