地下输水管道阀井微循环换气方法技术领域
本发明涉及地下输水管道阀井,尤其是涉及地下输水管道阀井微循环换气方法。
背景技术
在大江大渠长距离调水工程领域,长距离供水地下输水管线设置调流调压阀井、
排气阀井、检修阀井等是必不可少的地下阀井建筑物,工作人员需要定期进入地下阀井建
筑物内进行巡视或检修作业,当地下输水管道出现爆管事故时,工作人员需要及时进入地
下阀井建筑物内进行阀门操作。目前,工作人员在工作过程中遇到有待解决的问题有:1、阀
井内空气污浊,异味重,严重影响工作人员的身体健康;典型事例为工作人员在阀井内维护
设备过程中出现头晕甚至昏阙,影响生命安全;因此,对阀井进行巡视、维护、检修需要提前
一天将阀井进人孔盖打开,劳动力浪费严重。2、输水管道、阀门、金属爬梯等金属构件出现
锈蚀。3、阀井内湿度过大,阀井壁、顶板出现凝露滴水,地面积水。通过对上述出现的问题分
析,其原因主要是阀井内换气不畅,阀井顶盖板仅有一根直径为0.2m的换气钢管,钢管的下
管口高程与阀井顶盖板的底面高程一致,钢管的上管口高程比阀井顶盖板上表面高出
0.6m。这就造成阀井内的有害气体摩尔质量大于空气的摩尔质量,有害气体沉积在阀井底
部没有通道排除;阀井内有凝结水,阀井内气体摩尔质量大于阀井外空气的摩尔质量,仅靠
一处直径0.2m的换气钢管降低阀井内空气湿度,效果较差。
发明内容
本发明目的在于提供一种地下输水管道阀井微循环换气方法。
为实现上述目的,本发明采取下述技术方案:
本发明所述的地下输水管道阀井微循环换气方法,在所述阀井的盖板顶部对角位置处
分别垂直设置一根进气钢管和一根出气钢管,所述进、出气钢管直径均为0.1m~0.2m,进、
出气钢管的外表面均采用黑色防锈漆涂刷;进气钢管的下管口高程与阀井盖板的底面高程
一致,进气钢管的上管口高程高出阀井盖板上表面0.6m;出气钢管的下管口高程与阀井底
板的距离为0.8m,出气钢管的上管口高程高出阀井盖板上表面2m~2.7m;进气钢管在阀井
室内采用支架固定。
所述进气钢管和出气钢管的上管口均设置成弯头结构,避免雨季雨水通过管道进
入阀井室内。
本发明优点在于采用输水管道阀井微循环换气方法,依据自然规律,利用空气在
相同的大气压强下,空气的温度、湿度在不同环境中呈现的摩尔质量不同,将两处大气压强
相同、空气摩尔质量值不同的区域用垂直管道进行连通,垂直管道中摩尔质量值低的空气
向上运动,通过垂直管道内的空气具有拔风作用,形成微循环工作状态。在地下输水管道阀
井内采用微循环换气方法,将地下输水管道阀井内的空气与其外部的空气交换,解决有害
气体在地下输水管道阀井内沉积问题,通过空气自然交换将有害气体排出地下输水管道阀
井,为作业人员创造良好的工作环境,保障作业人员的生命安全。
附图说明
图1是本发明所述地下输水管道阀井的结构示意图。
图2是本发明所述地下输水管道阀井夏季白天高温日光照时节微循环模式典型示
意图。
图3是本发明所述地下输水管道阀井寒冷时节微循环模式典型示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前
提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下
述实施例。
如图1所示,本发明所述的地下输水管道阀井微循环换气方法,根据工程建设的功
能要求,在输水工程中,选择有关的调流调压阀井、检修阀井、排气阀井、流量计井、电缆井
等作为换气对象。根据阀井1内的有效空间大小确定换气量,阀井1内的有效空间大于100m3
条件下,进气钢管2与出气钢管3选择DN200;阀井1内的有效空间50m3~100m3条件下,进气钢
管2与出气钢管3选择DN150;阀井1内的有效空间小于50m3条件下,进气钢管2与出气钢管3
选择DN100。进气钢管2与出气钢管3暴露在阀井1室外部分均刷黑色防腐漆。
出气钢管3长度的确定:阀井深度大于5m条件下,出气钢管3暴露在阀井1室外部的
垂直长度为2.7m,出气钢管3在阀井室内部长度为出气钢管3下管口距阀井室内地面0.8m;
阀井1深度小于5m条件下,出气钢管3暴露在阀井1室外部的垂直长度为进气钢管2总长度的
三分之一,但不小于2.0m。出气钢管3在阀井1室内的长度为出气钢管3下管口距阀井室内地
面0.8m。
进气钢管2长度的确定:进气钢管2暴露在阀井1室外的长度为0.6m,进气钢管2下
管口与阀井盖板4下表面相齐。
将进气钢管2、出气钢管3的上端制作成弯头形状,防止雨水进入阀井室内。进气钢
管2、出气钢管3与阀井盖板4之间的缝隙做防水封堵处理。出气钢管3在阀井1室内的部分视
管长和阀井深度作支撑5固定, 支撑5固定点可以做一处或多处。
本发明所述的阀井微循环工作原理简述如下:
如图2所示,为夏季白天高温日光照时节微循环模式典型示意图。
阀井1微循环换气模式发生在夏季白天高温日光照时节,出气钢管3外管壁刷黑色
防腐漆吸收太阳能效果好,出气钢管3位于阀井1外2.7m部分在强日光照射下,形成出气钢
管3的高温段,出气钢管3最高温度可达到60℃以上,阀井1内的空气温度约为30℃,阀井1外
的空气温度约为27℃~37℃。出气钢管3位于阀井1外部分为高温段,出气钢管3位于阀井1
内部分为低温段,该条件下的空气形成阀井外空气→进气钢管→阀井内→出气钢管底部→
出气钢管下部管内→出气钢管上部管内→阀井外空气的微循环流动模式,驱动空气微循环
的能量来自于出气钢管3上部位于阀井1外的高温管段吸收的太阳能。该微循环模式阀井1
内换气效果最佳。
如图3所示,为寒冷时节微循环模式典型示意图。
阀井微循环换气环模式发生在冬季夜间低温下寒冷时节,出气钢管3位于阀井1外
2.7m部分温度最低在0℃以下,阀井1内的空气温度约为10℃~15℃。出气钢管3位于阀井1
外部分为低温段,出气钢管3位于阀井1内部分为高温段。该条件下形成阀井外空气→进气
钢管→阀井内→出气钢管底部→出气钢管下部管内→出气钢管上部管内→阀井外空气的
微循环模式,驱动空气微循环的能量来自于地温能量和输水管道6中水在阀井内释放的热
能。该微循环模式阀井1内换气效果比夏季白天高温日光照时节微循环模式略差,但仍能够
满足阀井1内换气要求。