供水管网所用的管材综述
wwbww7wwb
wwbww7wwb Lv.2
2009年04月26日 22:17:20
只看楼主

前言  近十年来,因工作需要,笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研,对各类材质的管厂参与了一些考察活动,并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅谈热塑性塑料管材的相关问题”、“球墨铸铁管及管件相关问题的商讨”、“关于预应力钢筒砼管(PCCP)的推广应用”、“关于供水管材卫生状况的评价问题”共五篇,均在“中国水网”上发表过,在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求,管材市场上的一些新行情,本文进行了综合,并进行了局部充实与调整,综述意见很难周全,在此仅抛砖引玉,与业内同行共同商讨。

前言
  近十年来,因工作需要,笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研,对各类材质的管厂参与了一些考察活动,并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅谈热塑性塑料管材的相关问题”、“球墨铸铁管及管件相关问题的商讨”、“关于预应力钢筒砼管(PCCP)的推广应用”、“关于供水管材卫生状况的评价问题”共五篇,均在“中国水网”上发表过,在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求,管材市场上的一些新行情,本文进行了综合,并进行了局部充实与调整,综述意见很难周全,在此仅抛砖引玉,与业内同行共同商讨。
 1.供水管网的功能要求
  供水企业的根本任务是向用户提供清洁的饮用水,连续供应有压力的水,同时降低供水费用。为此,供水管网作为供水系统的重要环节,对于它的硬件有以下五点要求:
  (1) 封闭性能高
  供水管网是承压的管网,管道只有良好的封闭性,才是连续供水的基本保证。
  (2) 输送水质佳
  自来水从水厂到用户,要经过较长的管道,往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器,出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行,并且含氯水与管壁发生新的接触,有可能产生新的反应,这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性,又不会向水中析出有害物质。
  (3) 水力条件好
  供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通,才能降低水头损失,确保服务水头。
  (4) 设备控制灵
  一个大城市的供水管网,管道总长度少的有数百公里,多的达数千公里,在这样的大型供水管网中有成千上万个专用设备,维持着管网的良好运行。
  在管网上的专用设备包括:阀门、消火栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压装置等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、避免污染的前提。
  (5) 建设投资省
  供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50%~70%,因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模,恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。
2.管材类别
2.1 金属管材
  (1) 钢管(SP)
  钢管包括:钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管(适用于大口径管道)、无缝钢管(适用于中小口径管道)、不锈钢管(适用于中小口径管道),镀锌钢管与钢塑复合管(适用于小口径管道),近年多数城市已不用镀锌钢管。
  (2)铸铁管(CIP)
  (2.1) 灰口铸铁管(GCIP)
  包括离心灰口铸铁管、半连续灰口铸铁管(适用于中小口径管道)。近年多数城市供水企业已不用灰口铸铁管。
  (2.2) 延性铸铁管(DCIP)
  包括退火球墨铸铁管、铸态球墨铸铁管(适用于各种口径管道,主要是中小口径管道),铸态球墨铸铁管亦逐渐退出市场。
  (3)有色金属管
  包括铜管、铝管(适用于小口径管道)。
2.2 非金属管材
  (1)水泥压力管
  (1.1) 石棉水泥管(ACP)现已不推广使用;
  (1.2) 自应力管(SSCP)在小城镇及农村用于中小口径管道;
  (1.3) 预应力管(PCP)
  包括管芯缠丝预应力管(又称三阶段管)(CTPCP)、振动挤压预应力管(又称一阶段管)(PVCP)、预应力钢筒砼管(PCCP),适用于大中口径管道。其中预应力钢筒砼管是前者的新一代产品。
  (2)塑料管
  (2.1) 热塑性塑料管
  包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)(适用于中小口径管道);聚乙烯夹铝复合管(PAP)、孔网钢带塑料复合管(PSSCP)、交联聚乙烯管(PEX)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、尼龙管(PA)(适用于小口径管道);丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物为基材的工程塑料管(ABS)(主要适用于水厂投加氯及净水剂的管道,目前也有中口径管道产品)。
 (2.2)热固性塑料管(GRP)
  GRP管又称玻璃纤维增强树脂塑料管或玻璃钢管。玻璃钢管或加砂的玻璃钢管又分两种成型方法,即离心浇铸成型法(Hobas法)及玻璃纤维缠绕法(Veroc法),GRP管在大口径工业用水管道上、排污管道及源水管道上有较大的适用前景。
3. 管材适用性概述
3.1 钢管
  (1)大口径钢管
  钢管通常选用Q235B(A3)镇静钢钢板制作,它的强度高,管材及管件易加工,管厂建设周期短,特别是地形复杂的地段,一般采用钢管。但钢管的刚度小,易变形,衬里及外防腐要求严,必要时需作阴极保护,施工过程中组合焊接工作量大,在地下水位较高时,可采用胶圈柔性接口措施克服这一困难,与水泥压力管相比,造价较高。
  (1.1) 制管工
  大口径钢管有两种成形工艺,即直缝焊管与螺旋焊管。直缝焊管的工艺流程:
   剪板—刨坡口—钢板翻面—压两头园弧—卷管(含点焊)—焊内外直缝(自动焊)—管段对接(含点焊)—焊环形口(自动焊)。
  螺旋焊管的制造标准选用SY/T5037-92《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》,制作过程分三个阶段,即条形钢带制作,螺旋成形及内焊,螺旋管外焊及管段定长的切割。
  (1.2)钢管制作质量的主要要求
  钢管焊接符合现行的《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的规定。
  钢管焊缝检验X-射线探伤、超声波探伤应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。钢管焊缝探伤数量,在工厂为5%,在现场为10%。
  实际检验时可任选一种方式,但当选用超声波探伤时,应对超声波探伤部位作X射线探伤复检,复检长度为规定探伤数量的20%。钢管出厂前还有时逐根作水压试验,试压值为管线试验压力的1.25倍。
  直缝焊管焊缝外观应符合相应要求外,管节几何尺寸允许偏差,应符合表1规定。
表1
项目 允许偏差(mm)
周长 D≤600 ±2.0
D>600 ±0.0035d
椭圆度 管端0.005D;其他部位0.01D
端面垂直度 0.001D,且不大于1.5
注:1D为管内径(mm);
  2椭圆度为同端管口相应垂直的最大直径与最小直径之差,除以D。
  管节拼装时,纵向焊缝错开300mm,管径小于600mm时,间距也应大于100mm。
  (1.3)钢管内衬质量的主要要求
  钢管内衬材料有水泥砂浆或环氧树脂等。
  A.水泥砂浆内衬的质量要求
  a.内衬前检查管道椭园率不大于管内径的2%,管内壁无浮锈、杂物、油脂等,管内焊缝高度不大于内衬厚度的1/3。
  b.水泥选用525号硅酸盐水泥,砂为干净中砂(粒径0.15~1.2mm),水泥砂浆重量配比在1∶1~2内选用,坍落度宜取60~80mm,抗压强度≥30MPa。
  c.内衬厚度及允许公差如表2。
表2
公称管径(mm) 衬里厚度(mm) 厚度公差(mm)
机械喷涂 手工涂抹 机械喷涂 手工涂抹
500-700 8 ±2
800-1000 10 ±2
1100-1500 12 14 +3 +3
-2 -2
1600-1800 14 16 +3 +3
-2 -2
2000-2200 15 17 +4 +4
-3 -3
2400-2600 16 18 +4 +4
-3 -3
>2600 18 20 +4 +4
-3 -3
  d.水泥砂浆内衬后的内壁粗糙系数n≤0.012。
  e.内衬因收缩引起的裂缝,当其宽度≤0.8mm,且轴向长度不大于园周长度和不大于2m时,可不修补,否则应修补。
  f.表面缺陷(麻面、砂穴、空窝)面积大于5cm2,深度大于内补厚度允许公差值,空鼓面积大于400cm2则应修补。
  B.环氧树脂内喷衬的质量要求
 内喷衬用环氧树脂的材质及作业要求,由于目前国家还没有相应标准,而是参考石油天燃气行业标准‘SY/T4057--93’标准提出以下要求:
  a.钢管内壁喷砂等方式除锈达到GB/T8923的Sa2.5级标准的要求,使管壁呈现金属本色;
  b.作内喷衬的液体环氧树脂应具有卫生部的卫生许可证,且施工过程中对人体无害;
  c.衬层总厚度≥400μm(通常喷涂五道,第一道底漆在喷砂除锈后一小时内完成,待表干后喷下一道);
  d.涂层附着力达1~2级(试验方法GB1720);
  e.表面硬度,用2H铅笔试划无划痕(试验方法GB6739);
  f.柔韧性1.0mm(试验方法GB1731);
  g.耐冲击性能≥4.9(试验方法GB1732);
  h.粘度≥0.2Pa.s(试验方法GB1723);
  i.细度≤80μm(试验方法GB1724);
  j.表干时间≤4h,实干时间≤24h(试验方法GB1728);
  k.甲组份固体含量≥70%,乙组份固体含量≥80%(试验方法GB1725);
    •.分别在10%NaOH、30%H2SO4、10%NaCl中耐化学试剂性180d合格(试验方法GB1763);
  m.耐盐雾性500h试验达一级(试验方法GB1771);
  n.耐污水性100º;C 90d 合格(试验方法GB1733乙法);
  o.喷衬后应抽检涂层厚度、孔隙、气泡 ,机械损伤等,对发现的缺陷及时修补。
  (1.4)钢管外防腐的质量要求
  参考石油部部标准“SYT28-87”,提出以下要求:
  a.钢管表面除锈应达到GB8923-88的Sa2.5级标准,呈现金属本色,无可见的油脂、污垢、铁锈等附着物;
  b.防腐材料应耐酸、耐碱、耐微生物侵蚀,涂有防腐材料的钢板在10%盐酸及10%苛性钠溶液中,分别浸泡90天;在30%硫酸溶液中浸泡7天,防腐层外观无变化;
  c. 剪切粘结强度≥4Mpa;抗冲击强度1.2J;工频击穿强度≥20kv/mm;体积电阻率≥1×1012Ω.cm;阴极剥离≥3级;吸水率≤0.4%;耐好气性微生物侵蚀≥2级;
  d.防腐层应在24小时内固化,厚度均匀、密实、不翘、不皱、不空鼓、不漏色,不粘手,外观完整;
  e.防腐层固化后,用小刀划开舌形切口,无法使涂层分层剥落,底漆与金属表面粘结良好;
  f.防腐层表面硬度好,耐磨性好,钢丝绳悬吊不产生0.
免费打赏
liuxia760117
2009年07月11日 11:12:27
2楼
不错的帖子!好像没完事,期待中...
回复
lingenmx
2009年07月11日 20:12:23
3楼
比较全面的分析了现行给水管材,值得学习!
回复

相关推荐

APP内打开