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一、What(气囊现象的定义及危害)
• 定义:气囊现象是指在管道系统中,空气积聚形成气囊,阻碍水流正常流动的现象。气囊通常在管道的高点、驼峰段或水平管段中形成,类似于水管里进了空气形成的“气泡”,会阻碍水的流动。
• 危害:
• 水流不畅:气囊占据管道空间,减少水流有效截面积,导致水流受阻。
• 水锤现象:气囊在水流冲击下可能突然破裂,产生瞬时高压,引发水锤,损坏管道和设备。
• 设备损坏:气囊可能导致水泵气蚀、阀门损坏等,影响设备正常运行。
• 系统效率降低:气囊增加系统水头损失,降低整体运行效率。
二、Why(为何要避免气囊现象)
气囊现象会导致水流不畅、水锤现象、设备损坏以及系统效率降低等诸多问题,严重影响给水、热水、消防系统的正常运行和使用寿命,增加维护成本和安全隐患。因此,采取有效的措施避免气囊现象的发生至关重要。
三、How(避免气囊现象的措施)
• 管道设计优化:
• 避免驼峰设计:管道应尽量避免连续起伏的管段,减少气囊形成可能。若无法避免,应在驼峰段设置排气装置。在设计阶段,应充分考虑管道的走向,尽量保持管道的平直,避免不必要的起伏。对于不可避免的驼峰段,应在设计图纸中明确标注排气装置的位置,确保施工时能够准确安装。
• 合理设置坡度:水平设置的管道宜有坡度,在于充水时易于排气,维修时易于排尽管内积水。具体坡度应根据管道的用途和系统要求进行设计,一般给水管坡度(2~5‰),热水管坡度(3~5‰),确保空气能够顺利排出管道,也便于泄水。自喷充水管道的坡度不宜小于2‰,准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。
• 控制水平管段长度:建议给水水平干管长度超过50米、热水水平干管长度超过30米、消防给水平干管长度超过50米时,应设置排气或通气装置。
在设计时,应详细计算水平管段的长度,并在图纸中明确标注排气或通气装置的位置,确保施工时能够按照设计要求进行安装。
• 排气系统配置:
• 选择专用排气阀:给水系统的自动排气阀,要耐腐蚀、耐压性,不造成水质污染。热水系统应选用耐高温的自动排气阀,以适应热水系统的温度变化。消防系统选用自动排气阀,确保在火灾时能正常工作,
·自动排气阀的设置位置
给水系统的自动排气阀设置位置详见GB50015-2019第3.5.14条;
热水系统的自动排气阀设置位置详GB50015-2019第6.8.4条;
消防系统的自动排气阀设置位置详GB50015-2019第8.3.2条。
在采购排气阀时,应选择符合相关标准和规范的产品,并要求供应商提供质量证明文件。
• 科学布置排气阀:管道隆顶点、弯头,水系统高点处应设置排气阀。在设计图纸中,应详细标注排气阀的布置位置,并在施工过程中严格按照图纸进行安装,确保排气阀的安装位置准确,能够有效排出管道中的空气。
• 设备安装工艺:
• 水泵吸入管设计:水泵吸入管应保持连续上升坡度不小于0.5%,严禁出现“U”型管段,采用偏心大小头连接。吸水管与吸水母管连接应管顶平接,或高出管顶平接。
在安装过程中,应严格控制吸入管的坡度,注意管道连接,避免形成气囊,导致水泵气蚀损坏。同时,应确保吸入管的连接质量,避免出现漏气或堵塞的情况。
• 消防水池水箱出水管设计:消防水池水箱的出水管应低于最低有效水位。
所有水池应设置通气管。
四、How much(具体案例分析)
• 给水系统案例:某商业综合体给水干管因驼峰设计形成大面积气囊,导致水流不畅。通过在驼峰段设置排气阀,成功解决了气囊问题,确保了水流顺畅。
该案例充分说明了在管道设计中避免驼峰设计的重要性,以及在无法避免时设置排气装置的必要性。
• 热水系统案例:某酒店72米热水管未设排气阀,导致水锤爆管。通过在管道上每隔30米设置耐高温自动排气阀,解决了水锤问题,确保了系统稳定运行。
这一案例表明,合理设置排气阀对于热水系统的重要性,特别是在长距离水平管道中,排气阀的布置间距和类型选择至关重要。
• 消防系统案例:某消防泵房吸入管与吸水母管未管顶平接,吸水管有U性管段成气囊,导致主泵气蚀损坏。通过优化吸入管设计,保持连续上升坡度不小于0.5%,成功消除了气囊隐患,确保了水泵的正常运行。
该案例强调了水泵吸入管设计的重要性,合理的设计可以有效避免气囊的形成,保障消防系统的正常运行。