摘要：面向直飲工程的管道配水技術中，對高處供水管道供水壓力的設計考慮存在一定的不足，并且在該方面的設計還很少。研究根據高處優(yōu)先供水的原則，設計了一種馬鞍形管道配水技術，通過以同徑三通為核心，最大化實現高處供水的效率提高。此外，研究對面向直飲供水泵站的水泵機械維修密封技術進行研究，設計實驗驗證。結果表明，研究提出的水泵機械密封技術表現出了更加明顯的磨損損失，不銹鋼與橡膠磨損損失分別為1.22和0.24；機械密封磨損壽命在可信度為0.98左右，磨損壽命達到了4.9a，安裝馬鞍形配水管道的供水效率更高，并且供水穩(wěn)定。實驗驗證了該技術可以實現高達98.3%的高層建筑供水效率輸出。該研究為直飲工程高處供水、水泵維修提供了技術參考。

關鍵詞：直飲工程管道配水水泵機械維修

中圖分類號：TV674文獻標識碼：A

ResearchontheApplicationofDirectDrinkingEngineeringBasedonPipelineWaterDistributionTechnologyandPumpMachineryMaintenance

CHENRuiqi

JinanPurunWaterCo.，Ltd.，JinanCityInvestmentGroupCo.，Ltd.，Jinan，ShandongProvince，250000China

Abstract：Inthepipelinewaterdistributiontechnologyfordirectdrinkingprojects，therearecertainshortcomingsinthedesignconsiderationofthewatersupplypressureofhigh-placewatersupplypipelines，andthereisstilllittledesigninthisaspect.Thisstudydesignsasaddle-shapedpipelinewaterdistributiontechnologybasedontheprincipleofgivingprioritytohigh-placewatersupply，whichtakestheteeofthesamediameterasthecoretomaximizetheefficiencyofhigh-placewatersupply.Inaddition，thispaperstudiesthemechanicalmaintenanceandsealingtechnologyofwaterpumpsfordirect-drinkingwaterpumpingstations，anddesignsexperimentstoverifyit.Theresultsshowthattheproposedmechanicalsealtechnologyforwaterpumpsexhibitsmoresignificantwearlosses，withstainlesssteelandrubberwearlossesof1.22and0.24，respectively，thewearlifeofthemechanicalsealreaches4.9awhenthereliabilitylevelisaround0.98，andthatinstallingthesaddle-shapedwaterdistributionpipelinehasamoreefficientandstablewatersupply.Experimentshaveverifiedthatthistechnologycanachieveupto98.3%ofthewatersupplyefficiencyoutputofhigh-risebuildings.Thisstudyprovidestechnicalreferenceforhigh-placewatersupplyandpumpmaintenanceindirectdrinkingengineering.

KeyWord：Directdrinkingengineering;Pipelinewaterdistribution;Waterpump;Machinerymaintenance

傳統(tǒng)市政給水系統(tǒng)對于高層建筑存在水壓不穩(wěn)、供水不足等問題。管道配水是常用的供水技術，管道優(yōu)質直接飲用水簡稱為“直飲水”[1]。目前，高層樓高處供水還存在不足，如傳統(tǒng)的管道配水技術采用異徑三通管，供水壓力與分支分流存在限制，水壓過高會使其報廢。目前研究設計的管道配水技術復雜度較高，對實際水流方向把握要求高。因此為提高現有管道分流以及高處升壓供水效率，研究創(chuàng)新性地設計一種馬鞍形配水管道，在管道系統(tǒng)的分支處或者分合流處以改變流體的流動方向，實現流體的分流或集流的目的，并調節(jié)流體的流量和壓力；此外研究還分析研究了水泵機械密封技術，為直飲供水泵站水泵維修提供參考。

1基于管道配水及水泵維修的直飲工程應用

傳統(tǒng)的管道配水技術采用異徑三通管，三通管道是工業(yè)生產中使用頻率較高的管道之一，主要用于改變管道的流向或分流[2]。異徑三通管道配水容易在管道分支處造成滯留現象，導致管道堵塞[3]。研究提出一種馬鞍形管道配水技術，馬鞍三通在管道系統(tǒng)中主要用于連接三條同等直徑的管道使其形成三通管道。馬鞍三通被用于管道系統(tǒng)的分支處或者分合流處以改變流體的流動方向，實現流體分流或集流的目的，還可以調節(jié)流體的流量和壓力，其平面與立面結構如圖1所示。馬鞍三通管的密封橡膠位于管內側，而傳統(tǒng)通用的三通管的密封橡膠位于管外側。密封橡膠位于內側的馬鞍三通管可以更好地保護管道不被污染，而密封橡膠位于外側的傳統(tǒng)三通管則更易于清洗和維護。但馬鞍三通管還具有更好的耐腐蝕性和耐磨性，而傳統(tǒng)三通管更容易被腐蝕和磨損。

水泵是工業(yè)生產和生活用水中不可或缺的設備，在運行過程中，密封部分的磨損和損壞往往是最常見的故障之一[4]。但是，直飲工程中水泵發(fā)生故障而無法進行及時有效的精確維修，從而導致供水效率低下和水資源浪費[5]。研究利用抗磨損性材料進行水泵機械密封，便于檢測診斷水泵機組故障。通過利用水泵對水流進行做功，水壓隨著管線距離的延長而逐漸降低[6]。機械密封是指利用密封件和輔助密封裝置，其原理是通過機械力產生的摩擦來實現密封的目的。由于不銹鋼動環(huán)受到的磨損相對明顯，便于比較，因此將不銹鋼動環(huán)的磨損使用壽命作為水泵機械密封的密封壽命，計算如式（1）。

式（1）中：表示機械密封壽命；、表示動環(huán)材料的所能承受的抗斷強度；表示端面壓強；表示含沙量；表示影響系數；表示表面粗糙度；表示磨損速率受影響程度。

2管道配水技術及水泵密封方法驗證實驗

實驗對某供水泵站水泵機組進行維修后，實施水泵機械密封技術，抽取兩組水泵機械進行實驗分析，并記錄安裝馬鞍形管道配水前后的直飲工程供水效率情況。為了研究提出的水泵機械密封技術進行效果分析，實驗將其與傳統(tǒng)機械密封技術同時運用在機組A、B上，分析機組磨損情況，密封技術的磨損情況結果如表1所示?？梢钥闯觯芯刻岢龅乃脵C械密封技術表現出更明顯的磨損損失，不銹鋼與橡膠磨損損失分別為1.22和0.24，相較于傳統(tǒng)機械密封技術更容易診斷水泵機組的維修情況。

為了對研究提出的馬鞍形管道配水技術及水泵密封維修技術的效果進一步分析，實驗基于可信度程序，對水泵機組不銹鋼動環(huán)磨損壽命進行計算，水泵機械密封維修不銹鋼動環(huán)運行壽命結果如圖2（a）；將該供水泵站供應的某高樓供水效率情況進行記錄，安裝馬鞍形管道前后供水效率情況結果如圖2（b）。其中，A0、B0為安裝前的水泵機組供水效率情況，A為安裝傳統(tǒng)同徑三通管道后的供水效率情況，B為安裝馬鞍形配水管道后的供水效率情況。圖2（a）中，機械密封磨損壽命在可信度為0.98左右磨損壽命達到了4.9a，在可信度為0.96時水泵機組維修前運行壽命為2.8a，維修后的運行壽命增加。圖2（b）中，安裝前，兩組水泵的供水效率整體接近，可以看出安裝馬鞍形配水管道的供水效率更高，并且供水穩(wěn)定，實現了98.3%的最高供水效率；雖然安裝傳統(tǒng)同徑三通管道的供水效率有一定程度的提高，但是遠不如馬鞍形配水管道。

3結語

直飲工程不僅可以滿足當地對水的需求，還可以保護飲水安全。為解決傳統(tǒng)管道配水技術無法提高高處供水的高效率問題，研究設計一種馬鞍形管道配水技術，并且對水泵機械維修技術進行了探討和研究。結果表明，研究提出馬鞍形配水管道供水效率更高，并且供水穩(wěn)定，實現98.3%供水效率；機械密封磨損壽命在可信度為0.98左右磨損壽命達到4.9a，在可信度為0.96時水泵機組維修前運行壽命為2.8a?？梢娧芯刻岢龅募夹g能夠為直飲工程供水效率提高提供參考。但是研究也存在不足，如缺失管道制作的材料參數、水泵機組的維修指標構建等，需在未來研究中在水泵維修方案和管道配水技術配置方面進一步深入優(yōu)化。

參考文獻

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