球墨铸铁管资料2.doc

离心球墨铸铁管离心球墨铸铁管(下称球铁管)具有铁的本质,钢的性能,高强度、高延伸、耐腐蚀，是都市供水和低压供气的首选管材球铁管是供水管网中使用量最多的一种管材,球铁管自20世纪40年代发明至今近60年历史国外从二十世纪六十年代以来就得到迅速的发展，目前世界的球铁管产量约80０万ｔ，其中欧洲16０万吨,北美２５0万吨,南美25万吨，中东2０万吨,澳洲10万吨，亚洲３30万吨一、国内外生产概况：国外生产概况:国外工业发达国家从六十年代开始逐渐裁减了一般灰口铸铁管，普遍采用了球铁管,法国莫松桥公司、日本久保田公司为世界上规模较大,技术先进的球铁管生产厂家目前国外球铁管锻造技术重要是采用的水冷金属型离心铸管技术；对大口径管用热膜法或树脂砂衬离心锻造技术国内生产概况:据不完全记录，原有铸铁管生产厂家达200多家,绝大多数厂家是用持续锻造工艺1９8３年,邢台钢铁厂一方面引进了热模离心铸管工艺19９8年,新兴铸管集团公司运用自主技术开发的特大型热模离心球墨铸铁管生产技术，生产出了长8０00mm,直径为mｍ的球墨铸铁管，应用于太原引黄工程近１0近年来，国内铸铁管厂家进行了技术改造，锻造措施由持续锻造转向离心锻造，持续锻造工艺已基本被裁减。

特别是进入90年代,国内离心球墨铸铁管进入高速发展阶段,目前国内已经明令裁减灰铸铁管，给离心球墨铸铁管带来良好的发展机遇,至国内生产厂家约３０余家，110多台离心机，口径DN80~2200mm，产能约300万吨离心球墨铸铁管和球铁管件的出口量已达43.4８万t，使国内球铁管锻造技术，已赶上及达到国际先进水平二、优良的性能球铁管具有铁的本质，钢的性能,高强度、高延伸、耐腐蚀，是当今世界安全可靠用于输水供气的最佳选择国内有关部门对１98８年至１990年间30个重要都市供水管材发生的爆管、断管、泄漏等事故进行了记录，记录成果表白:平均事故率球铁管0．1４次/Km，灰铸铁管0.55次／Ｋｍ,钢管0.5次/Km预应力管0．54次/Km,石棉水泥管1.72次/Km,塑料管4.68次/Kｍ球铁管平均事故率最低,是灰铸铁管和钢管平均事故率的１／4，是塑料管平均事故率的1/33表1 1９88~1９90年间３0个都市使用几种管材发生事故的状况名称总长度（km）发生事故（次)平均事故率(次／km)总次数爆管折管口漏其他球墨铸铁管163.142４--１950.1４灰口铸铁管2２054．4７１２209115７223446８9４1290．５５钢管77５.50457２３5781２96０．59预应力砼管2587.32139４１0８59９09３180.５4石棉水泥管９８．70172289８１9251．7２塑料管３１8.711４94849２103111244.６81、优秀的综合力学性能a)球铁管最小实验压力、延伸率和爆破水压表2 球铁管最小实验压力和延伸率规格实验压力／MＰａ延伸率/%规格实验压力/MＰa延伸率／%80~３00５．0≥１０１100~2.5≥73５０～6００4.0≥10２200～26０01．８≥7700～10003.2≥10表3 不同管径的爆破水压DＮK9管最小壁厚 (ｍm)Ｐ1（baｒ)Ｐ2(bar)80４．841１24０1004.83411921504.8２３７1３8２０04.9１８51093００5.614492400６.41２5865０0７.２114８２60０8．010６7９70０8.８10077８009.6９575９00１0.49274100011．29074120０12.8867２14001４.４８371160016.０81711８001７.6797019．2787０注:P1--－最小壁厚爆破水压，抗拉强度42０ＭPaP２---最小壁厚减2mm爆破水压，抗拉强度420MPab)离心球墨铸铁管和钢管比较。

表4 力学性能比较项目离心球墨铸铁管钢管抗拉强度/Ｐa≥4.2×1０84．020７×1０8水压实验／Pａ≥３.92２7×1083.92２７×108伸长率/%≥１024耐腐蚀性能好差比较可知，离心球墨铸铁管的耐腐蚀性能优于钢管,实践应用证明，离心球墨铸铁管使用寿命基于不同的使用条件可达50~1，是钢管的3~5倍表5 球铁管、钢管的总体特点对比管材长处缺陷球铁管1、耐内压强度高且能耐腐蚀;2、富有强韧性,耐冲击强度大；3、机械接头的可挠性与伸缩性;4、接头施工以便;５、对于正常条件的土壤,无需再作专业的砂土管基，并且可使用掘出的土壤回填;6、霎头种类多1、弯头、三通处需打水泥固定台防护钢管1、耐内压强度高;2、富延展性,耐振动及冲击;3、接头可焊成一体,不必避免脱离1、容易腐蚀;2、接头焊接、敷设防锈层费时,费用较高,涌水地带施工困难;3、为抵御温度变化,需设立可挠管；4、大口径管容易鹿茸平；5、由于接头钢性,克服变形需使用沙子铺底,且规定用细沙回填并夯实钢管在安装施工时采用现场焊接，为刚性联接这种联接方式使本来就很棘手的防腐技术更增长了难度,防腐质量难以保证同步钢管焊接后形成一条很长的导电体，在城乡地下杂散电流和泄漏电流作用下,使钢管产生电腐蚀现象,加剧了对钢管的腐蚀速度。

这就是钢管埋于地下寿命只有15~２5年的重要因素如果将钢管埋于腐蚀性强的土壤中,其寿命会更低ｃ）离心球墨铸铁管与塑料管部分性能对比表6 球铁管与塑料管的部分性能对比管子公称内径mm1０020０３０0400500６０070０800壁厚mm球铁管６．１６.47．2８.１9.09.９10．8１1.７塑料管6.312.8２0.125.531.740．２45．351.0重量kg/ｍ球铁管15.8３2.3５３.880.３111．5147.018７.1２３2.0塑料管2.08８.2221．234.052．５8４．4１07．01３６.0使用压力≤MPａ球铁管5.０5．０5.04．04.０4．0３.2３.2塑料管0.68压力稳定性球铁管使用压力基本与年限及常规介质温度无关塑料管随年限与介质温度提高，使用压力明显下降热膨胀系数球铁管11.5×1０-６·K-１塑料管原则规定≤1２．5３×1０－4·K-1，国外0.6～２.0×1０－4·K-1ﻫ管线必须考虑温度补偿塑料管的容许使用的压力是随着使用年限的增长和介质温度的提高而减少塑料管线被鼠类啃咬酿成事故的现象也是时有发生的而这些缺陷对于离心球墨铸铁管材来说是不存在的。

d)离心球墨铸铁管与PCＣP管对比表7　球铁管与ＰＣCP管的比较管子种类球墨铸铁管PＣＣP管备注承压能力10.6~０.７单位重量１３以ＤN1200为例,前者为４２0.1Ｋｇ/ｍ，后者为12２9　Kｇ/m运送中损伤～０1０~15%柔性接头转角３~５0最大１.50对地基规定低规定砂基或混凝土基,且平整ＰCCP管不适合于复杂地形注：以球墨铸铁管为基准进行对比水泥管价廉、耐腐蚀，过去曾用于输水,近期重要用于污水的输送上但与球墨铸铁管相比,它仍有诸多局限性之处e）管材的管体强度对比表8　不同种管材的壁厚编号管子种类管子壁厚（mm）水泥砂浆厚度（ｍm)1球铁管8．5-2球铁管7．0-3水泥砂浆内衬球铁管8.56．04水泥砂浆内衬球铁管７.06.05高档铸铁管１１．5－6钢管6.0－图1 管体强度2、抗震防冻性能优秀球铁管具有较高的承压能力和一定的延伸率，又采用柔性接口,橡胶圈密封柔性接口的特点是轴向偏移角为3°~5°,对于ＤN40～ＤN30０，不不不小于3°3０ˊ;对于DN350～ＤN６00，不不不小于２°30ˊ;对于DN7０0~DN2６０0，不不不小于１°30ˊ,Ｔ型柔性接口是滑入式接口的型式之一,该接口具有比刚性连接的管材更适应于管基局部不均匀沉降的特点,具有良好的密封性、延伸性，根据管径的不同，管子偏转角可达到1~４度,能吸取因地基沉降而产生的应力，避免管道破裂,接口的设计容许一定拔出量,可以补偿管线的热胀冷缩，因此管线具有柔性构造，输水供气的安全可靠性大大提高,并且具有较强的抗震和防基本下陷的能力,以及避免雨冻的现象。

球墨铸铁管的接口类型较多，如果设计一条管线，可根椐地质报告提供的状况， 在管基土壤抗垂直承载力特差的局部地段,且置换也达不到设计规定期,在该地段设计时,可考虑选用一部分抗地基变动能力较强的自锚柔性滑入式接口的球管,这种接口的球管功能是使管线形成一种链式构造,从而在地基不良,发生大地震地状况下也能安全使用表9 不同管径的容许拔出量规格拔出量/mｍ规格拔出量/ｍm8０186001９1０021７００341502780０392002５９００4９２5０28１00０５33０02811006１３50281２007040021140０824503115０0８6500241600９21979年6月12日宫城大地震后,日本自来水协会报告中的多种管材发生事故记录数据,表白球墨铸铁管损耗率最低(见表15）表10 地震对多种管材损耗率登记表 管材球墨铸铁管钢管灰口铸铁管PＶC管每公里管道损耗率０．041.240.170.173、耐腐蚀性能好,使用寿命长球铁管的耐腐蚀性重要取决于两个方面：一是其金相组织中的球状石墨质点形成一种惰性保护层,成为一种制止进一步向内腐蚀的屏障，从而大大减缓了化学腐蚀的速度：二是接口的密封采用橡胶圈密封，它又起到了管与管之间绝缘体的作用,避免了长电流的形成，使电腐蚀现象大大削弱。

由于抗腐蚀能力的提高，也使球铁管的使用寿命延长至50~11)球墨铸铁管本体在海水中的耐腐蚀性：浸入海水并进行机械搅拌，钢管的腐蚀速度是球墨铸铁管的２倍,球墨铸铁管随着时间的延长腐蚀速度减少，而钢管不存在这种状况表1１ 几种管材的海水腐蚀比较管子种类不同浸入时间腐蚀量毫克／平方分米/天毫米／年进入时间90天180天３60天90天180天360天球墨铸铁管2４．016.11３．20.1220．0８１0.０6６灰铸铁管24．９16.414.５0.1270.0830.0７3钢管30.220.727．30。