管材问题,是造成我国软密封闸阀供水管网漏水的首要原因。目前我国正使用的管材有铸铁管、预应力钢筋混凝土管、钢管、石棉水泥管、塑料管和球墨铸铁管,其中较多地应用铸铁管(普通灰口铸铁管)和预应力钢筋混凝土管。根据经验,在相同条件下,各种管道易裂可能性由大到小排列为:镀锌管>铸铁管>石棉水泥管>延性铁管>钢筋混凝土管>钢管。
据统计,我国现有的城市暗杆软密封闸阀供水管网中,70%以上的管道是灰铸铁管。我国从60年代起生产的灰铸铁管,是以连续浇铸的铸管工艺为主,而采用连续铸管工艺生产的铸铁管的材质问题比较多,在新管试压和投产运行时常发生管道断裂现象。灰口铸铁的漏失成为管道漏子发生的主要组成部分。所谓连续铸管工艺式水冷金属模的铸造方法,在拉管脱膜过程中,管壁内外表面首先激冷凝固,形成渗碳体的硬壳,然后借助其中心液相同的高温进行自行退火。虽然具有工艺简单、生产速度快、产量高的优势,但连续铸管工艺存在无法消除的先天缺陷,主要表现为:
(1)连续铸管工艺用人工控制铁水液面高度和拉管速度,整根管子难以达到冷却均匀、组织一致。对组织不均匀的灰铸铁,在它的内部有许多片状石墨,这相当于材料内部有许多小孔穴,使得材料本身具有很严重的应力集中,承载能力大大降低。
(2)由于冷却过快,无退火工序,导致表面产生脆硬而形成过冷石墨层,管壁温度应力无法消除,出现冷脆层,使管身脆性增大,不耐冲击、不耐震,抗弯抗拉强度降低。
(3)连续铸管工艺生产的管体,组织疏松,难以消除气孔、黑渣、内沟和重皮等铸造缺陷。如果内沟和重皮刚好在管底、管顶或两侧受弯曲应力比较大的部位,因为作为脆性材料的铸铁管没有屈服阶段,当局部最大应力达到强度极限时,该处首先断裂,从而导致管身破裂的可能。
由于铸管工艺上的先天缺陷,并且国内管壁标准的偏低,使灰口铸铁管在管道运行中,不可避免的存在一定弊端:从材质上看属于典型的脆性管材,连续烧制的工艺也使管子的强度有所降低,不适用于高内压、重荷载、强震动的环境;从接口上看,灰口铸铁管填料接口刚性强,当温度低接头刚性过强,粘接强度很大时,易使水管拉断或接头部位脱落,导致水管漏水。
预应力钢筋混凝土管的问题往往是设计或者生产过程中造成的,如钢筋布置不当,保护层不好而使钢筋锈蚀等。
钢管漏水95%是腐蚀穿孔。并且钢管管件,当丝扣松紧不统一时,稍有外力管件首先损坏,造成管道漏水。
球墨铸铁管的材质成分中片状的石墨组织变成了球状,既维持了原铸铁管的性能,又增加了抗拉性、延伸性、弯曲性和耐冲击性,使其具有耐腐蚀性好,强度高,具有韧性的特质,因此其漏失率比灰铁管大大下降,为人们普遍应用,正在逐渐取代铸铁管。
镀锌管是在小口径的钢管上镀一层锌进行防腐,但这层锌一般都较薄,很容易就消耗殆净,所起的作用有限,特别是镀锌质量较差的情况下,镀锌钢管朝阳极腐蚀结垢,因此极容易产生锈蚀结垢,发生漏水并影响水质,成为小口径明杆软密封闸阀管道漏水的主要原因。
石棉管不但漏水严重,且有有害,不适宜做为饮用水管道使用。
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