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日本饮用水储存、输送和配管使用不锈钢经验

无锡不锈钢市场 510bxg.com 日本不锈钢 2008-1-31 22:27:32

1．绪言

在人类生活中，水是不可缺少的。随着社会经济的飞速发展，城市的扩展日益加快，城市的建筑物向群体化、高层化迅速发展，同时对城市的供水系统提出了新的挑战。特别是随着人类文明的进步，不仅对水的数量有了更高的要求，而且对水质的要求也越来越高。为了适应对水需求的飞速发展，供水部门不仅要保证现在，而且要考虑到将来都能稳定地、正常地供给人们生活用的清洁水，保证供给安全而可口的自来水及保证因城市发展而出现的特殊供水要求。因此，新扩建的城市供水系统无疑要采用新的装备、新的技术和新的材料来满足新的更高的要求，就是对原有的供水系统也要有计划地应用新技术和新材料来加以改造。不锈钢从60年代中期在日本首次应用于城市供水和污水处理以来，已经成为被世人所公认的"最佳饮用水容器材料"。特别是经历1995年阪神大地震和1996年的病原性大肠菌。一157群体中毒事件之后，更引起了人们对水质的加倍关注。采用不锈钢制作输水管道和贮水设备可以得到良好的水质和耐用性受到人们的赞偿，被越来越广泛地推广使用。

2．供水设备使用不锈钢概况

给水设备大致可分为三类：水源设备、配水设备和终端设备。

目前采用不锈钢发展最快的是配水设备和终端设备。

2．1配水池

配水池接受从净水厂送来的水是为适应该供水区域的需水量进行配水的蓄水池。它具有对不同时间需水量不同进行调节的功能，同时，当配水池上游系统中出现故障时，配水池还具有维持规定水量、水压的功能。可缓解对该地区供水的影响。

配水池的设置有地上式，地下式和半地下式。结构大部分采用混凝土，又可分为钢筋混凝土(RC)和预制钢筋混凝土(PC)。外型一般都采用园筒型结构。从强度和建造费考虑，容量在500m3以上的采用PC，500m3以下的小型贮水槽采用RC。

由于从净水厂送出的水中含有氯，这种气体对配水池的构造材料具有腐蚀性。像配水池这样的大型贮水设施，其寿命期一般都要求保证50年以上。因此，对RC或PC混凝土结构都要进行防腐蚀处理，而且在使用过程中，还要定期对容器内壁进行维护。森松公司在开发不锈钢配水池后，对其结构、材质作了特殊的设计，使其在耐腐蚀、卫生和强度方面都比其它材料优越，特别是耐震强度是PC混凝土不可比的。因此，用不锈钢制作配水池逐渐推广开来。目前，适用于制作配水池的日本钢号有SUS304、SUS316、SUS444和SUS329J4L等。

日本森松公司采用不锈钢制作的大型配水池按外观形状可分为5种。其型号分别为moplt-x、y、z、w、p，

①moplt-x

圆顶圆柱式。其容积可达100一5000立方米。容积大的使用的钢板也厚。

②moplt-y

矩型。其容积可达100～10000立方米。结构上可以是复柜式。

③moplt-z

椭圆型。制作容积为200～10000立方米。这种结构具有抗震强度高、外型美观的特点。

④moplt-w

花瓣型。制作容积为50～2000立方米。这种结构抗震强度最好。其外型也可作成圆型。

⑤moplt-p

矩型。制作容积为1～2500立方米。为了提高抗震能力，把大型配水池拐角作成半径为R的圆弧型。这种造型也很美观。

2．2接水槽

在日本建筑物供水有两种方式，一种是直接供水，另一种方式是自来水先进入一个贮水柜，待水贮满后，再以不同供水方法把水送往用水终点。这种贮水柜称为接水槽。由于自来水的水压关系，直接供水只限于二层楼高的建筑物，高层建筑和建筑群一般都采用接水槽供水方式。

接水槽一直以钢结构为主，为防止腐蚀。在碳素纲板表面施以金属喷涂(铝或锌)，或者在碳素钢板表面涂覆树脂(环氧树脂、尼龙或酚)。

1966年日本森松工业公司开发成功了不锈钢圆筒式接水槽，采用的钢号是SUS304。开创了使用不锈钢接水槽的先河，具有划时代意义。但由于SUS304不锈钢耐腐蚀性不够好，1976年开发了铁索体系SUS444不锈钢。

1987年又开发成功了耐海水腐蚀的双相不锈钢SUS329J4L,用来制作更耐用的接水槽。

2．3自来水管道及室内配管

在日本自来水管道及室内配管上使用不锈钢已经有20多年的历史了。1980年5月制定了日本工业标准ISG3448--一般配管用不锈钢管。1982年又制定了日本自来水协会标准JWWAGll5--自来水用不锈钢管和G116--自来水用不锈钢钢管接头。由此表明，不锈钢用作自来水管道和室内配管得到了空前的发展，步人了标准化的轨道。

①自来水及室内配管用不锈钢管

不锈钢管分为无缝管和焊管两大类。用于自来水管和室内配管的均为焊管。不锈钢焊管是采用不锈钢带钢通过制管机自动焊接而成，所以焊管的内外表面光洁无污物，外观非常漂亮，不改变水在管道中的流动方式，水流的阻力很小。

自来水管道及室内配管用不锈钢管还具有以下特点：

-抗腐蚀性强。即使水管埋于地下，不锈钢水管对周围土壤的侵蚀也具有优良的抗蚀性，保证经久耐用。

-卫生性好。不锈钢水管长期使用也完全能够满足自来水水质标准的要求，卫生安全性完全可以得到保证，人们可以放心使用。

-焊管重量轻、搬运施工方便。由于不锈钢焊管抗蚀性及机械性能优良，管壁可以减薄，因而使用很方便。

-抗冲击性强。用于自来水及室内配管的不锈钢管强度是镀锌钢管的2倍，是铜管的3倍，抗冲击性强。

-热传导率低。热传导率是铜管的1／25，是钢管的1／4，与其它管材相比具有热胀冷缩缓慢的特点。另外，热膨胀系数与铜管差不多，是钢管的1．5倍。所以在配管施工中，必须考虑与铜管一样大小的热胀冷缩。

②自来水管道及室内配管用不锈钢管接头。不锈钢管的连接方法很多，有熔接式，法兰盘式，垫圈式和机械连接方式。但是，自来水不锈钢管道的连接方式大多采用机械连接方式。

日本自来水协会已经制定了《自来水用不锈钢钢管接头》标准(JWWAGll6)。标准中对常用连接方法、接头性能以及检验方法都作了具体规定。详细内容请参见日本相应标准。

③其它自来水设施使用不锈钢情况

从取水、净化、消毒等纯净化处理后，以自来水供给人们生活使用，使用后以污水排到污水处理厂，处理达标后再排人江河或大海，在这样一次水循环的各个环节上，各种设施均可能使用不锈钢。

东京都自来水局金町净水厂是一座高纯净水处理设施，已经投入使用。该设施由于采用奥氧和生物活性碳来净化水，因而使用了大量的不锈钢。仅一期工程就使用了最大直经为2000～75毫米的不锈钢管。钢管总长超过1.7公里，直径为2000～75毫米的阀门、闸门类辅件约230个，三台巨大的臭氧发生器全部用不锈钢制造。
近年来，水管桥或自来水管的支架管使用不锈钢日益增多。例如东京临海卫星城的水管桥使用了双相不锈钢管SUS329J4L。该支架管的直径是1200～750毫米，配管、支架接头和螺栓螺母都使用双相不锈钢，明石淡路岛道路的本四架桥支架管采用的是SUS316不锈钢管。

2．4供水管的不锈钢化

日本东京的近代自来水供应是1897年开通的，当时普遍使用的是镀锌管。1955年后开发并很快普及了施工性、耐用性和经济性都很优良的以硬质聚氯乙

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