针对一般微灌工程大多采用塑料管的特点,结合管网等级分类,重点介绍塑料管道。对仅限于大型微灌工程中引、输水主管道所采用的其他材质的管道,只作简要介绍。
1.塑料管
用于微灌系统的塑料管主要有三种:聚乙烯管、聚氯乙烯管和聚丙乙烯管。塑料管道具有抗腐蚀、柔韧性较高,能适应土壤较小的局部沉陷,内壁光滑、输水摩阻糙率小、比重小、重量轻和运输安装方便等优点,是理想的微灌用管道。管道规格多种多样,国外已生产出内径为300毫米以上的大口径塑料管,我国已生产出内径为200毫米的较大口径聚氯乙烯管供工农业生产使用。用于微灌系统的塑料管规格一般在内径100毫米以下。塑料管的主要缺点是易老化,这是因阳光照射作用引起的。由于微灌管网系统大部分埋入地下一定深度,老化问题已得到较大程度的克服,因而延长了使用寿命,埋入地下的塑料管使用寿命一般达20年以上。
⑴聚乙烯管(PE)
聚乙烯管有高压低密度聚乙烯管为半软管,管壁较厚,对地形适应性强,是目前国内微灌系统使用的主要管道。低压高密度聚乙烯管为硬管,管壁较薄,对地形适应性不如高压聚乙烯管。
微灌用高压聚乙烯管材是由高压低密度聚乙烯树脂加稳定剂、润滑剂和一定比例的炭黑经制管机挤出成型。其密度为0.92~0.94。它具有很高的抗冲击能力,重量轻,柔韧性好,耐低温性能强(-70℃),抗老化性能比聚氯乙烯管材好。但不耐磨,耐高温性能差(软化点为92℃),抗张强度较低。
为了防止光线透过管壁进入管内,引起藻类等微生物在管道内繁殖,增强抗老化性能和保证管道质量,要求聚乙烯管为黑色,外观光滑平整、无气泡、无裂口、沟纹、凹陷和杂质等。管道同一截面的壁厚偏差δ不得超过14%。
⑵聚氯乙烯管(PVC)
聚氯乙烯管道是用聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂配合后经制管机挤出成型。它具有良好的抗冲击和承压能力,刚性好。但耐高温性能较差,在50℃以上时即会发生软化变形。因属硬质管道,韧性强,对地形适应性不如半软性高压聚乙烯管道。
微灌用聚氯乙烯管材一般为灰色。为保证使用质量要求,管道内外壁均应光滑平整,无气泡、裂口、波纹及凹陷,对管内径D为40~200毫米的管道的挠曲度不得超过1%,不允许呈S形。管道同一截面的壁厚偏差δ不得超过14%。
2.其他管道
(1)铸铁管
铸铁管一般可承受9.8-10公斤(980~1000kPa)的工作压力。优点是工作可靠,使用寿命长。缺点是输水糙率大,质脆,单位长度重量较大,每根管长较短(4~6米),接头多,施工量大。在长期输水后发生锈蚀作用在管壁生成铁瘤时管道糙率增大,不仅降低管道输水能力,而且含在水中的铁絮会堵塞灌水器,对滴头堵塞尤为严重。因此,在微灌工程中,铸铁管只能用在主过滤器以前作为骨干输水管用,严禁用于田间输配水管网系统。铸铁管的规格及连接方法请参考有关资料,此处省略。
(2)钢管
钢管的承压能力最高,一般达14-60公斤(1400~6000kPa),与铸铁管相比它具有管壁薄,用材省和施工方便等优点。缺点是容易产生锈蚀,这不仅缩短了它的使用寿命,而且也能产生铁絮物引起微灌系统堵塞,因此在微灌系统中一般很少使用钢管材,仅限于在主过滤器之前作高压引水管道用。钢管种类及规格此处从略。
(3)钢筋混凝土管
钢筋混凝土管主要有承插式自应力钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管两种。钢筋混凝土管能承受4-7公斤(400~700kPa)的工作压力。优点是可以节约大量钢材和生铁,输水时不会产生锈蚀现象,使用寿命长,可达40年左右。缺点是质脆,管壁厚,单位长度重,运输困难。在微灌工程中主要用在过滤器以前作引水管道。使用当地生产的钢筋混凝土管时,一定要弄清楚规格及承压能力,并严格进行质量检查,合格者才能使用。