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日本自来水管道及室内配管使用不锈钢的现状与未来
文章来源:本网收集  上传时间:2018-3-17  点击人气:797

  运行费用低,有推广使用价值。

  游泳池循环水处理系统以过滤为主要净化方法,滤料多采用石英砂等,无烟煤和聚苯乙烯发泡珠,滤料层中易滋生藻类和微生物在生长过程中分泌枯液,造成滤料板结,增加了滤料的反冲洗难度,致使水质变坏。当采用二氧化消毒剂时,由于其杀菌能力强,又有灭藻效果,具有其他消毒剂无可比拟的优点,对循环水的净化十分有利。枣庄市体委游泳馆及枣庄万力大酒店游泳池采用此法消毒处理,经市卫生和体育部门检测,水质符合国家体委和卫生部门颁布的人工游泳池水质卫生标准,三年来,运行一直良好,取得了良好的经济效益和社会效益。

  国内外科技息A曰本自来水管道及室内配管使用不锈钢的现状与未来日本在自来水管道及室内配管上使用不锈钢已有20年的历史,真正用于自来水的给水管道从1980年东京都自来水局在给水管的分支埋设配管上使用和1982年制订的日本自来水管道协会标准的WWAG115(自来水用不锈钢钢管)及G116(自来水用不锈钢钢管接头)开始算起。在室内配管上使用是1980年制订了作为日本工业标准的ISG3448(―般配管用不锈钢管)以后迅速普及起来。

  长了50%.据不锈钢协会对不锈钢焊接钢管订货统计表明,1995年用于自来水及室内配管的不锈钢为5660t,比上年增加11.2%,超过1989年的5579t,创最高记录。据日本自来水管道协会总汇的1995年度(1995年3月1996年2月)的自来水用品检情况来看,自来水用不锈钢管(直管)的实际数量为2680t,比上年减少4.6%.一、自来水管道及室内配管用不锈钢管不锈钢管大致分为无缝钢管(无缝管)和焊接钢管两类,而用于自来水管道和室内配管的不锈钢管均为焊接钢管,所以本文主要介绍焊接钢管的应用情况。

  自来水管道及室内配管用的不锈钢管是由不锈钢带通过自动制管机制造的,所以成品漂亮、无异物和其它的有害的物质蓄积,还具有使流体不紊流等特点。

  自来水管道及室内配管用不锈钢管具有如下优点:用于自来水管道及室内配管的不锈钢管其抗蚀性优良,当埋设于土壤中时,也能发挥其优良的效果;卫生性好不会出现“红水”、“绿水”现象。不锈钢被长期使用于厨房机械、食品工业、奶酪工业及医疗器械,即使在溶析试验时也能完全满足自来水的水质标准,所以在卫生的安全性方面完全可以得到保证;重量轻,搬运、施工方便;用于自来水管道及室内配管的不锈钢管力学性能的比较表1不锈钢管钢管锅管硬质氯乙烯管伸长率物理性能的比较表2性能不锈钢管钢管铜管硬质乙烯管热膨胀系数d4/C>固有电阻(⑷一cm)115以上可燃性不燃自身消火性磁性非进性强磁性非磁性的强度大约是镀锌钢管的2倍、铜管的3倍,且抗冲击性强(参照表1);⑤热传导率低热传导率是铜管的1/25、钢管的1/4,与其它管材相比具有既难于变热又难于变冷的特点。另外,热膨胀系数与铜管差不多,是钢管的1.5倍,硬质氯乙烯管的1/4,所以在配管施工时必须考虑与铜管一样的因热膨胀引起的伸缩(参照表2)。)WWAG115(自来水管用不锈钢管)1982年7月制订了日本自来水管道协会标准WWAG115,以此为转折点,用于自来水的不锈钢管被人们广泛认可,得到迅速普及。

  该标准的使用范围用于最高使用压力不得超过1.MPa(10.2kgf/cm2)的自来水管道;其种类规定有两种,即自来水管道用的不锈钢钢管A(SSPSUS304,用于室内配管及地下埋设配管)和不锈钢管B(SSP SUS316,特别用于特殊要求的抗蚀性场所的室内配管及地下埋设配管)。1作为标准的质量要求有:管道的内外加工良好,没有对使用有害的划痕、裂纹、扭曲及其它的缺陷,对水质不应该产生不良的影响;钢管在使用时为正圆形,并且不弯曲,其两端必须与管轴垂直。并规定了如表3所示的各种试验。尺寸与允许公差示于表4.管)般配管用不锈钢管),以后经二次修改一直沿用至今。

  分析试验牌号拉抻试验压扁试验没有裂纹、龟裂及疤痕空压试没有泄漏水压试验没有泄漏及其它异常涡流探伤试验没有有害的缺陷尺寸及允许偏差表4公称直径外径厚度长度基本尺寸外径允许偏差平均外径允许偏差基本尺寸允许偏差基本尺寸允许偏差士外径、厚度、尺寸允许偏差及质置表5规格Su外径外径允许偏差厚度厚度允许单位质量(kg/m)外径周长偏差一土士0.士0,士1%注,长度以4m为定尺,允许偏差为指定长度以上。64这个标准应用于最高使用压力规定不超过IMPa的供水、供热水、排水、冷温水的配管及其他的配管用不锈钢管,主要是室内配管使用的不锈钢管的标准。其尺寸、外径示于准,大于30Su的是以ISG3459为标准的。

  这是由于在开发当初想把内径标准与铜管的实际内径相一致,所以公称直径也就取SUS的SU为SU.际的不锈钢管本身其外径、壁厚、钢种均相以钢管的ASTMB88(自来水用铜管)为标同,两者的主要不同点如表6所示。

  规格WWAG115982自来水管道用使用范围最高使用压力不大于lMPa(10.的供水、供热水、排水和冷温水等最高使用压力不大于lMPa(10.2kgf/cm2)制造方法自动电弧焊、激光焊、电阻焊自动电弧焊、电阻焊使用材料的板或带1SG4305的板或带钢种、记号热处理原则上不进行热处理无规定机械试验拉伸试k拉伸强度520(53)以上伸长率35%(25%)以上35%以上扁平试验外径X2/3,无缺陷扩口试验外径XI.2,无缺陷水压、空压或非破坏性检(全数检)水压空压探伤检无缺陷水压试验是在一批250支中检一支,无缺陷;空压试验或涡流控伤检,无缺陷溶析试验用户要求时,可据附属书外观无有害的缺陷,对水质无不良影响无有害的陷,对水质无不良影响分析试验根据材料的化学成分每包钢水取样分析二、自来水管道及室内配管用不锈钢管接头不锈钢管的连接方法很多,有焊接式、法兰盘式、及机械连接式等,但在自来水管道用不锈钢管的连接方法多使用机械连接的方式。

  不锈钢协会把自来水管道及室内配管用在曰本自来水管道协会标准化。

  于自来水管道的不镑钢管的连接,既简单又可靠,被规定的接头主要有4种,即用于室内配管的锡焊式、压紧式、压缩式和地下埋设配管用的伸缩可挠曲。

  规定,4种接头的连接方式及质量规定示于表7、表8,另外,对压缩式和伸缩可挠曲式接头也规定了标准固定扭矩(表9)。但在这些接头中,对锡焊式因不锈钢的导热率低,施工难度大,所以至今也未使用。

  种类联接方式用途举例(〉压K式将管插人装有橡胶IB接头的管口,用专用压紧工具从插人管口的外部中央到管口端部压紧的联接接头与管连接的方式室内配管及地下埋设配管(不必要有可伸缩性和脱出阻力的场所)压缩式将管插入接头的管口,由母紧固,将管口部的套管压缩在管上的联接接头与管连接的方式伸缩可挠曲式型随着形镉母的固定,橡胶封垫被压人接头本体端部,保证水密封性,由内部的部件给予管雎出阻力,同时具有吸收由外力引起的管轴向变动(伸缩)以及横向变动(挠曲)的结构(伸缩可挠曲式)由于蘼形茳母固定,由接头内部的部件将接头和管连接的方式地下埋设配管(地震、地基下沉、型车辆通过等苛刻的使用环境处)注:(1)伸缩可挠曲式接头I型,筒体及形蜒母为铸造件,I型筲体及盖形螺母为性加工件,其它部件完全一样。

  (2)现标准上标有“焊式”,但实际上不用,去除。

  标准固定扭矩单位:N种类公称直径压缩式伸缩可挠曲式接头的试验项目和质置表93试验项目种类压紧式压缩式伸缩可挠曲式壳体泄漏试验无泄漏壳体耐压试验无泄漏、破损及其它异常拉伸试验脱出阻力公称直径脱出阻力公称直径荷重范围kN(kgf)水压试验无泄漏、脱出及其它异常无泄漏、腴出及其它异常!!形缬母固定部一处允许肤出lmm负压试验无水(或者空气)的吸人及其它异常可挠曲角试验2.2C以上注:除去标准中的“锚焊式”。

  项目试验条件判定标准对象试验压力保持时间气密管接头本体5秒无泄漏耐压管接头本体2分无悝漏、损坏及其它异常负压试验管接头联接5mm以上的管2分无空气吸人水压试验管接头联接5mm以上的管2分无水泄漏、脱出抗拉试验将管联接在管接头的两端,在封人空气压。

  表1的条件拉伸至产生泄漏。

  脱出阻力要符合表1所列的数值其它质量项目作以下规定:振动试验冷温水循环试验内压反复试验腐蚀试验对实体进行加速劣化试验脱出阻力(最小值)表11公称(Su)拉伸条件脱出阻力kN(kgf)拉伸荷重kN/minCkgf/min)拉伸速度mm/min8性能标准)开发了各种型号的机械式管接头,并且SAS标准化了。

  这些接头因使用于同样的用途,所以,要求的性能也是一样的,若规定了性能,那么在结构、材质等方面无论用什么种类的机械接头都能用于同样的用途,故对历来的产品标准提出了性能标准这样的想法。

  根据这样的观点于1998年制订了SAS322标准,随着该性能标准的制订与保证每个产品的质量问题相适应,因此,不锈钢协会标准认定制度从1989年3月开始执行。

  水、排水和冷温水的配管及其他配管用的ISG3448(―般配和用不锈钢管)连接用的80Su以下的机械式管接头而制订的,大部分认定的接头已受到日本自来水管道协会的定型承认,已在自来水管道方面使用作为性能规定了下列试验,并进行严格的检(表10)。

  ④水压试验;⑤抗拉试验;⑥振动试验;⑦冷温水循环试验;⑧内压反复试验;⑨腐蚀试验,尤其是橡胶的试验;⑩实体进行加速劣化的试验。抗拉试验的脱出阻力示于表11.至目前为止,被认为的接头详细情况详见日本不锈钢配管指南。

  三、自来水事业部门的不锈钢管认可状况近年来,日本全国各地的自来水事业部门对不锈钢管及接头的认可正在增加。

  不锈钢协会自1988年以后调查了自来水管道用不锈钢管及接头的认可状况,到1995年6月认可事业部门就达到204个。

  该调分一次供水(从配水管到仪表的埋设分支配管)、二次供水(仪表以后,从住宅内埋设到水管开关的供水配管)和供热水三种情况,并总结了各自使用的不锈钢(SUS304、316)和接头的种类。

  最近,埋设分支配管的方式也多样化了,除为分支配管的地下埋设用而开发的伸缩可挠曲式接头外,波纹管或挠性管的采用或这些管的同时并用方式正在增加,详见日本不锈钢配管指南。

  这些都是与防止漏水的措施及地震特性等灾害的抗震措施相适应的。

  四、自来水管道设施方面使用不锈钢的状况地面上的降雨用挡坝积蓄起来,然后在取水塔取水运往净水厂时,则作为饮用水需经纯净处理,处理后的水通过配管供给各家庭和大厦的水管开关。作为自来水,待人们消费后再作为下水排出,处理厂净化,最后排放至河川和大海。这样的水循环一次时,在这种循环的各个环节设施均使用不锈钢。

  在室内配管,当然不仅是配管,阀门、栗、贮水池、贮热槽和阻集器等多种设备也使用不锈钢。不锈钢协会从去年开始统计的焊接接头、机械接头、阀门、挠性管和波纹管等方面使用的不锈钢每年约5000吨,这个数量可以和不锈钢管的生产量相匹配。

  下面,对其中自来水的诸设施方面使用的不锈钢实例予以叙述。

  东京都自来水局金町净水厂完成了深度净水处理设施,并已投产运转。该设施由臭氧处理和生物活性炭处理组合在一起,不锈长超过1.7km,口径200075mm的阀门、活门类约230个。三台巨大的臭氧发生器全部用不锈钢制造。

  对自来水设施的抗震性,从各种观点进行了重新评价,近年来,对在自来水事业部门正广泛采用的不锈钢制配水池特别关注。

  松山市公营企业局于1991年完成的直径22.3m、高16.16m的巨大的不锈钢制圆筒型配水池已是众所周知的事实,最近,圆筒型及方型不锈钢板配水池,可以说已制成现成品在全斩自来水事业部门的使用很受欢迎。

  作为自来水管道设施的配水池不用说是为了净水的贮水及水量调节而设置的,而历来的配水池有钢筋水泥(RC)制、预应力混凝土(PC)制、钢板(SS)制和强化塑料(FRD)制等,可以说它们各有长短。

  不锈钢板制的配水池具有下列特征:优良的抗震性;重量轻;工期短、经济;卫生、美观;不用维修。在材质方面一般下部(液相在自来水的供水管方面使用不锈钢管,尤其是土中的供水分支配管一般都是固定的,最近在水管桥或桥梁的添架管及其他各种自来水设施方面使用不锈钢的情况也逐渐多了起来。水管桥或自来水管道的添架管与使用不锈钢管的事例相当多,比较近的例子是,在东京临海副都心的桥梁添架管上使用了双相不锈钢管(SUS3292L),该添架管的直径是1200750mm,配管、支架接头和螺栓螺母都使用了双相不锈钢。另外,明石。淡路岛线路的本四架桥其添架管也采用了SUS316不锈钢管。

  不锈钢制水管桥具有下列优点:优良的抗蚀性、耐久性;不需要重新涂装、不用维修;可轻量化、对桥梁的影响小,作业也方便;外观美丽。

  从以上简单地对自来水管道方面使用不锈钢管的现状的叙述可以看出,在供水设施方面今后会更广泛地使用不锈钢管。

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