K 型大口径球墨铸铁管在供水管道工程中的应用

吕 磊

（宁夏宁东水务有限责任公司，宁夏 银川 750000）

1 工程概况

宁夏宁东能源化工基地某供水管道工程，位于宁夏灵武市宁东镇，管线全长6.9km，其中5.08km 采用DN1800，PN=1.6MPa，K 型球墨铸铁管。

2 K 型球墨铸铁管的特点

球墨铸铁管的铸造工艺与传统铸铁不同，它在铁水中加入少量的镁使得铸铁中的片状石墨转变成球状，使铸铁管具有更好的延展性和柔韧性。在高速离心力的作用下（40G-50G） 铁水中的杂质及气体得到充分排除，使管壁十分密实，管材的致密性较灰口铸铁管有极大的提高。通过采用退火处理工艺，使基体材质铁素体也提高了80%以上。因此具有优异的强度，当应力集中时不易破裂。球墨铸铁管以其强度高、韧性好、耐腐蚀、抗震性好、施工方便等多项优良特性，具有铁的本质、钢的性能。同时球墨铸铁管外表面由一层喷锌涂层使它具有良好的耐腐蚀性能。

球墨铸铁管的接口形式繁多，目前主要有滑入式“T”型柔性接口，机械式“K”型柔性接口，自锚式柔性接口，法兰接口和特殊型接口几种形式。本工程选用的是机械式“K”型柔性接口。它由压兰、螺栓和特制橡胶圈组成（胶圈前端是球形，后边是梯形）。它的密封作用通过螺栓紧固压兰，使压兰压缩胶圈膨胀从而达到密封的作用。

3 施工方法

3.1 管槽开挖

首先进行管槽开挖，与其他管槽开挖不同的是，“K”型墨铸铁管由于采用螺栓压兰连接，所以在每节管管口处必须开挖紧固螺栓工作坑，工作坑深度不小于0.5m，以便管道安装紧固。管槽开挖完毕后，按设计要求对管基进行20cm的砂砾料夯填处理。

3.2 管道安装

出厂的管子因运输、堆放等原因，造成一些管子插口椭圆，特别是DN1000 以上的管子口径大更容易出现管口椭圆现象。安装前必须检查每根管椭圆度（椭圆度不大于管外径的2%），方法如下：测量最长轴和最短轴尺寸，用两把卷尺十字测量见下图：

应对椭圆度超过范围的管进行校圆待尺寸合格后再进行安装，（注意个别管椭圆严重,校园工作必须提前24 小时进行，已便尺寸定型）。现场校圆示意图如下：

安装前还检查承口内部插口外部，清除表面砂土、油污、铁屑、铸砂等异物，防止异物安装过程损伤胶圈影响密封。检查胶圈表面有无裂纹，确认胶圈的正反面（胶圈平面与插口面接触，斜面与承口面接触）。将压兰及胶圈装在铸管的插口上，并在胶圈（胶圈与铸管承口接触面） 斜面上、胶圈所在的插口上及承口内分别涂刷植物油脂。

第一支管下沟槽按设计承口方向应朝水流方向，对正管沟中心线定位，与前一支管装配应找水平，用吊带人口将插口推入承口内（或用导链拉入承口内。注意装绳索应套胶管或吊装专用尼龙吊带，以免损伤外壁防腐） 插口应全部进入承口内，从管道内部观察，插口与承口连接处缝隙应该四周均匀，缝宽不大于10mm。插口完全进入以后将胶圈推入承口内，如推入进去困难可在胶圈上垫设木方用铁锤慢慢敲入。将压兰压向胶圈，并用撬棍调整，使压兰处于胶圈环向中心线上。并将压兰螺栓孔与承口处螺栓孔对中，然后上下左右各穿入一个螺栓将压兰位置先固定。然后把剩余螺栓穿入螺栓孔两侧对应紧固。紧固时切忌不能一次性将两侧对应螺栓紧固到位。应该均匀分别分多次对应将各个螺栓紧固到位，保证胶圈均匀压入，同时保证压兰垂直。紧固时应该用力矩扳手，力矩应该达到20N-m，并用探尺沿承面插入承口密封室接触到胶圈，以探尺寸插不进去胶圈与插口接触的缝隙为紧固合格。紧固合格后方可进行下一根管的安装。安装完毕后用单口打压设备进行打压试验，单口打压不能超过1.5Mpa 防止管内衬破坏。

3.3 管道回填

管道安装完毕主体检验合格后应及时回填。回填前必须将槽底积水和施工时遗留的杂物清除出来，应先回填管接口工作坑，再回填管道两内侧。管线安装不能呈蛇形状态，如果出现回填前进行调整，保持管线呈直线状态；沟槽回填料按设计要求，除非特殊指定使用的回填料，一不得含有大于40mm 碎石、砖块、垃圾等杂物，应是级配均匀土或砂砾料。回填应分层夯实，管中心线以下每200mm 为一层夯实，土壤夯实密度大于90%，管线中心线以上每500mm 夯实一次，土壤夯实密度大于85%，回填时要专人负责并监督；超出管顶500mm 以上方可以用机械夯实。

4 结语

球墨铸铁管以其强度高、韧性好、耐腐蚀、抗震性好、施工方便等多项优良特性，在供水领域广泛应，有效的确保供水保障率，为社会发展及经济建设发挥着极大的作用。