不锈钢对城市供水系统水漏损的贡献

不锈钢知识
日常生活中,在每个自来水公司的工具箱中都能找到修补套管。利用它们可以快速修理漏损的水管而无需更换管道。修复套管的材质一般为含钼的316不锈钢,它们可以减少水资源浪费。

日常生活中,在每个自来水公司的工具箱中都能找到修补套管。利用它们可以快速修理漏损的水管而无需更换管道。修复套管的材质一般为含钼的316不锈钢,它们可以减少水资源浪费。

城市供水系统的水漏损

美国自来水厂协会(AWWA)制定了新管道的漏损标准,适用于管道安装和测试阶段。允许的漏损量根据水管直径、长度、接头数量和水压而定。服役时间、地壳运动、管道偏斜和腐蚀、垫圈老化等,都是造成漏水的因素。许多城市都制定了控制漏损和管道更换计划。水管使用30-50年后一般要考虑更换,但是,再好的计划也抵挡不了自然的力量。低腐蚀率材料制成的水管在稳定的土壤中使用寿命可以长达100年以上,却仅有少量漏水或根本不漏水,而管道如果在不稳定的环境中,可能使用25年就需要更换。

老旧系统的漏水率一般比较高。例如,华盛顿特区的供水系统已经有100年的历史,输水管道的漏水率大约是35%,而位于华盛顿以南的新兴城镇Fairfax,漏水率不到3%,因为这里的管道较新,而且当地有完善的维修计划和人力物力资源。

美国城市供水管道总长大约有160万公里。每年需要修理、更换或安装的管道大约2.1万公里。其中,大部分管径为100-500mm,用于较小的主管道和配水管道。

“修补套管” 维护方案

出现漏水点时,更换管道并不容易,因为管道埋在地下,而且还连接在带压力的供水管网上。一个经济有效的方法是修补漏点。

不锈钢长久以来在修补渗漏管道方面起着重要作用,不需要局部更换,也不需要把漏水管整根挖出。该方法是用不锈钢套管管箍紧固渗漏管道,不用焊接,也不用套丝。就好像在手指上缠了一个创可贴。内衬橡胶垫圈的304或316不锈钢管箍围绕着管道的漏水部位被紧固。卡紧管卡或管箍,水管外部的密封压力大于管内压力,从而达到止漏的效果。

套管的应用范围很广,几乎适用于所有管径,大多用于300mm以上的管道。也可以用作分支三通和一般性修理,甚至可以用来加固混凝土管道。当加装阀门需要切断水泥管中的钢筋时,用这种管箍可以增强管道的强度。有一个城市已经在直径1200mm的混凝土管上使用了这种套管管箍。维修管箍的最大优点是易采购,成本低,经济耐用和便于安装。

含钼材料起密封作用

套管的材质几乎全部为不锈钢,最常用的牌号是304,它适用于多种土壤。但是,当遇到腐蚀性土壤时,应当采用含钼316不锈钢,因为它耐均匀腐蚀和点蚀性能更好。最近,一些制造商正在提供含钼双相不锈钢2205套管,作为316套管的高级替代品。2205双相不锈钢的强度是316的两倍以上,耐应力腐蚀断裂和均匀腐蚀能力优异。高强度很重要,因为外层的金属套管要承受很大的应力,才能使橡胶衬套起到密封作用。

适应特殊需求

一些制造商为关键应用提供套管的定制设计和制造服务。例如,有一个供应商承接了一个高难度水下维修项目,美国南卡州查尔斯顿市610mm口径的高密度聚乙烯(HDPE)塑料管道出了问题。这条输水主干管的压力4.8巴,熔焊接头开裂,故障点位于港口水下7.5米处。

查尔斯顿市政工程部门原计划采用库存的304管箍和涂层碳钢限制器。但是为了一劳永逸,他们希望采用更坚固的套管管箍,以承受高应力,并保证长期的使用性能。他们请制造厂设计制造一种新的管套,把维修管箍全部封装起来,并做了一种限制器,释放延长塑料管上的应力。除了设计和加工新的316套管管箍,还包括试验7.5米水下安装的演习。这种新型套管管箍于2004年安装,使用效果非常好,至今没有出现任何问题。

不锈钢修补套管用于城市供水管堵漏已经有几十年。随着缺水情况日益突显,水务部门加大力度减少水漏损。同时,由于供水设施老化,再加上全面更换资金不足,维修工作量越来越大,因此,未来修补套管的作用会越来越重要。