DIP & SP球墨铸铁管与钢管的比较
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Ü ¹ ú Ì ú Ì Á Í ° É Ü ¹ Ü ¹ Ü ¹ Ö ¸ Ü ¹
DN400 DN500 DN600
Ò »
ò Ç
ý Ä
Ð ¼
Ö ¸
2015-3-12
£ ²
管长以 10km计算
§ Á Ö ¸
î ½
ì »
2015-3-12
外部防护
通过实验结果显示损伤愈合情况 在 NaCl M/10 - Na2SO4 M/100溶液中浸泡一年
外部: 沥青涂料
2015-3-12
外部: 锌+沥青涂料
内部保护
铸铁在退火时被高温处理，形成钝化保护。 水泥砂浆对铸铁的保护。 输送水渗透过水泥涂层后，成为碱性 水泥涂层的细小纹缝受水进浸湿后，会自动
机械性能
抗拉强度
(MPa)
球铁管
420 300 10
灰铁管
200 100 - 170
钢管
400 400 18 140 2.0 - 6.0
屈服强度
(MPa)
延伸率
(%)
3
210 2.5
邵氏硬度
(HB)
230
2.5 - 6.4
水压实验
(MPa)
2015-3-12
内部承受的压力
P (bar)
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
球管T型接头
特性
水压
•容易安装 •极好的弹性，允许偏转 •密封强度高
2015-3-12
球墨铸铁管的埋设
由于球管的刚度高以及可偏转的性 能，对地震，地基沉陷和外界负荷 的变化，均表现出良好的适应性。
球管的内外防腐在工厂内已经做好，施工时不破坏
防腐层。球管还可以根据土壤腐蚀强度，确定特殊防 腐。
球管内外防腐采用离心喷涂，并有相应检测标准。
2015-3-12
特殊安装与修复
2015-3-12
管材沿程水头损失比较
单位：米
40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0
球墨铸铁管与钢管的比较
李华成 2014年6月26日
新兴铸管股份有限公司
1
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
钢管与球管压力
P=
P, 试验压力，MPa
2 ·s ·R
2015-3-12
内部承受的压力
实验表明，随着水压的升高，在 接头漏水之前管道已经爆裂了。
2015-3-12
钢管接头
法兰连接
焊接
特性
• 球管为半刚性接头，而钢管 为刚性接头。 • 无需水泥支墩 • 便于高空作业
2015-3-12
钢管接头
由于钢管为刚性接头，国内外的资 料表明，钢管的抗震性能差。钢管 柔性接口化应为发展的趋势。
钢管管线设计：增加伸缩器
接头焊接的几个问题： － 大口径管道，由于两边管道椭圆度不一致， 造成错边，焊接难度大。许多水压试验的漏水 事故是由于错边焊接造成的。
－ 大口径管道的底部焊接。由于工作坑的影 响导致底部焊接质量不高，造成漏水。
－ 焊接处的二次防腐。外部可以进行防腐处 理，小口径的内部怎么办？
600 500 400 (3) 300 200 100
(1) 内部最大工作压力 (2) 理论上爆管的破坏性内部压力 (3) 实际上爆管的破坏性内部压力
(2) (1)
DN
150 200 250 350 400 500
破坏性压力与使用压力
2015-3-12
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
D
2 e P Dk
e = K (0.5 + 0.001 DN) E：标准壁厚
s,
钢管的公称壁厚，ｍｍ
Ｄ，钢管的公称外径，ｍｍ Ｒ，允许应力，规定屈服点的６０％， MPa
球管公式中考虑了安全系数， 数值为3，而钢管没有。
K：壁厚级别系数，…9，10，11，12… DN：公称直径
2015-3-12
球铁管、灰铁管、钢管的比较
0.6899
470
钢管
0.0396
0.130
-
250
2015-3-12
球墨铸铁管防腐处理
球墨铸铁管外层防腐： 标准防腐形式 – 金属锌 + 沥青漆 加强型防腐形式 – 标准防腐+PE膜、聚氨酯、锌铝稀土合金、等 等 球墨铸铁管内层防腐： 标准防腐形式 – 水泥内衬 加强型防腐形式 –水泥内衬+环氧密封层、聚氨酯、等等
2015-3-12
地震...
每公里受 损数量 1.5
日本宫城地震 (1978年6月12日)
钢 1.24
1.0 石棉 0.48
0.5
PVC 0.17
灰口 铸铁 0.17
球墨铸 铁 0.04
0.0
2015-3-12
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
材质腐蚀性试验
管 材
90天自来水中
腐蚀（g/cm2）
海水中腐蚀
（mm/年）
72小时5%盐酸
33%硫酸溶
溶液中（ g/cm2） 液中（mg/cm2/h）
球墨铸铁管
0.0090
0.068
0.0821
620
灰口铸铁管
0.0103
0.073
愈合，使得表面恢复平滑。
（PH=9~10），碱性的水溶液不能对铸铁腐蚀。
水
沥青
水
水泥内衬 锌层
球墨铸铁
2015-3-12
钢管防腐
2015-3-12
钢管外防腐
2015-3-12
钢管内防腐
2015-3-12
Leabharlann Baidu
钢管与球管防腐比较
钢管的内外防腐缺乏统一的标准，防腐材料比较杂
乱。
钢管的内外防腐采取手工涂敷，检验不规范，或 不做防腐。
DN400 DN500 DN600
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2015-3-12
£ ²
管长以 10km计算
§ Á Ö ¸
î ½
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2015-3-12
外部防护
通过实验结果显示损伤愈合情况 在 NaCl M/10 - Na2SO4 M/100溶液中浸泡一年
外部: 沥青涂料
2015-3-12
外部: 锌+沥青涂料
内部保护
铸铁在退火时被高温处理，形成钝化保护。 水泥砂浆对铸铁的保护。 输送水渗透过水泥涂层后，成为碱性 水泥涂层的细小纹缝受水进浸湿后，会自动
机械性能
抗拉强度
(MPa)
球铁管
420 300 10
灰铁管
200 100 - 170
钢管
400 400 18 140 2.0 - 6.0
屈服强度
(MPa)
延伸率
(%)
3
210 2.5
邵氏硬度
(HB)
230
2.5 - 6.4
水压实验
(MPa)
2015-3-12
内部承受的压力
P (bar)
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
球管T型接头
特性
水压
•容易安装 •极好的弹性，允许偏转 •密封强度高
2015-3-12
球墨铸铁管的埋设
由于球管的刚度高以及可偏转的性 能，对地震，地基沉陷和外界负荷 的变化，均表现出良好的适应性。
球管的内外防腐在工厂内已经做好，施工时不破坏
防腐层。球管还可以根据土壤腐蚀强度，确定特殊防 腐。
球管内外防腐采用离心喷涂，并有相应检测标准。
2015-3-12
特殊安装与修复
2015-3-12
管材沿程水头损失比较
单位：米
40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0
球墨铸铁管与钢管的比较
李华成 2014年6月26日
新兴铸管股份有限公司
1
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
钢管与球管压力
P=
P, 试验压力，MPa
2 ·s ·R
2015-3-12
内部承受的压力
实验表明，随着水压的升高，在 接头漏水之前管道已经爆裂了。
2015-3-12
钢管接头
法兰连接
焊接
特性
• 球管为半刚性接头，而钢管 为刚性接头。 • 无需水泥支墩 • 便于高空作业
2015-3-12
钢管接头
由于钢管为刚性接头，国内外的资 料表明，钢管的抗震性能差。钢管 柔性接口化应为发展的趋势。
钢管管线设计：增加伸缩器
接头焊接的几个问题： － 大口径管道，由于两边管道椭圆度不一致， 造成错边，焊接难度大。许多水压试验的漏水 事故是由于错边焊接造成的。
－ 大口径管道的底部焊接。由于工作坑的影 响导致底部焊接质量不高，造成漏水。
－ 焊接处的二次防腐。外部可以进行防腐处 理，小口径的内部怎么办？
600 500 400 (3) 300 200 100
(1) 内部最大工作压力 (2) 理论上爆管的破坏性内部压力 (3) 实际上爆管的破坏性内部压力
(2) (1)
DN
150 200 250 350 400 500
破坏性压力与使用压力
2015-3-12
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
D
2 e P Dk
e = K (0.5 + 0.001 DN) E：标准壁厚
s,
钢管的公称壁厚，ｍｍ
Ｄ，钢管的公称外径，ｍｍ Ｒ，允许应力，规定屈服点的６０％， MPa
球管公式中考虑了安全系数， 数值为3，而钢管没有。
K：壁厚级别系数，…9，10，11，12… DN：公称直径
2015-3-12
球铁管、灰铁管、钢管的比较
0.6899
470
钢管
0.0396
0.130
-
250
2015-3-12
球墨铸铁管防腐处理
球墨铸铁管外层防腐： 标准防腐形式 – 金属锌 + 沥青漆 加强型防腐形式 – 标准防腐+PE膜、聚氨酯、锌铝稀土合金、等 等 球墨铸铁管内层防腐： 标准防腐形式 – 水泥内衬 加强型防腐形式 –水泥内衬+环氧密封层、聚氨酯、等等
2015-3-12
地震...
每公里受 损数量 1.5
日本宫城地震 (1978年6月12日)
钢 1.24
1.0 石棉 0.48
0.5
PVC 0.17
灰口 铸铁 0.17
球墨铸 铁 0.04
0.0
2015-3-12
管道性能
机械强度 抗内部压力强度 抗外部负荷强度
接口强度 接口抗压力强度 接口抗偏移强度
长期稳定性 抗土壤侵蚀稳定性 抗水侵蚀的稳定性
2015-3-12
材质腐蚀性试验
管 材
90天自来水中
腐蚀（g/cm2）
海水中腐蚀
（mm/年）
72小时5%盐酸
33%硫酸溶
溶液中（ g/cm2） 液中（mg/cm2/h）
球墨铸铁管
0.0090
0.068
0.0821
620
灰口铸铁管
0.0103
0.073
愈合，使得表面恢复平滑。
（PH=9~10），碱性的水溶液不能对铸铁腐蚀。
水
沥青
水
水泥内衬 锌层
球墨铸铁
2015-3-12
钢管防腐
2015-3-12
钢管外防腐
2015-3-12
钢管内防腐
2015-3-12
Leabharlann Baidu
钢管与球管防腐比较
钢管的内外防腐缺乏统一的标准，防腐材料比较杂
乱。
钢管的内外防腐采取手工涂敷，检验不规范，或 不做防腐。