《新型输水涂塑复合钢管及接口的研制与应用》

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一、主要技术内容:

针对常用混凝土管、钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、PCCP管等,在结构安全、环境防腐、耐久性、变形适应性及安装连接、密封控制、输水效率、节水节能等方面存在的问题和不足,从2011年开始,完成单位进行了国内外管材制造业和工程应用调研,采取科研机构+实体企业的“产学研用”模式,组织优势科研团队,开展了输水涂塑复合钢管及接口的研制和攻关,经过不断研究、设计、试验、改进、生产性试验、推广应用,形成以下创造性关键技术:

1.研发了输水涂塑复合钢管独特的承插接口和压力响应型密封结构,实现了钢管间的柔性连接,密封可靠,安装便捷,工效高,适应环境、地层变形能力强。与刚性连接相比,省去了法兰连接所需的工厂法兰焊接或焊接连接需要的现场焊接和二次防腐工序,节省了时间和费用。

2.研制了承、插口液压成型装置,实现了承口、插口直接由钢管两端扩胀成型,一端为承口,另一端为插口,同时提高了管口的刚度。最大承、插口模具达到DN3000。

3.研发了立式抛丸处理装置,实现了钢管内外管壁抛丸处理(除锈)同步进行,大幅度提高了除锈效果和工作效率。

4.改进抛丸、喷涂、固化、试压及控制系统,形成了整套生产流水线,并实施质量全过程检控,实现了钢管内外同步异质喷涂,涂层均匀致密、附着力强,提高了防腐性能。内壁阻力小,水头损失小,输送效率高,运行能耗低。

二、授权专利情况:

该项目获得发明专利授权8项,实用新型专利授权2项,在核心期刊发表论文1篇,参编《给水排水工程埋地承插式柔性接口钢管管道技术规程》(T/CECS 492-2017)。

三、技术经济指标:

1.适宜管径DN300~DN3000,单根长度12m以内;2.接口承受内水试验压力2.5MPa,外水压力1.5MPa;常用工作压力1.0MPa以内;3.接口允许最大转折角2.5°;4.接口现场安装时间10~30min,工效较法兰连接提高5倍~20倍,较焊接连接提高10倍~50倍,节省人工、机械、材料等费用达80%;5.在相同输送条件下,新型涂塑钢管运行能耗较球墨铸铁管和混凝土管低50%以上;6.立式内外抛丸处理装置除锈效率提高一倍以上;7.涂层、密封等质量和物理力学性能满足国家、行业相关要求。

四、应用推广及效益情况:

1.应用推广情况:技术成果于2015年被列入水利部第十二届国际水利先进技术推介目录,应邀参加2016年度中国水博览会,推广应用工程不断扩大。近三年,已在山东、安徽等10余项输水供水工程中得到应用,累计敷设不同直径管道175.358km,未发生渗漏、爆管情况,取得了良好的应用效果。

2.效益情况:2016~2018年,申报单位通过该技术成果累计新增销售额22400.32万元,新增利润1704.18万元,新增税收1419.62万元。

应用单位采用该技术成果,在工程施工期,节省安装人工、机械、材料费用,节约工期,减少敷设占地时间;在运行期,提高输送效率,降低能耗,直接或间接降低了工程建设和管理成本,取得了显著的经济效益。应用单位多为国家企事业单位,应用工程多为重要水源工程、调引水和生态补水、供水和饮水安全、灌溉与排水等公益性、民生类工程,应用该技术成果所产生的社会效益和生态效益显著。

成果说明

1.项目技术成果于2015年被水利部科技推广中心列入水利部第十二届国际水利先进技术推介目录,应邀参加了2016年度中国水博览会。该技术成果已应用到《给水排水工程埋地承插式柔性接口钢管管道技术规程》(T/CECS492-2017)中。 2.项目技术成果推广应用范围不断扩大。近三年,已在山东、安徽等10余项输水供水工程中得到应用,累计敷设不同直径(DN500以上)管道175.358km,未发生渗漏、爆管情况,取得了良好的应用效果。 3.根据现场安装时间统计和分析计算,涂塑复合钢管承插式单个接口安装时间10

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