球墨鑄鐵管件分為:短管類、彎頭類、三通類、四通類、變徑類等及其它特殊管件。
球墨鑄鐵管通過(guò)檢測(cè)成分分析,尺寸檢驗(yàn),表面質(zhì)量檢驗(yàn),壓力環(huán)試驗(yàn),拉伸試驗(yàn),硬度試驗(yàn),水壓試驗(yàn),氣密性試驗(yàn),外防腐層的厚度等項(xiàng)目,把關(guān)質(zhì)量。彈性模量是材料的工程應(yīng)用、構(gòu)件設(shè)計(jì)和科學(xué)研究等方面的重要物理,也是金屬材料評(píng)定、選用以及加工工藝選擇的主要依據(jù)。球墨鑄鐵管檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 13295-2013 水及燃?xì)庥们蚰T鐵管、管件和附件
GB 223 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法;
GB 228 金屬拉伸試驗(yàn)方法;
GB 1348 球墨鑄鐵件;
GB 8715 柔性機(jī)械接口鑄鐵管件;
GB 231 金屬布氏硬度試驗(yàn)法。
要說(shuō)球墨鑄鐵管件的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在哪些方面,那么可以首先肯定是產(chǎn)品的強(qiáng)度方面,并且是有事實(shí)數(shù)據(jù)有力證明的,球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度是60k,而普通灰鑄鐵件的抗拉強(qiáng)度只要31k。兩者還有一個(gè)方面的可比性,那就是屈服強(qiáng)度,球墨鑄鐵件屈服強(qiáng)度為40k,而普通灰鑄鐵件的屈服強(qiáng)度只需36k。其中球墨鑄鐵管件包括了鑄鐵直管和管件,一般都是通過(guò)鑄鐵澆鑄而形成的,由于這種管子的勞動(dòng)強(qiáng)度不大,因此只能適用于給水、排水、煤氣等輸送管線中。如果根據(jù)不同的鑄造方式進(jìn)行分類的話,鑄鐵管還可以分為連續(xù)鑄鐵管和離心鑄鐵管,同時(shí)產(chǎn)品之間的性能也有所區(qū)別。而球墨鑄鐵管件是利用球墨鑄鐵工藝制造而成的,除了基本的輸水、供水等用途之外,還可以作為防腐管道。這主要是因?yàn)榍蚰T鐵管具有優(yōu)異的性能,同時(shí)使用壽命、承受壓力等方面也都是非常理想的,并因良好的防腐效果受到了廣大用戶的青睞。
2)鋼管鋼管應(yīng)用的歷史較長(zhǎng)、范圍較廣,輸水工程中一般選用螺旋焊縫與直縫焊接鋼管,鋼管的管徑、管壁厚度、管段長(zhǎng)度可進(jìn)行調(diào)整。鋼管具有以下特點(diǎn):①管材及管件加工容易,建廠周期短、抗震性能優(yōu)于其它管材,特別是地形復(fù)雜的地段更適宜采用鋼管。②鋼管具有耐高壓、韌性好的特點(diǎn),同時(shí)鋼管一般管壁相對(duì)較薄,管段較長(zhǎng),因此又有重量輕、運(yùn)輸方便、接頭少的特點(diǎn)。③鋼管鋪設(shè)較為方便,其形式與球墨鑄鐵管相似,管頂覆土厚度一般亦不小于0.7m。但對(duì)地基的要求高,管基工作量大。④水泥砂漿內(nèi)襯后的內(nèi)壁糙率n較小,水力條件好。⑤缺點(diǎn)是鋼管屬于柔性管道,整體剛度相對(duì)較小、易變形,特別是抗外壓能力差,外壓較大時(shí)管外需采用回填土夯實(shí)。⑥同球墨鑄鐵管相比,耐腐蝕性能較差,使用壽命相對(duì)較短。襯里及外防腐要求高,埋地鋼管在腐蝕性土壤中需作陰極保護(hù),防腐措施完善的鋼管使用壽命可達(dá)30年以上。⑦管道施工組合焊接工作量大,存在焊縫等薄弱環(huán)節(jié),施工困難,大壁厚鋼管相對(duì)于非金屬管道造價(jià)高。3)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管是山東電力管道公司1988年從美國(guó)阿麥隆公司引進(jìn)的新型管材,《之后美國(guó)阿美隆公司對(duì)PCCP管停止生產(chǎn)》它是一種鋼筒、鋼絲和混凝土制成的復(fù)合管,按制作工藝,可分為內(nèi)襯式和埋置式兩種型式,內(nèi)襯式是在鋼筒內(nèi)部襯以混凝土后在其外面纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲再噴射砂漿保護(hù)層,該型式一般管徑較小;埋置式是將鋼筒埋在混凝土里面,然后在混凝土管芯上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲,再噴射砂漿保護(hù)層。隨著時(shí)間的推移近些年爆管事故頻發(fā),國(guó)內(nèi)大的PCCP管廠家分分轉(zhuǎn)型生產(chǎn)鋼管。在長(zhǎng)距離輸水工程中,管材所占投資額比例約為50%~70%,因此,合理選擇管道材質(zhì)尤為重要。從以上分析可以看出,每一種管材都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。管材的選擇一般要根據(jù)工程規(guī)模、管道的工作壓力等級(jí)、地形、地質(zhì)條件及基礎(chǔ)埋深等管道使用環(huán)境條件、施工交通和運(yùn)輸條件、系統(tǒng)的可靠性要求、工期及運(yùn)行維護(hù)與檢修要求、當(dāng)?shù)毓懿牡纳a(chǎn)狀況、應(yīng)用習(xí)慣等,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理性和可靠性等方面的綜合比較后確定。
幾種常用大口徑管材的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表 5.51。表 5.51 輸水管材比較表從表中管材性能對(duì)比結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管兼顧鋼筋混凝土管和鋼管的優(yōu)點(diǎn),價(jià)格便宜,抗內(nèi)外壓能力高,管材強(qiáng)度大,缺點(diǎn)是防滲一般,對(duì)中不容易,采用密封圈對(duì)接管子密封一般,且不能適應(yīng)較大的地基沉陷,管的自重大,吊裝較為困難。球墨鑄鐵管的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng),管道延伸性好,抗內(nèi)外壓能力強(qiáng),管材強(qiáng)度大,防滲和防腐性好,對(duì)接容易,采用“T”型密封圈對(duì)接管子密封性好,且能適應(yīng)一定的地基沉陷、變形,維修方便,維修時(shí)間短,維修費(fèi)較低,缺點(diǎn)是管材造價(jià)高,輸水過(guò)程中管壁易產(chǎn)生腐蝕鎦。涂塑鋼管的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng),管道延伸性好,抗內(nèi)壓能力強(qiáng),管材強(qiáng)度大,防滲和防腐性好,多種連接方式,可采用整體焊接、法蘭或柔性承插連接,整體焊接整體性好,密封和防滲漏性好,但接口焊接質(zhì)量和防腐質(zhì)量難以控制,柔性承插連接采用‘T’型密封圈對(duì)接管子密封性好,不用對(duì)管道接口進(jìn)行二次防腐處理,質(zhì)量有保證,且能適應(yīng)地基沉陷、不均勻變形,維修方便,維修時(shí)間短,維修費(fèi)較低,缺點(diǎn)是管材抗外壓能力差,對(duì)高埋深或荷載較大的管段需采取混凝土外包。由于鋼管較涂塑鋼管,具有內(nèi)外防腐現(xiàn)場(chǎng)施工困難,質(zhì)量難以保證,耐久性較低。PCCP管因爆管事故頻發(fā)因此本工程只對(duì)涂塑鋼管和球墨鑄鐵管參與比選。