一、球墨鑄鐵管綠色化發展

球墨鑄鐵管起源于西方發達國家，并應用于供水管道工程上，但我國的工程技術人員將其發揮到了極致，從市政供水拓展到再生水輸送、然后是市政雨污水輸送、再到長距離引調水和農田灌溉，現在已經延伸到了熱力輸送。球墨鑄鐵管之所以在應用領域不斷擴展，根本原因在于其綜合的管道工程特性——承載內外荷載能力更強，接口的靈活偏轉并保持良好密封，使用壽命更長。根據ISO21053-2019《輸水用球墨鑄鐵管壽命周期分析和循環利用》，球管預期使用壽命可以達到100年。

回望歷史，展望未來，新興鑄管站在歷史之巔，成為全球最大的球墨鑄鐵管制造商，但新興鑄管不會止步不前，未來將繼續秉承“在學習中成長、在創新中發展”的企業理念，打造新質生產力，引領鑄管行業走向綠色化發展之路。

球墨鑄鐵管綠色化發展之路將會圍繞以下三個目標進行展開：

保證管道安全穩定的運行。其要旨并不是管道等級越高越好，而是充分考慮管道的邊界條件，強化管道的結構設計，打造一條安全與經濟并重的輸水管線。

保證管道衛生性能。隨著老百姓對美好生活的不斷追求，飲水衛生性能要求也會不斷提高。

保證管道長期使用壽命。只有管道的使用壽命越長，管道的全生命周期成本才會最低。

二、C級球墨鑄鐵管

球墨鑄鐵管的產品標準更新上體現出壁厚減薄發展趨勢?，F行的球墨鑄鐵管的歐洲標準和ISO標準，已經取消K級管，改為采用C級管，首選C級管要比傳統K9級管更薄，見圖1。我國現行球墨鑄鐵管國家標準中K級管與C級管并行，但明年發布的新版會取消K級管，與歐標和ISO標準保持一致。C級管取代K級管的目的不是減少管道的安全性，而是將多余的壓力減去，管道成本更低，體現國家倡導的綠色化發展。

圖1 K9級管與首選C級管承壓對比

我們再看一看管道的環剛度情況，見圖2。與K9級相比，首選C級管壁厚的調整主要在中小口徑（DN1000以下），大口徑（DN1000以上）管的環剛度，幾乎保持平行，即使是DN3000管，它的環剛度也在12.7 kN/m2，承接外荷載的能力依然很強。

圖2 首選C級管的環剛度

從管線運行的角度來看，壁厚越高越好；從管線投資的角度來看，壁厚越薄越好，那么壁厚該如何選擇呢？這里結構設計的重要作用就會凸顯出來，安全與投資應達到良好的平衡狀態，合理壁厚才最重要。為此，我們建議，管線的設計過程中，應當重視結構設計：在內水壓力作用下，應當考慮正常工況運行壓力條件下和水錘發生時壓力劇烈波動條件下的兩種狀態；在外荷載作用下，應當考慮管道變形和強度校核兩個指標。如果這兩個作用均可滿足，計算出的壁厚就是合理壁厚。

結構設計涉及的公式很多，不利于技術人員進行計算，為此，新興鑄管推出了免費使用的《球墨鑄鐵管工程計算軟件》，見圖3，目前推出了結構計算、水力計算和免支墩長度計算3個軟件，明年再陸續推出非開挖施工的計算軟件。手機端使用新興鑄管公眾號進入。電腦端搜索水沫數云，或者輸入下面網址https://www.shuimore.com/html/shuimore/index.html。

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輸入工程參數，然后計算，得到計算書。

三、S級球墨鑄鐵管

S級球墨鑄鐵管是新興鑄管推出的全新產品。K級管通過壁厚等級進行分級，C級管通過壓力等級進行分級，而S級管則是通過徑向剛度（環剛度）進行分級。其主要目的是解決C級管應用于無壓管所產生的矛盾，例如，我國城鎮污水是通過重力流進行輸送的，C級管表達方式是承受工作壓力是多少？這樣的概念在污水重力管上沒有意義，而徑向剛度體現的是外荷載的承受能力，表達最為精確，更容易被技術人員接受。

S級球墨鑄鐵管有以下三種分級方式，見表1。S級球墨鑄鐵管最直觀的表達是土壤荷載，可以根據管道的管頂埋深，再結合回填土的性質和夯實度，選取相應的等級。

表1 徑向剛度等級

——S級管適用于市政雨水、污水或雨污合流球墨鑄鐵管道工程：

——用于雨水管線時，可以選擇普通硅酸鹽水泥砂漿內襯或鋁酸鹽水泥砂漿內襯；

——用于污水收集管線時，推薦使用鋁酸鹽水泥砂漿內襯。

四、高強度球墨鑄鐵管

高強度球墨鑄鐵管是新興鑄管在世界上首次推出的綠色低碳產品，與常規球墨鑄鐵管相比，高強度球墨鑄鐵管實現了減少碳排放30%以上。灰口鑄鐵管轉變成球墨鑄鐵管是管材的一次革命，那么球墨鑄鐵管轉變成高強度球墨鑄鐵管也是材料上的再次革新。

中國鋼鐵工業協會團體標準T/CISA 457-2024《高強度球墨鑄鐵管和附件》于2024年11月5日發布，于2025年1月1日實施。最新版GB/T 13295《水及燃氣用球墨鑄鐵管、管件和附件》正在編制，討論稿階段，計劃2025年四季度報批，預估2026年上半年發布實施。

高強度球墨鑄鐵管有以下技術特點：

高強球墨鑄鐵，抗拉強度≥550MPa（普通球墨管抗拉強度≥420MPa），屈服強度≥360MPa。

接口為傳統T型，接口密封有保證。

管內防腐為：推薦水泥砂漿內襯+環氧密封層，也可以采用普通水泥砂漿內襯。

管外防腐為：200g/m2鋅鋁合金涂層（Zn85%+Al15%）+70um金黃色終飾涂層，也可以采用200g/m2鋅涂層+70um金黃色終飾涂層。

五、結論

球墨鑄鐵管未來的發展趨勢為壁厚更薄、強度更高、防腐性更強、應用場景更加多元化，在保證工程安全的前提下，用更少的成本實現更高的經濟效益，為用戶創造更多的經濟價值，為我國“雙碳”目標作出貢獻。新興鑄管股份有限公司作為球墨鑄鐵管行業領軍企業，將肩負起推動行業發展的使命，用更多優質產品和更完善的服務回報客戶的信賴！

編輯：陳偉浩