一、老旧管网改造工程背景
很多市政供水、厂区循环水、中水回用管网建成时间久,管道锈蚀、壁厚减薄,压力波动大,启停泵、阀门快速开关极易产生水锤冲击;原有管线没有前置过滤,铁锈、焊渣、泥沙持续进入换热器、阀门、流量计,造成设备堵塞磨损。老旧管网改造有很多约束:场地狭小、原有管道口径固定、不能长时间停水、管道承压能力低,自清洗过滤器选型、安装位置、支撑、旁通、水锤防护是重点。配套设备:缓闭止回阀、水锤吸纳器、泄压阀、伸缩节、管道导流器。

(一)老旧管网典型风险点
管道锈蚀产渣,杂质负荷波动大,短时间滤网快速堵塞;
管网压力不稳定,泵启停产生水锤,冲击过滤器壳体、滤网、电机密封;
原有管墩、支架承载力不足,新增过滤器自重造成管道应力变形;
停水施工窗口短,需要带压旁通,保证不停水改造;
管网存在负压,空气进入管道,气蚀 + 气堵,影响清洗排污效果。
二、过滤器安装位置选择
(一)泵后安装(最常用)
离心泵出口,保护下游全部用水设备;缺点:泵出口压力波动大,水锤冲击明显,必须配套缓闭止回阀;
(二)泵前安装(吸入口)
泵前过滤,保护泵叶轮,但是泵前负压,过滤器腔体容易进气,排污困难,吸吮式不推荐泵前安装;刷式泵前安装要做好排气;
(三)分支管线上安装
多分支供水,每条分支单独设置过滤器,单点故障不影响整个主干管网,适合大型厂区、市政配水;
(四)禁止安装位置
弯头下游紧邻位置,高速偏流冲刷滤网局部,造成滤网单侧磨损;阀门出口直连,涡流、压力冲击大。
三、旁通管路设计(不停机改造核心)
(一)一用一旁通方案
过滤器进出口设置手动闸阀,并联旁通管路,检修、拆滤网、故障时,切换旁通维持供水;旁通阀选用密封可靠闸阀,禁止蝶阀长期作为主密封;
(二)一用一备方案
重要连续生产管线,两台过滤器并联,一台清洗检修,另一台在线运行,无间断过滤,适合化工、电厂、连续供水;
(三)管路排气、排污支管
过滤器最高点设置自动排气阀,最低点设置手动排污阀;老旧管网气体多,积气会造成压差检测失真、清洗动作紊乱。
四、水锤防护成套方案
(一)水力冲击来源
水泵突然停泵、排污阀快速关闭、清洗排污瞬间流量变化,产生压力震荡。
(二)防护配置
泵出口设置缓闭止回阀,分阶段关闭,消减水锤;
高压、大口径管线加装水锤吸纳器,吸收瞬时高压冲击波;
过滤器排污电磁阀选用慢开慢关型,延长排污阀门启闭时间,避免瞬间流量突变;
控制程序增加泵联动联锁:水泵启动延时开启过滤器,水泵停止优先关闭排污阀;
压力高、老旧薄壁管道,壳体选用加厚碳钢或者不锈钢,校核壳体承压,预留安全余量。
五、支吊架与应力补偿
老旧管道不能承受过滤器自重,独立设置设备支墩,管道和过滤器之间加装橡胶软接头,减震、消除热位移应力;长管路加装伸缩节,吸收管道热胀冷缩,避免壳体法兰受力拉裂。
六、调试与投运步骤
投运前先全开旁通,缓慢冲洗管道,把管网焊渣、铁锈先排干净,避免一次性大量杂质涌入滤网;
缓慢打开进出口阀门,逐步升压,禁止快速开阀冲击;
排净腔体内部空气,校准压差变送器零点;
先定时模式试运行,观察压力波动,再切换压差联动模式;
停泵测试,观察水锤压力变化,验证泄压、吸纳装置动作。
七、工程案例:厂区循环水老旧管网改造
某老厂区循环水管道运行 12 年,管道锈蚀严重,每次停泵启泵都有明显水锤,流量计、换热器频繁堵塞。改造方案:在循环泵出口设置吸吮式自清洗过滤器,配套独立支墩、橡胶软接头、旁通管路,泵出口加装缓闭止回阀 + 水锤吸纳器,排污阀调整为慢开电磁阀。改造后,管网杂质被拦截,水锤冲击得到控制,换热器堵塞故障大幅减少,改造施工期间依靠旁通,没有全线停水。
八、常见问题解答
过滤器放在泵前好还是泵后好? 优先泵后;泵前负压工况容易进气,排污效果差,只适合小流量、低杂质简单场景。
旁通阀能不能长期开启? 旁通只是检修旁路,长期打开杂质直接走旁通,失去过滤保护作用,正常运行必须关闭旁通。
水锤吸纳器安装之后就可以取消缓闭止回阀吗? 不能,两者功能互补,停泵回流冲击主要依靠缓闭止回阀,吸纳器处理瞬时尖峰压力。
老旧管道压力波动大,压差变送器会不会误动作? 选用带阻尼的压差变送器,增加信号滤波,避免压力震荡误触发清洗。
九、参考文献
[1] GB 50013 室外给水设计标准
[2] GB/T 34345 自清洗过滤器
[3] GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范
其他相关产品关键词: