摘 要：地埋式加长杆偏心半球阀技术是将半球阀直接埋设于地下给水管道上，在道路上无需再设阀门井，有阀门必有阀门井的传统做法被改变。通过实地考察和总结使用经验，介绍了地埋式偏心半球阀的结构特点、工作原理及特性，并讨论了该种阀门技术在消除安全隐患、减少占据道路面积及长期经济效益方面的优势。

关键字：加长杆 地埋式 偏心半球阀 水系统 节能

一、前言

目前国内市政供水管网工程中仍采用砖砌阀门井，为了阀门出现故障时便于维修，阀门通常安装在带有井盖的阀门井内。但是阀门井有其共性的弊端，阀门井修建周期长、占据道路面积、影响市容和交通、浪费人力和建材资源、增加投资以及井盖有时丢失造成伤人等一系列问题，长期困扰着市政供水系统管理部门。鉴于砖砌阀门井的弊病，具有抗腐蚀性强、免维修及无阀门井的加长杆地埋式阀门就应运而生。鉴于河南泉舜流体控制科技有限公司生产的偏心半球阀和偏心旋球阀在水系统上的应用效果和优点，主要阐述地埋式加长杆偏心半球阀的结构特点和应用方法。

二、工作原理、结构特点

加长杆偏心半球阀的工作原理基本上与偏心半球阀相同，都是阀体和阀芯回转中心（即阀杆轴线）与阀芯的密封球面的几何中心偏置一个径向尺寸e（见下图），还与阀座密封面在阀体通道轴线上有个偏置尺寸，偏心半球阀由于两个偏心的存在，从而半球阀很好地实现自锁关闭。偏心的合理选配使得自锁角小于摩擦角，自锁角度选大了，开启力小，关闭力矩迅猛增加，角度选得太小关闭容易，但开启很困难，阀门经过在试验台上的反复试验，两个偏心量数值的大小选择至关重要。可靠的自锁性能确保其密封严紧，从结构原理上通过制造手段来实现最佳密封效果。

地埋式加长杆偏心半球阀主要有阀体、阀瓣、加长杆和支架等主要零部件构成。本文中密封结构的特点主要体现在阀门关闭时，阀座压圈压在阀座上，在阀座压圈和阀座中间设有起缓冲作用的O形圈，并使O形圈在合理的弹性变形范围内，使密封副之间的作用力达到密封必需比压，这样可以保证阀门在低压时不发生内漏现象。在阀门启闭过程中，阀座、O形圈和密封圈三者作为一个构件伴随着阀瓣开启角度的变化在管道轴线方向可以实现适量悬浮移动。在介质对着阀瓣球冠方向时，在介质推力作用下，三者可以向阀瓣靠紧，其向阀瓣靠紧的介质推力随着介质压力的升高而增大，从而达到自密封效果。

地埋式加长杆偏心半球阀结构简图

1.阀体2.阀座压圈3.阀座4.阀芯

5.O形密封圈和O形缓冲圈

6.加长杆阀轴7.加长杆支架

三、特性分析

由于地埋式偏心半球阀长期埋于地下，该阀门的质量与普通等级不同，就外表喷漆涂层厚度达到350μm（普通等级阀门为150μm）以上，阀杆完全被支架无缝钢管包围，这样保证阀杆不会产生任何腐蚀且转动灵活，蜗轮传动装置选择全潜水型，防渗水能力强。总体上来讲，特种阀门的性能远高于普通阀门。

操作端有球墨铸铁盒子包围，盒子顶端与地面高度保持一致，依据阀门的要求安装在人行道或快车道，球墨铸铁盒子通常可承受几十千牛至几百千牛的力。

四、地埋式阀门与砖砌井阀门比较

地埋式阀门与砖砌井阀门相比较，有如下特点：

1）地埋式加长杆半球阀与砖砌井阀门相比主要体现在造价和工程性能上。首先造价主要体现在砖砌井的造价和操作用的加长杆部分及保护盒子的价格比较，很显然砖砌井阀门没有任何优势；二是砖砌井阀门与地埋式阀门同样需要安装，砖砌井阀门还多出一个井，需大量人力和物力，而地埋式阀门没有这样的通病。因此砖砌井阀门总体造价从长远考虑要高于地埋式阀门。

2）地埋式偏心半球阀不用设置阀门井，这样占用道路横截面积大大减少，随着城市的多样化发展，城市建设布置管线越来越多，因此地埋式偏心半球阀解决了阀门井占用道路断面尺寸较大的问题。

3）管道上安装的阀门质量大大提高，基本上是一次性建设，长期免维修。地埋式偏心半球阀在选材、喷涂和防腐等方面的要求比普通阀门高得多，原材料和关键零部件均做特殊处理，这样便于阀门实现耐腐蚀、防渗水、漏水，阀门泄漏、关不严以及启闭失灵等问题被彻底解决，因而管网系统的安全可靠性得到质的飞跃。

4）地埋式偏心半球阀消除了阀门井引起的诸多安全隐患。比如位于道路上的阀门井，由于车重载交通车辆长期压过，井盖周边经常与路面出现不平齐现象，车辆行走时发出刺耳的冲击声，这样极大可能影响车辆安全通行。甚至在繁忙的道路上容易引起阀门井盖被压坏的现象，而有的井盖被盗走或压坏未及时补换新井盖，阀门井就成了道路“陷阱”，行人或车辆稍不留心，易跌入井内，造成人身伤害。

5）加长杆偏心半球阀同时可以应用与管道和操作界面悬殊位置较大的地方，这样节省管道布局空间和节约管道成本（此种结构已经在石化供水系统长期应用）。

五、结语

地埋式加长杆偏心半球阀就其密封性能、经济性能和节能降耗性能等优越性与井式阀门相比较，已经有明显的突出特点。虽然地埋式加长杆偏心半球阀已经投入使用，但是仍需要在阀门可靠性以及安装使用方面进行更深入的研究和经验积累，同时要探索在水系统外的其他领域的使用推广。随着科技进步和产品工艺的完善，相信地埋式偏心半球阀无论在经济上还是社会影响方面都有一定的推广应用价值。