球墨鑄鐵管在寧夏中南部城鄉(xiāng)引水安全彭陽縣北部連通工程中應(yīng)用分析

【摘 要】球墨鑄鐵管是在鐵水中加入少量的球化劑，使得鑄鐵中的片狀石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙?，克服了片狀石墨?duì)鐵基體連續(xù)性的阻止，使鐵具有了卓越的可延性、柔韌性和抗沖擊性，是近年發(fā)展起來的新型管材，被稱為鑄鐵管行業(yè)的一場(chǎng)革命。工程設(shè)計(jì)中首次采用大管徑（400毫米）、高壓力（最大靜水壓力410米）的自錨式鋼管、球墨鑄鐵管，為同類引水工程提供翔實(shí)可借鑒和參考的資料。

【關(guān)鍵詞】球墨鑄鐵管；應(yīng)用分析；寧夏彭陽

寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程，是將水資源相對(duì)豐沛、水質(zhì)優(yōu)良的涇河水資源調(diào)入寧夏中部干旱帶和南部干旱山區(qū)，解決寧夏中南部地區(qū)固原市的原州區(qū)、彭陽縣、西吉縣以及位于海原縣一個(gè)市區(qū)、三個(gè)縣城、44個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、603個(gè)行政村、3559個(gè)自然村，110.80萬人的飲水安全問題。設(shè)計(jì)年引水量3920萬立方米，工程總投資169887.78萬元。彭陽縣北部連通工程是寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全工程主要組成部分。

1. 工程概況

引水工程位于彭陽縣的古城鎮(zhèn)至王洼鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)供水范圍包括彭陽縣北部交岔、羅洼、王洼、草廟、小岔、馮莊、孟源7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)78個(gè)行政村417個(gè)自然村1.96萬戶10.3萬人。年引水量6813立方米/日，需水量191.3萬立方米。

1.1 連通干管。

連通干管從固原市東山坡引水工程輸水管道青石嘴倒虹吸進(jìn)口取水，穿越高等級(jí)公路、中寶鐵路后沿茹河主河到右岸布置，途徑下青石、乃河水庫壩頂、海家灣至羅家山梁頂3萬立方米調(diào)蓄池，后沿東北方向穿越甘海子、田吾溝、田家井溝溝道，經(jīng)石岔、陡溝、王崾峴后沿309國(guó)道布置管道末端至王洼墩墩梁2000立方米水池，干管全長(zhǎng)60.7公里，配套建筑物225座。其中：過路建筑物56座、過溝建筑物14座、各類閘閥井150座，并在羅家山頂新建3.0萬立方米開敞式蓄水池1座，在干管末端新建2000立方米水池1座。

1.2 分干管及支管。

工程共設(shè)四條分干管，二分干管從水廠清水池取水，其它三條分干管從王洼墩墩梁高位蓄水池取水；支管從分干管分水，沿途直接與已建的農(nóng)村人飲工程連通。分干管和支管總長(zhǎng)126.26公里，配套建筑物390座。

1.3 工程投資 。

核定工程總投資10500萬元。

2. 工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 自錨式（法蘭）鋼管設(shè)計(jì)。

管徑400毫米自錨式（法蘭）鋼管主要布設(shè)在連通干管的海家灣、田吾溝、田家井溝三條主溝的河床地段，總長(zhǎng)度1600米，設(shè)計(jì)壓力3.0兆帕以上選用此管；主要技術(shù)指標(biāo)：允許工作壓力（PFA）4.8兆帕，最大允許工作壓力（PMA）5.8兆帕，允許試驗(yàn)壓力（PEA）6.3兆帕，公稱壁厚6毫米，允許偏差-1.3毫米。

2.2 自錨式（壓蘭）球墨鑄鐵管設(shè)計(jì)。

管徑400毫米自錨式球墨鑄鐵管主要布設(shè)在設(shè)計(jì)壓力2.5～3.0兆帕、坡度大于20度，地形變化大的地段，總長(zhǎng)度1600米，主要技術(shù)指標(biāo)：K10管允許工作壓力（PFA）4.8兆帕，最大允許工作壓力（PMA）5.8兆帕，允許試驗(yàn)壓力（PEA）6.3兆帕，公稱壁厚6毫米，允許偏差-1.3毫米。

2.3 滑入式球墨鑄鐵管設(shè)計(jì)。

管徑400毫米滑入式球墨鑄鐵管主要布設(shè)在設(shè)計(jì)壓力1.5～2.5兆帕地段，總長(zhǎng)度1600米，主要技術(shù)指標(biāo)：K9管允許工作壓力（PFA）4.2兆帕，最大允許工作壓力（PFA）5.1兆帕，允許試驗(yàn)壓力（PEA）5.6兆帕，公稱壁厚6毫米，允許偏差-1.3毫米。

3. 施工安裝要點(diǎn)

3.1 自錨式（法蘭）鋼管施工安裝要點(diǎn)。

（1）鋼管必須符合設(shè)計(jì)要求，管節(jié)表面無斑疤、裂紋和銹蝕等缺陷，對(duì)首次采用的鋼管、焊接材料、焊接方法、焊接工藝，進(jìn)行有關(guān)的焊接試驗(yàn)，編寫焊接工藝指導(dǎo)書；溝槽內(nèi)焊接時(shí)，保證管道底部的焊縫質(zhì)量，管道任何位置不得有十字形焊接，焊縫無損檢測(cè)合格。

（2）管節(jié)組成管段下管時(shí)，管段的長(zhǎng)度、吊距，應(yīng)根據(jù)管徑、壁厚、外防腐層材料的種類及下管方式確定。

（3）自錨式（法蘭）鋼管管安裝螺絲要求十字對(duì)緊，避免上緊下松，管節(jié)在溝槽安裝時(shí)，接口處開挖一定的工作面，安裝完成后采用人工回填夯實(shí)處理。

3.2 球磨鑄鐵管道施工安裝要點(diǎn)。

（1）本工程所用球墨鑄鐵管采用K9、K10級(jí)球墨鑄鐵管道，采用滑入式柔性接口（T型），當(dāng)翻山跨溝地形變化較突然段（坡度大于20度）采用K10自錨式球墨鑄鐵管道，自錨式離心球墨鑄鐵管道自身穩(wěn)定性好。

（2）球磨鑄鐵管安裝前用鋼絲刷、25毫米油灰平鏟、毛刷、抹布清掃插口外表面承口內(nèi)表密封面及橡膠圈，不得沾有任何沙土等雜物，仔細(xì)檢查插口倒角是否滿足安裝要求，插口和橡膠圈要保持干凈；將橡膠圈彎成“心”或“十字形”放入承口密封槽內(nèi)，用毛刷將潤(rùn)滑油均勻涂在承口處的橡膠圈內(nèi)表面和插口端接觸面上。

（3）管道平直時(shí)，設(shè)計(jì)承口方向應(yīng)朝水流方向，將管一次插入管材上的兩條標(biāo)志線中間；當(dāng)?shù)匦屋^陡時(shí)，下坡設(shè)計(jì)承口方向順?biāo)鞣较?，上坡設(shè)計(jì)承口方向逆水流方向；安裝采用葫蘆、倒鏈人工鋪裝，每節(jié)管子最大允許轉(zhuǎn)角不得超過3度。

（4）自錨式球墨鑄鐵管安裝與自錨式鋼管安裝方法相同。

4. 結(jié)束語

彭陽縣北部連通工程于2013年10月開工建設(shè)，2014年9月建成并試水試壓，一次完成，目前已進(jìn)入試運(yùn)行階段，2014年12月通過寧夏水利廳、發(fā)改委組織的驗(yàn)收，工程效益開始初顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 《水及燃?xì)夤艿烙们蚰T鐵管、管件和附件》GB/13295-2008.

[2] 《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》SL310-2004.

[3] 《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268-2008.

[文章編號(hào)]1619-2737（2014）11-25-851

[作者簡(jiǎn)介] 張慧斌（1978.2-），男，職稱：水利工程師，長(zhǎng)期從事水利工程勘測(cè)設(shè)計(jì)，2004年6月畢業(yè)寧夏大學(xué)。endprint