劉學祥

摘要:球墨鑄鐵管是供水管網(wǎng)中使用量最多的一種管材。球墨鑄鐵管在輸水工程中起著重要的作用,主要介紹了球墨鑄鐵管的發(fā)展歷史及其優(yōu)勢。

關鍵詞:球墨鑄鐵;鑄鐵;金屬管

中圖分類號:TG143.5

文獻標識碼:A

文章編號:16723198(2009)20029402お

輸水管線材料的質量直接影響到水質、人民身體健康、國家的投資利益以及社會的正常生活秩序。為保證供水安全可靠,供水企業(yè)要選擇高質量的產(chǎn)品。目前規(guī)模最大、規(guī)格品種最全的是新興鑄管。球墨鑄鐵管采用了T型柔性接口,有良好的密封性和可撓性,且管材本身就具有較大的延伸率,使管道具有較好的柔性。在埋地的管道中能夠接受少量的不均勻沉降,改善了管道及周圍土壤的受力狀態(tài)。管道因受水溫變化而引起的伸縮在接口內也可以被吸收一部分,不會導致接口漏水。

1球墨鑄鐵的發(fā)展

1.1球墨鑄鐵的發(fā)展

球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能,在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼,在機械制造工業(yè)中得到廣泛應用。鑄鐵管是供水管網(wǎng)中使用量最多的一種管材。目前世界上每年鑄鐵管的產(chǎn)量約700萬噸,并每年以3%的速度遞增。

國際冶金史專家于1987年對此進行驗證后認為:古代中國已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術制造球墨鑄鐵的規(guī)律,這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。

球墨鑄鐵作為新型工程材料的發(fā)展速度是令人驚異的。1949年世界球墨鑄鐵產(chǎn)量只有5萬噸,1960年為53.5萬噸,1970年增長到500萬噸,1980年為760萬噸,1990年達到915萬噸。2000年達到1500萬噸。球墨鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)展速度在工業(yè)發(fā)達國家特別快。世界球墨鑄鐵產(chǎn)量的75%是由美國、日本、德國、意大利、英國、法國六國生產(chǎn)的。

我國球墨鑄鐵生產(chǎn)起步很早,1950年就研制成功并投入生產(chǎn),至今我國球墨鑄鐵年產(chǎn)量達230萬噸,位于美國、日本之后,居世界第三位。適合我國國情的稀土鎂球化劑的研制成功,鑄態(tài)球墨鑄鐵以及奧氏體脖詞咸邇蚰鑄鐵等各個領域的生產(chǎn)技術和研究工作均達到了很高的技術水平。

1.2球墨鑄鐵管的發(fā)展

目前規(guī)模最大、規(guī)格品種最全的是新興鑄管。其年生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)達到70萬噸,40%的產(chǎn)品出口到世界55個國家和地區(qū),國內市場占有率為50%。2004年4月27日,新興鑄管股份有限公司成功并購了蕪湖鋼鐵廠和蕪湖焦化制氣有限責任公司,創(chuàng)立蕪湖新興鑄管有限責任公司。重組后,新興鑄管股份有限公司球墨鑄鐵管產(chǎn)最達到年產(chǎn)110萬噸,其產(chǎn)量有望從現(xiàn)在的世界第二躍升為世界第一。此前,我國第一根直徑3米的巨型球墨鑄鐵管在新興鑄管工業(yè)區(qū)誕生。這根巨大的球鐵管采用U形接口,長8.15米,重20余噸,小型汽車可以從管內穿過,是迄今為止世界上最大的球墨鑄鐵管。自上個世紀90年代以來,新興鑄管公司依靠技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,自主研制出擁有核心技術時新興鑄管,并迅速躋身世界鑄管行業(yè)三強。但企業(yè)要進一步做大做強,受到了場地、資源等'瓶頸'制約。在新形勢下,新興鑄管調整戰(zhàn)略布局,提出了“再造一個新興鑄管”的戰(zhàn)略構想。經(jīng)過幾年調研,目標最終鎖定蕪湖鋼鐵廠。并購之后,新興鑄管實現(xiàn)了一次大規(guī)模的擴張,突破了制約發(fā)展的生產(chǎn)資源瓶頸。

新興鑄管這次并購旨在外延擴張,減少公司投資強度。通過收購,充分利用蕪湖鋼鐵廠較為完整的燒結、煉焦、煉鐵等生產(chǎn)設施資源,迅速實現(xiàn)戰(zhàn)略性規(guī)模擴張。新興鑄管對并購資產(chǎn)進行重組整合,發(fā)揮技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新優(yōu)勢,對蕪湖鋼鐵廠進行分期大規(guī)模的技術改造,使蕪湖鋼鐵廠形成年產(chǎn)30萬-50萬噸鑄管、80萬噸優(yōu)質鋼材、30萬臺汽車鑄件的生產(chǎn)基地。這樣,加上公司現(xiàn)有鑄管生產(chǎn)能力80萬噸,可以形成110萬噸鑄管的生產(chǎn)規(guī)模。新興鑄管確定在2-3年內達到球墨鑄鐵管世界第一的目標就能夠實現(xiàn)。

最近,該廠又開發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權的離心球墨鑄管工藝技術及設備。在產(chǎn)品規(guī)格上、特殊防腐涂層上、質量及技術經(jīng)濟指標上、整個管網(wǎng)的產(chǎn)品配套上,特別是在高速離心機開發(fā)、精密澆鑄控制技術等方面都走在了世界前列。

2球墨鑄鐵管的應用及其優(yōu)勢

2.1球墨鑄鐵管的應用

球墨鑄鐵管是替代輸油、輸氣、輸水管道傳統(tǒng)產(chǎn)品的高新技術產(chǎn)品。球墨鑄鐵管以其強度高、韌性好、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點,己被廣泛地應用。我國城市供水管網(wǎng)中,鑄鐵管占80%以上,近幾年逐漸淘汰了灰口鑄鐵管,大量使用球墨鑄鐵管。根據(jù)有關資料分析,目前我國需用鑄鐵管150萬-200萬噸/年,其中離心球墨鑄鐵管市場需求達到120萬-150萬噸,并且顯現(xiàn)出較高的需求增長勢頭。

球墨鑄鐵管在國外已有幾十年的應用歷史了,國內雖然起步較晚,并且缺乏相應的規(guī)范標準和生產(chǎn)規(guī)模,但近年來,開發(fā)應用的速度較快。

2.2球墨鑄鐵管的優(yōu)勢

球墨鑄鐵管在抗拉、抗彎、硬度、延伸率、耐沖擊性及水壓試驗等方面的技術性能都大大優(yōu)于灰鑄管和硅壓力管,而在耐腐蝕性能及使用壽命方面又優(yōu)于鋼管,從灰鑄管、鋼管和球墨鑄鐵管的力學性能看,球墨管的抗拉、抗壓強度比灰鑄管高出一倍以上,比鋼管也要高許多。由于球墨鑄鐵管采用了T型柔性接口,有良好的密封性和可撓性,且管材本身就具有較大的延伸率,使管道具有較好的柔性,因此,在埋地的管道中能夠接受少量的不均勻沉降,改善了管道及周圍土壤的受力狀態(tài)。另外,管道因受水溫變化而引起的伸縮在接口內也可以被吸收一部分,不會導致接口漏水。

球墨鑄鐵管每噸的單價雖然比灰鑄管高出很多,但球墨鑄鐵管的管壁較薄,且管徑愈大和灰鑄管壁厚相差也就越大,如按單位長度的造價計算,根據(jù)引門的初步統(tǒng)計,管徑在DN200mm以下的管材,球墨鑄鐵管的價格明顯高于灰鑄管,且口徑越小,價格高出愈多,管徑在DN300mm以上,球墨鑄鐵管的價格接近甚至低于灰鑄管價格,且管徑愈大,價格愈低。另外,由于球墨鑄鐵管的延伸率較大,而灰鑄管的延伸率為零,在運輸裝卸過程中,灰鑄管的破損率也明顯高于球墨鑄鐵管,而鹼壓力管的破損率則更高。

3結語

產(chǎn)品質量越好,其事故率越低,流失的水費也就越低。由于管道系統(tǒng)的一般使用年限為幾十年,所以累積下來的損失費將會高得驚人。從這個意義上講,一次投資高品質的管線,它的效益將會在長期運行上得以體現(xiàn)。管道系統(tǒng)在運行中會發(fā)生諸多因素的變化,如水壓、水量、承受負荷、地基條件的變化等。在中低壓管網(wǎng),球墨鑄鐵管具有運行安全可靠,破損率低,施工維修方便、快捷,防腐性能優(yōu)異等。因此,供水企業(yè)選擇球墨鑄鐵管對保證供水管道系統(tǒng)長期經(jīng)濟運行有著十分重要的意義。