大口徑給水管網(wǎng)工程選擇管材的基本原則是“能承受管道內(nèi)壓與外荷載、性能可靠、維修工作量少、施工方便、使用年限長、內(nèi)壁光滑、輸水能力基本保持不變、造價低”。當(dāng)前符合上述要求的管材主要有鋼管、球墨鑄鐵管、 PCCP 管及夾砂玻璃鋼管等。鋼管使用歷史較為悠久,具有適應(yīng)性強、材質(zhì)輕、施工方便等優(yōu)勢,但是其焊接工作所需時間長,且受自然條件影響較大。球墨鑄鐵管是 20 世紀(jì) 50 年代逐漸發(fā)展起來的一類管材,延展性與強度較優(yōu),具有與鋼管相似的機械性能,抗腐蝕性強。
由于鑄造方法不同,球墨鑄鐵管分為水冷型球管、熱模球管、連續(xù)球管及灰口管等,其中水冷型球管所采用的水冷型離心鑄造技術(shù)冷卻速度較快,經(jīng)退火處理后珠光體滲碳體會快速轉(zhuǎn)化為鐵素體,延展性與韌性較好,正常情況下,延伸率能達(dá)到 10% 以上。熱模法不進(jìn)行退火處理,冷卻速度較慢,延伸率一般可達(dá)到 5% ,且常用于大口徑球管的生產(chǎn)。連續(xù)鑄造法是常用的灰口鑄管的生產(chǎn)工藝,不進(jìn)行退火處理,其延展性為 0% ~ 2% ,常忽略不計。
表1 球墨鑄鐵管的性能
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名稱 |
延伸率 |
抗拉強度 |
壓扁率 |
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鑄態(tài)球墨鐵管 |
水冷型球管 |
≥10% |
>420N/mm2 |
>30% |
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熱模球管 |
≥5% |
>420N/mm2 |
>30% |
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連續(xù)球管 |
— |
>350N/mm2 |
20% |
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經(jīng)退火處理球墨鐵管 |
灰口管 |
— |
>140N/mm2 |
— |
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鋼管 |
≥18% |
>420N/mm2 |
>30% |
從表 1 可以看出,水冷型離心鑄管的綜合性能指標(biāo)優(yōu)于其余球墨鑄管,而且性能接近鋼管,由于其材質(zhì)具有較大的延展性與韌性,當(dāng)受到外力或土地變動時,管體具有一定的伸縮量,可以避免管體斷裂與破損,且施工安裝過程中也具有一定的借轉(zhuǎn)角度,因此將球墨鑄鐵管運用于大口徑給水管網(wǎng)工程可以大大提高工程運行的安全可靠性。