真空破坏器的认识、选择及应用

知识点：真空破坏器

一、存在的问题

前言：在目前的给排水设计中，真空破坏器的设置存在较多问题，能按规范设计真空破坏器的少之又少，存在以下常见问题或误区：

二、分类

1.《真空破坏器》CJ/T324-2010

本标准适用于安装在生活饮用水 管道公称尺寸不大于50mm 、工作压力不大于1.0MPa、工作温度不大于65℃的防止回流的真空破坏器。

真空破坏器能自动消除给水管道内真空，有效防止 虹吸回流 的装置，分为大气型、压力型和软管型。

2.分类（参见12S208-2，P4）

2.1 大气型真空破坏器

2.1.1 水平直通型（大气型）、管顶型（大气型）

该型真空破坏器均有一个进气阀，一般装设在立管顶端或水平支管上（管顶型为大气型真空破坏器专有类型）， 在管道正常通水时，进气阀瓣在重力作用下呈现关闭状态且胶圈密封，在水压下不会泄露。

当管道内产生虹吸真空时 ，在外界大气压的作用下将进气阀瓣顶开，补入大气，破坏真空，阻止回流。 当管道内虹吸破坏后，进气阀瓣在重力作用下关闭。 （安装方式应保证进气阀瓣可重力复位）

2.1.2 角型（大气型）

该型真空破坏器有一个浮子阀瓣，在管道正常通水时，浮子阀瓣在浮力作用下打开，同时关闭进气通道。 当管道内产生虹吸真空时，管道内液位下降，在外界大气压作用下浮子阀瓣下落，关闭进水通道，阻止回流，同时大气从进气孔导入，下游管道可重力放空。

当管道内虹吸破坏后，浮子阀瓣在水流作用下打开，恢复正常通水。（复位方式：依靠水流压力复位）

3.1.3 排气型（大气型）真空破坏器

该形大气型真空破坏器将自动排气阀与真空破坏器组合设置。（详见12S208-P21）

2.2 压力型真空破坏器

2.2.1 水平直通型（压力型）

该形真空破坏器由一个装在进水端的进气阀和一个装在出水端的止回阀组成。当管道内正常通水时，依靠管道内水压将止回阀打开。当进水端的上游管道内在压力很低但尚未产生真空时，止回阀先行关闭（止回阀弹簧设计为某一压力值）切断回流。

解读：比同类型大气型真破坏器多了1个出水端止回阀。复位方式：重力复位。

当供水管道内压力继续下降至大气压之下产生真空时，进气阀打开补气，真空破坏，形成一个空气隔断。当管道内真空破坏后，进气阀瓣在重力作用下关闭。

2.2.2 角型（压力型）

该型真空破坏器由一个止回阀和一个进气腔组成。当管道正常通水时，依靠管道内水压将止回阀打开，同时将进气腔的通道关闭，水通过真空破坏器进入下游配水管。

当上游供水管内压力降低将产生虹吸真空时，止回阀依靠弹簧压力关闭进水孔，阻断回流通道，随后进气阀瓣打开进气通道，补入大气，形成空气隔断，并可将下游配水管内的水重力放空。

2.3 软管型真空破坏器

2.3.1 软管型（大气型）

该型真空破坏器的特征是接驳软管之用，其结构由一个进气阀瓣、密封圈和若干个进水通道和进气通道组成。在正常通水时，进气阀瓣在重力作用下呈现关闭状态且橡胶圈密封，水通过进水通道进入连接的软管进行冲洗作业。

当供水管道内产生虹吸真空时，在外界大气压作用下，空气从进气通道将进气阀瓣顶升关闭进水通道，在此同时补入大气，形成空气隔断，阻止回流。当虹吸破坏后，进气阀瓣在重力作用下关闭。

2.3.2 软管型（压力型）

该型真空破坏器的特征是接驳软管之用，其结构由一个止回阀瓣、橡胶膜片和若干个进气通道组成。当正常供水时，有管道内水压将止回阀打开的同时、橡胶膜片将进气通道封闭，水通过连接的软管进行冲洗作业。

当供水管道内将产生真空时，止回阀瓣在复位弹簧力作用下关闭进水通道，随后空气进口膜片打开进气通道补入大气，形成空气隔断，并可将软管中的水重力排放。

2.4 组合水嘴

2.4.1 组合水嘴（大气型）

该水嘴内有真空破坏器，当打开水栓正常用水时，进气阀瓣在水压作用压紧密封圈不漏水，水流通过组合水嘴实施冲洗作业。当供水管道内产生虹吸真空时，在外界大气压作用下将进气阀瓣顶开补入大气，破坏真空，阻止回流。

解析：组合水嘴相对于软管型，多了一个控制阀，软管型需在进水端增加控制阀，复位方式：重力复位。

2.4.2 组合水嘴（压力型）

该水嘴内置有真空破坏器和止回阀，当打开水栓正常用水时，真空破坏器的进气阀瓣在水压作用下压紧密封圈不漏水，并且推开止回阀瓣，水流通过组合水嘴实施冲洗作业。

当供水管道内将产生真空，止回阀瓣在弹簧力的作用下先行关闭，随后在外界大气压作用下将进气阀瓣顶开补入大气，破坏真空，阻止回流。

2.5 总结

2.5.1结构类型 

压力型真空破坏器相较于大气型真空破坏器，其结构构造上，除设有进气结构外，还设有止回阀，止回阀在正常用水时段，依靠水压开启，当管道内将产生真空时，由于弹簧力的作用，止回阀会先行关闭，隔断水流通道，当供水管道内压力继续下降至大气压之下产生真空时，进气阀打开补气，真空破坏，形成一个空气隔断。

2.5.2 复位方式

进气阀瓣复位方式（恢复到准工作状态）可以分成：1）重力复位：依靠阀瓣自身重量在重力作用下复位；2）压力复位：依靠水流压力复位。

三、要求

1.《真空破坏器应用技术规程》CECS274-2010

1.0.2 本规程不适用生活饮用水可能因背压回流而污染的给水管道工程。

3.0.3 真空破坏器应安装在配水支管最高点，真空破坏器进气口下沿高出下游溢流水位垂直距离：大气型不得小于150mm；压力型不得小于300mm；连接用水设备的软管型不得小于150mm。

3.0.4 真空破坏器的进气口应朝向下方。

条文说明：避免灰尘、杂物通过进气口吸入给水管道。

3.0.6 真空破坏器不得安装在通风柜或通风罩内，不得安装在有害气体的环境中。

4.0.3 水平直通型或角型真空破坏器的规格应与给水横支管管径相同。

1.3 由“表4.0.5 真空破坏器的局部阻力”可知：

角型真空破坏器的局部阻力系数通常为20~60kpa之间，而其他类型真空破坏器的局部阻力系数通常小于10kpa，大气型真空破坏器的局部阻力系数小于压力型。

2.《给水系统防回流污染技术规程》CECS184-2005

4.4 真空破坏器

条文说明：真空破坏器用于有压管道时为压力型真空破坏器，用于无压管道时为大气型真空破坏器。真空破坏器比减压型倒流防止器构造简单、价格低廉，而且水头损失小。（此处的“有压”和“无压”为准工作状态）

建议：在满足防回流污染要求的前提下，建议优先采用构造简单、组件少、价格低廉、水损更小的真空破坏器，确有需要时才用倒流防止器。（后者组件多、价格高）

4.4.3 压力型真空破坏器可用于连续液体的压力管道。大气型真空破坏器可用于不长期充水或充水时间每天累计不超过12h的配水支管。

软管型真空破坏器可用于有可能被软管接驳的水嘴或洒水栓等终端控制阀件处，也可用于不长期充水或充水时间每天累计不超过12h的配水支管。

4.4.4 压力型真空破坏器应垂直安装于配水支管的最高点，其位置应高出最高用水点或最高溢流水位300mm；

大气型真空破坏器应安装在终端控制阀的下游，且应垂直安装于配水支管的最高点，并高出下游最高溢流水位150mm以上。

软管接头真空破坏器应紧贴安装于终端控制阀件出口端，其位置应高出地面150mm以上。

解析：根据上述要求可知，大气型和软管型真空破坏器均需设置在终端控制阀出口端，平时终端控制阀关闭，管内无压，用水时打开终端控制阀。

4.4.5 压力型真空破坏器的规格应为DN20~DN50，其公称直径宜与上、下游管路相同。对设置压力型真空破坏器的管道，其供水压力不应小于0.05MPa。

大气型真空破坏器的规格应为DN10~DN50，其公称直径应与上、下游管路相同。软管接头真空破坏器的规格应为DN20，PN1.0MPa。

3.《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019

2.1.9 虹吸回流：给水管道内负压引起卫生器具、受水容器中的水或液体混合物倒流入生活给水系统的回流现象。产生原因：供水端突然失压，例如供水端爆管、检修等。

3.3.10 从小区或建筑物内的生活饮用水管道上直接接出下列用水管道时，应在用水管道上设置真空破坏器等防回流污染设施（强条）：

-1 当游泳池、水上游乐池、按摩池、水景池、循环冷却水集水池等的充水或补水管道出口与溢流水位之间应设有空气间隙，且空气间隙小于出口管径2.5倍时，在其充（补）水管上；（满足空气间隙要求时可不设）

-2 不含有化学药剂的绿地喷灌系统，当喷头为地下式或自动升降式时，在其管道起端；-3 消防（软管）卷盘、轻便消防水龙；-4 出口接软管的冲洗水嘴（阀）、补水水嘴与给水管道连接处。

3.5.9 真空破坏器设置位置应符合下列规定：

-1 不应装在有腐蚀性和污染的环境；

-2 大气型真空破坏器应直接安装于配水支管的最高点；

解读：真空破坏器不应安装在有腐蚀性或污染的环境，例如厕所、垃圾间、污（废）水泵房、污（废）水处理机房等。

四、选择

1.《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019

3.3.11 真空破坏器的选择，应根据回流性质、回流污染的危害等级，按本标准附录A确定。

说明：

附录A-表A.0.1中，从生活饮用水管网接消防软管卷盘的回流危害程度为“中”，向消防水箱（池）、游泳池、水上游乐池等补水，当空气间隙不满足规范第3.3.6条的要求时，其回流危害程度也为“中”。

无注入任何药剂的喷灌系统，其回流危害程度为“低”，道路冲洗、汽车冲洗软管，其回流危害程度为“低”，垃圾中转站冲洗给水栓，其回流危害程度为“高”。

A.0.2 防回流设施的选择应符合下表：

从上图可知，压力型真空破坏器适用于各种虹吸回流危害程度的场所。而大气型只适用于虹吸回流危害程度为“低”的场所。

从生活饮用水管网接卷盘或水龙时，应采用压力型真空破坏器。

2.《真空破坏器应用技术规程》CECS274-2010

4.0.1 真空破坏器的设置应符合下列要求：

-1 当生活用用水池（箱）等构筑物采用淹没出流时，应在其管顶装设管顶形真空破坏器；

-2在多层、高层居住建筑给水立管的顶端宜装设管顶形真空破坏器。当给水立管顶端已设管顶形真空破坏器时，其给水支管可不设真空破坏器。

说明：

本条第2款的管顶型真空破坏器属于大气型，《给水系统防回流污染技术规程》上规定大气型真空破坏器应设置于终端控制阀后，用于不长期充水或充水时间每天累计不超过12h的配水支管。

综合两本规范可知：当用于生活给水立管上时，该立管累计充水时间不应超过12h，适用于定时供水且供水时间不大于12h的项目。

五、设计

1. 《真空破坏器应用技术规程》3.0.3 要求真空破坏器应设置在配水支管的最高点，如何理解“配水支管的最高点”？生活给水系统术语上并未对配水支管有明确定义，最高点在何处？

个人理解：

-1 管径不大于DN50（真空破坏器适用于：≤DN50管段）；

-2 真空破坏器的设置位置，相对于其下游管段，是最高点，且满足高于下游用水点或溢流水位的高差要求；

-3 真空破坏器下游均为同一回流危害程度的用水点，如均为地库冲洗或消防软管卷盘。

2. 生活饮用水给水系统上接消防软管卷盘时，该如何设置防回流污染设施？

个人理解：

宜优先选用结构简单、组件少、价格低廉、水损小的真空破坏器，不建议用倒流防止器替代，确有困难时（如设置位置难以保证），可采用倒流防止器。

接卷盘的回流危害程度为“中”， 应采用压力型真空破坏器 ，当卷盘数量较少且设置分散时，可在单个卷盘进水管上设置。

当卷盘数量较多，建议设置单独管网，可以在起端接生活饮用水管网处 ，设置 1 个真空破坏器即可（公建） ， 真空破坏器应设置于配水支管的最高点。

建议优先选用水损较小的水平直通型（压力型）真空破坏器。

3.  地库冲洗给水（接生活饮用水管网时），该如何设置防回流污染设施？

个人理解：

-1 宜优先选用结构简单、组件少、价格低廉、水损小的真空破坏器。

-2 接地库冲洗的回流危害程度为“轻”，对于用水类型单一的地下车库，通常可采用独立管网接地库冲洗，于横支管起端设置真空破坏器和计量水表，由于管网为连续液体的有压管路，需采用压力型真空破坏器，设置方式同上一问题。

-3 当设置单独的地库冲洗管网有困难或不合适时，可在每个冲洗点设置组合水嘴，组合水嘴内配置大气型真空破坏器。

4. 其他

5. 错误案例

相关推荐：

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范