无负压供水设备的认识及汉中市使用现状

无负压供水设备的认识及汉中市使用现状

我国城市供水条例规定“为了防止对周围居民用水产生影响，不许将生活、生产水泵直接安装在市政管网上”，“城镇管网不允许水泵在负压下抽水,也不允许水泵脉动,流量突变等原因使取水管路中产生负压”。为解决供水设备既可串接在市政供水管网上又不产生负压，更不影响其它用户的用水，则需要在水泵进口与市政管网之间增设无负压流量控制器、分腔式稳压补偿罐,双向补偿器等。随之，就产生了无负压供水设备。日本是最早使用无负压供水设备的国家，但对使用条件要求非常严格。国内最早由青岛三利集团开发研制。

我们先了解一下无负压供水设备和它的大致工作原理。无负压供水设备是直接与市政供水管网连接、在市政管网剩余压力基础上串联叠压供水而确保市政供水压力不小于设备的设定保护压力的二次加压供水设备。简单的说，无负压供水设备是一种直接安装在自来水管网上通过加压方式满足高层建筑用水的加压设备。

无负压供水设备又被称之为管网叠压供水设备，目前市场上主要有罐式无负压供水设备与箱式无负压供水设备。由于罐式无负压供水设备占地面积小，成本投资少，运行成本低等各项优点，近年来深受房地产行业的青睐，汉中市高层住宅均采用的是罐式无负压设备，它由稳流罐、真空抑制器、变频调速水泵机组、压力传感器、变频控制柜、倒流防止器（可选）、消毒装置（可选）、小流量保压罐（可选）等组成。它的连接方式是从市政供水管网的进水管直接连接到稳流罐的进水口，稳流罐的出水口通过消毒装置后连接到加压水泵组的进水管，加压机组的出水管与用户用水管连接，直接向用户供水。

无负压供水设备消除负压的原理：用水高峰时当用户用水量增加，在水泵抽水流量大于管网进水流量而产生真空时，在稳流罐中形成负压，真

空抑制器的进气阀门打开，吸气阀吸入大气，大气进入稳流罐，使密闭水罐成为在大气压力下的开口容器，此时稳流罐相当于一个具有自由液面的开口水箱，压力与大气相同，负压被消除,使管网流量限定在负压抽水的临界流量以下。这种消除负压的方式称为“补入空气法”，是目前无负压供水设备最常用的消除负压方法，汉中市场所用的无负压供水设备基本也都采用这种方式。

罐式无负压供水设备的缺点是：

1、“补入空气法”在吸气时容易吸入空气、粉尘、小虫等而二次污染水质。

2、设备自动化要求高，元器件复杂，核心控制系统复杂，对设备灵敏度、自动化要求高。

3、生产准入门槛低，技术标准不统一，设备生产不够规范，负压消除方式和原理各不相同，对市政给水管网的影响分析研究不足，部分设备无法真正消除负压，达不到无负压的要求。

4、质量控制性低。真空抑制器的质量优劣使进气阀工作的可靠性难以把握，吸、排气如不能及时工作，会造成供水设备产生负压后才进行吸气消除负压，或者进气阀发生故障不能打开，而水泵出水又出现大流量的工况时，就会产生负压下超量取水，这样根本达不到无负压要求，或者稳流平衡器内无负压检测设备质量不达标出现故障时，就会形成直抽，水泵直接抽取市政供水管网水源，即“抢水”现象。

5、调节能力差，补偿持续能力有限，供水可靠性低。设备直接与市政供水管网相连，无调节、调蓄功能，高峰时增加了市政供水管网的负担，不能真正保证用户供水安全和市政供水管网的安全。

近年来，无负压供水设备在二次供水过程中如何防止负压产生，在保证不影响附近用户正常用水的前提下，实现安全、可靠、平稳、持续供水，是城市二次供水工作研究的核心和焦点。用什么样的无负压供水设备才能减少对城市供水管网带来危害呢？我认为，在无负压供水设备材质质量完

全保障的前提下，必须要重视以下几点：

1、具备消除“瞬变流”的措施，防止“瞬变流”对管网的冲击。在密闭的压力输配液体的长距离管路中，瞬间产生负压的现象是常见或不可避免的。例如：流量（流速）瞬变，旋涡流中心，十字连接管流量分配突变，T型连接时水射器原理，文丘里管效应，虹吸或高差跌落，管网流速图上流束尖峰等环境下都会有“负压”生成，其中因瞬变流的拉断，产生弥合水锤是危害管网安全的大敌。“水锤”可产生的超常压力，及由于负压、气囊、气阻、振荡、冲刷管壁等现象，不仅会影响管网安全运行，而且会产生影响水质的“赤水”“混水”出现。所以对于管龄过长、无内防腐的旧管网，尤其是汉中城区原灰铸铁材质的供水管网应慎用无负压供水设备。

2、真空抑制器吸、排气阀必须具备及时工作的能力。

3、稳流罐的容积要完全满足建筑供水的调节补偿能力。

4、稳流罐要具备过滤器（橡胶囊或隔膜）、消毒等装置，防止自来水被设备二次污染；

5、要具备倒流防止器装置，防止设备出现故障后用户管网中的水倒流至市政供水管网，造成公共水质污染的群体事件。

6、要满足使用无负压供水设备的其他条件。

直观来讲，稳流罐、真空抑制器阀控系统、倒流防止器、消毒装置、控制柜的质量优劣是关系着一台无负压供水设备合格与否，是否对城市市政供水管网带来危害影响的重要因素。

过分的强调或夸大设备的“无负压”功能，是不科学的。在外部管网水力条件不匹配的情况下，任何设备都无法实现真正意义上的无负压。如果默认或无约束条件地允许该类设备接入管网，有可能使管网超过承受能力，也有可能被劣质产品乘隙进入，给用户用水和管网安全带来隐患。

使用无负压供水设备时必须充分考虑当地城市管网系统的水力条件，无负压供水技术应用不当，可出现影响周围其他用户的水压、降低用水可

靠性、水泵效率偏低、旁通管路水质下降等问题。为了限制无负压给水设备超过管网能力取水而使管网压力下降，我国多个城市相继出台制订了二次供水设施管理办法和准用条件，由建设主管部门、供水单位严格审查，符合条件的方可投入使用。

现阶段国家对无负压供水设备整个行业无具体的标准可依，行业生产标准目前是青岛三利集团和北京威派格集团制定的，无负压技术基本处于无政府管理状态。陕西省供水条例第十四条规定“二次供水设施的设计、施工应当执行国家和本省的相关标准。二次供水设施竣工后，建设单位组织验收时应当通知供水单位参加，未经验收或者验收不合格的，不得投入使用”。但目前陕西省也无具体的设备准用条件和验收标准，建设主管部门和供水单位也没有依据来判定二次供水设备是否满足该区域的使用条件。据了解，西安市水务集团率先在全市全面停止罐式无负压设备的使用，要求西安市三环以内的各新建高层住宅小区采用质量有严格保障，完全满足建筑用水量调节能力的箱式变频供水设备，杜绝负压危害，以保障城市供水管网压力不受影响，同时实现集中管理、统一清洗维护的管理模式。

为了限制无负压供水设备超过管网能力取水而使管网压力下降，一些城市在“试用”、“准用”或“技术要求”等文件中，提出了各种限制条件，大致整理如下：

1、无负压设备宜从环状管网接入，市政供水管网口径应大于或等于DN300，楼前供水干管管径应大于DN150（管网管径限制）。

2、管径DN100mm市政管网上设备吸水管管径不得大于DN40mm，管径DN150mm 市政管网上设备吸水管管径不得大于DN50mm，管径DN200mm市政管网上设备吸水管管径不得大于DN80mm，管径DN300mm市政管网上设备吸水管管径不得大于DN100mm（管径限制）。

3、水泵进水口管径应比市政管网管径小两级以上或小于市政管径的1/3（管径限制）。