城市供水的理想管材——球墨铸铁管

偶炯民 陈秋生

　　球墨铸铁管以其强度高、韧性好、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，已被愈来愈广泛地应用于城市输水管网中。近些年来，随着城市经济建设规模的不断扩大，提高供水管道的管材质量和安装施工质量，确保供水管网的安全运行，提高供水的安全可靠性，就显得尤为重要，本文就球墨铸铁管在合肥地区供水管网中的应用情况及其趋势谈几点看法：

一、球墨铸铁管在合肥城市供水管网中的使用概况。

　　球墨铸铁管在国外已有几十年的应用历史了，国内虽然起步较晚，并且缺乏相应的规范标准和生产规模，但近年来，开发应用的速度较快。合肥市是从1991年下半年开始使用球墨铸铁管的。截止目前，已安装并通水使用的球墨铸铁管为68.2km(其中约3km为连铸球管,主要是DN300mm以上的口径管材,管材等级均为K9级，采用T型柔性接口，这些管道在安装竣工后，全都进行了分段水压试验，试验压力在0.8—1.0Mpa之间,除一根DN600mm的管材出现螺旋状裂纹外,其余全都是一次试压合格。这根出现裂纹的管材,经与生产厂家共同测试分析,属球化率不合格,其原因,据厂家介绍是由于铁水包在输送浇注过程中突然停电所致。
　　经合肥自来水公司安装通水的所有球墨铸铁管,役龄均在半年至五年之间,除3km连铸球管一段发生过两次刚性接口涌漏以外,离心球管至今一直未发现过有管体爆裂和接口漏水现象。

二、合肥城市供水管网中不同材质管道爆管频率的比较与分析。

　　合肥地区DN100mm以上的管网总长度，截止目前为550Km。本文根据1995年城市管道修漏统计资料整理归纳如表一（表中已扣除阀门、水表等非管道及市政建设等人为造成的漏水因素）。球墨铸铁管的优势从表中可一目了然。

三、合肥水司在推广使用球墨铸铁管过程中的几点体会。

　　1、球墨铸铁管在抗拉、抗弯、硬度、延伸率、耐冲击性及水压试验等方面的技术性能都大大优于灰铸管和砼压力管，而在耐腐蚀性能及使用寿命方面又优于钢管，从灰铸管、钢管和球墨铸铁管的力学性能看，球墨管的抗拉、抗压强度比灰铸管高出一倍以上，比钢管也要高许多。
　　2、 由于球墨铸铁管采用了T型柔性接口，有良好的密封性和可挠性，且管材本身就具有较大的延伸率，使管道具有较好的柔性，因此，在埋地的管道中能够接受少量的不均匀沉降，改善了管道及周围土壤的受力状态。另外，管道因受水温变化而引起的伸缩在接口内也可以被吸收一部分，不会导致接口漏水。

　　3、 在价格方面，由于各种管材的技术性能、使用寿命及耐压试验结果相差很大，故未作详细比较，只是与灰铸管作了一些粗略的对比，球墨铸铁管每吨的单价虽然比灰铸管高出很多，但球墨铸铁管的管壁较薄，且管径愈大和灰铸管壁厚相差也就越大（现表二），如按单位长度的造价计算，根据我们的初步统计，管径在DN200mm以下的管材，球墨铸铁管的价格明显高于灰铸管，且口径越小，价格高出愈多，管径在DN300mm以上，球墨铸铁管的价格接近甚至低于灰铸管价格，且管径愈大，价格愈低。另外，由于球墨铸铁管的延伸率较大，而灰铸管的延伸率为零，在运输装卸过程中，灰铸管的破损率也明显高于球墨铸铁管，而砼压力管的破损率则更高。
　　4、 为了解决球墨铸铁管与钢管的连接问题或外接支管问题，我们曾利用球墨铸铁管的可焊性进行了如下试验：
一是将两块规格为200(200(12mm的钢板与两快从球墨铸铁管管上切割下来的相同面积的铁板对焊，试验时考虑尽量与工地施工条件相同，故焊接面未进行打磨，材料也未予热，只在焊接面打V型坡口，用普通焊机、普通422低碳钢焊条对焊、其中一对为平焊、一对为立焊、试件经安徽省机械研究所作抗拉强度测试，测试结果表明，平焊的抗拉强度为185MPa，立焊的为181MPa，低于球墨铸铁管的抗拉强度而高于灰铸管的抗拉强度。
　　二是在上述试验基础上，在一条刚施工完毕的DN500mm球墨铸铁管上进行水压试验，即用一块相同厚度的A3钢板作为新装管道一端的盲板，用上述相同的方法将钢板直接焊接在管端插口上，并进行水压试验，试验压力为1.0MPa，未发现有裂缝、漏水现象。
　　经过上述两次试验后，我们在一条用户较少的DN600mm球墨铸铁管段上，将DN100mm——200mm的小口径钢管焊接在DN600mm球墨铸铁管上，接装用户支管，从去年八月通水至今尚未发现任何渗漏水现象。以上仅是我们进行的几次初步试验，未作更深入的探讨。还不了解长期通水后的状况，只能作为一个问题先摆出来，供各位同行和专家们参考。

　　综上所述，根据我们的工作实践和体会，我们认为在城市供水管网中，在DN300mm以上的大口径管道中推广使用球墨铸铁管，在DN200mm以下管道中推广使用UPVC管是今后城市供水管网的发展趋势，也是我们合肥地区城市供水管网的发展规划。

原文刊载于1997年第三期《当代建设》