无负压供水设备的应用与维护

无负压供水设备的应用与维护

任玮

大庆油田水务公司技术开发分公司  黑龙江大庆  163000

摘要：无负压供水设备近年来迅速发展，相比传统二次供水设备具有运行成本更低、供水更加安全、占地面积更小等优势，能够有效解决城镇供水管网供水能力不足的问题。在具体应用该供水技术时，应当注意市场规范化建设、安装和维护中的具体操作问题。

关键词：无负压供水设备；城镇供水；供水安全；供水技术

无负压供水是一种新型的二次供水模式，具有显著的节能效果。近年来，无负压供水相关技术的开发和推广在保障饮用水安全、提高饮用水质量、环保节能降耗等方面起到了较大的促进作用，吸引了越来越多的学术研究和工业应用等领域的关注，目前已被广泛投入到各种类型的建设项目的供水设计系统中。但在具体的应用过程中，无负压供水设备的一些问题尚未得到明确和解决，如管网压力稳定性的影响，这可能导致供水不足、供水水压不稳定或爆管等问题。因此，本文将首先简介无负压供水设备相对于传统二次供水设备的优势，随后介绍具体应用无负压供水设备时需注意的常见问题，最后总结其在运行过程中的维护工作。

1.与传统二次供水设备相比的优势

第一，运行成本更低。无负压供水系统对市政供水系统的能量充分利用，使供水压力的补偿量大大降低。传统二次供水的模式为“市政管网—地下水箱—水泵—楼顶水箱—用户”，与之相比，无负压供水设备通过直接串接于自来水管网，对自来水原有的运行压力能够充分利用，以降低水系设备的运行耗能及费用，同时，工作人员对其的监控精度更高，便于水泵保持长时间、高效率运作[1]。据有关研究表示，相较于传统的二次供水设备而言，无负压供水设备的使用年限平均长大约 3 倍以上，设备维修和更换成本更低。同时，无负压供水设备的自动化程度更高，设备的全自动运行使工作人员无需对其进行水箱清洗，便可实现供水安全、卫生，无需检疫检验费，无需专人值班，因此日常维护费用更加低廉。

第二，供水更加安全。近年来，高层建筑二次供水水质较差的问题时有发生，这和传统二次供水模式的固有特点，即水循环不足密切相关，这会导致供水系统易出现死水、水质二次污染等情况。同时，相关责任单位的监管维护工作常常难以持续性落实，例如对水箱的清洁和消毒不够及时的情况时有发生，这都极易造成水质污染。无负压供水设备则凭借全自动化的运行方式和全封闭的结构形式，可以做到对冒、滴、漏的有效避免，从而解决高层用水的二次污染问题，保证高层住户的用水安全。此外，无负压供水系统包含故障判断系统和自动报警系统，因此在运行期间，持续监控设备的缺相、缺水、过载、短路等特殊情况，同时自动化地及时响应，激活保护模块，这能够在规避安全事故的同时延长设备使用寿命。

在其他方面，无负压供水系统不需建设系统储水池，能够节约供水系统的占地面积，精简系统的建设成本，同时还能大幅减少安装时间。

2.无负压供水设备的应用

就目前而言，无负压供水设备主要可分为补气式与胶囊式两种类型，且均是利用空气来进行空间的填充从而发生形成负压，两者区别在于补气式会与空气发生直接接触，胶囊式不与空气直接接触。两类设备通常对应接于水泵进口，压缩空气而在供水时直接释放。如此能够有效避免在市政供水管网中的负压产生，同时也使得城市供水能力不足的问题得到有效解决，缓解城市用水的峰谷矛盾，进而实现节能、高效。

无负压供水系统多为机电自控一体化的高科技设备体系，目前主要存在以下几种形式：

1）稳流模式：在市政供水管网需要支持时，系统的真空抑制器打开，由外部补入空气。空气进入稳流补偿装置后，负压的产生得到有效抑制，之后水泵的工作状态可依靠液位控制装置来确定。

2）自控限流：压力传感器可基于检测信号及时限制变频器，来实现对水泵取水量的控制，从而在在市政供水管网需要支持时，平衡管网压力，使供水系统保持正常的工作状态。

3）压力控制：恒压供水系统可以在在市政供水管网需要支持时启动，帮助管网压力恢复正常，随即供水系统可恢复正常的工作状态。

应用无负压供水系统的过程中，需要进行规范：

1）应及时跟进国外先进的、前沿的制造经验，制定相应的国内行业生产规范，为企业生产质量把关，同时指导企业进行精益生产和技术创新，从而提高国内设备的制造发展水平。

2）重视相关知识产权保护工作，有关部门应审查企业的资质和技术等，从而杜绝产权侵害、技术剽窃的行为。

3）规范市场准入制度，科学管控企业的进入条件，避免市场固化，设置科学合理的行业准入标准，对相关企业的背景如运营条件、适用技术、建设规模和售后等进行审核把关。

此外，具体应用过程中应对无负压供水系统所存在的问题进行预先研判：

1）水泵选择问题：城市供水管网的使用状态随城市人员生活状态不断变化，因此具有一定的变动性。在压力较高时，需留意水泵设备可能出现低效或过载的的状态。

2）卫生水质问题：无负压供水设备中仍然存在死水状态，伴随时间推移会造成水质变化，外部空气进入也可能导致水质的二次污染。

3）水泵汽蚀隐患：由于需要保持空气不断进入，补气式设备在系统吸力作用下，可能出现空气泡析并有可能导致汽蚀。

4）胶囊寿命：在使用过程中，囊式设备可能会出现胶囊下拉的情况，伴随使用时间延长可能导致断裂，影响其使用寿命[2]。

3.无负压供水设备的维护

在无负压供水设备的维护工作流程中，首先在安装前，需要对泵体内进行仔细检查，防止泵内存在硬质物。安装管路时应保证泵不承重，避免泵变形。地脚螺栓需要拧紧、调节阀应妥善安置于泵的进、出口管路上，同时泵出口应安装压力表。此外，投入运行前，应对无负压供水设备全面清理、吹扫[3]。

投入使用之后，应注意加注润滑油，并且应对电机轴承以及水泵的温度进行及时检查或实时监控。定期检查地脚螺栓的稳固性。保证水流循环正常是管路系统维护和保养工作的主要任务。日常维护和保养工作中，负责人员需要重点排查贮水箱到气压水罐总出水口的密封性能，注意检查是否出现渗漏现象。同时注意维护无负压供水设备的电控系统，注意保持电控柜干燥，避免环境潮湿和空气温度过高。

4.结束语

无负压供水设备和人们的日常生活、生产活动存在密切关联，因此必须要重视此设备的合理应用，在其使用过程中做好维护工作，实现对此设备的科学、节能使用，如此方可真正实现造福于民，为人们供应高质量的水资源。

参考文献：

[1]王明威,吴坤. 一组无负压供水设备不锈钢管件的焊接工装设计[J]. 河南科技,2020,39(28):74-76.

[2]王戈静,刘拴仪. 智能变频无负压供水设备的控制系统设计[J]. 自动化与仪器仪表,2018,(07):140-142+146.

[3]孙立生. 无负压供水技术在二次供水系统中的应用[J]. 中国新技术新产品,2018,(13):79-80.