首页 > 新闻 > 正文

从水厂到水龙头:如何破解管网老龄化带来的问题?

时间:2026-11-13 09:37

来源:中国水网

作者:汪茵整理

评论()

在城镇化深化与"城市生命线"工程升级的背景下,地下供水管网的稳定性、韧性与全周期经济性,被摆到了与城市高质量发展直接挂钩的位置。然而,我国供水管网正普遍陷入"老龄化"困境:漏损率高、腐蚀结垢、二次污染风险,成为悬在公共健康与运营效率之上的三道难题。

在2026(第十一届)供水高峰论坛上,江苏众信绿色管业科技有限公司副总经理陈祥以《重塑城市管网未来:众信管业全生命周期解决方案》为题,从水厂到终端用户,系统展示了这家双金属复合管材企业针对管网痛点的技术路径。在他看来,要让老百姓从"喝上水"走向"喝好水",材料与连接技术的革新,比单纯更换管道更为关键。作为一家专注双金属复合管材的企业,众信管业试图用一套系统化的工程方案,回应这一命题。

陈祥

陈祥介绍,众信管业始创于2004年,总部位于南京,管材生产规格覆盖DN15-DN3000,年产能20万吨,是国内双金属复合管行业的领军企业,也是GBT 31940-2025《输送流体用双金属复合钢管》的起草单位、CJ/T192-2017《内衬不锈钢复合钢管》的主导单位,同时是国家级高新技术企业与专精特新"小巨人"企业。

他表示,当前新型城镇化深化、城市生命线工程提质升级全面展开,管网的运行稳定性、安全韧性与长效经济性,已被视为衡量城市高质量发展的重要标尺。而现实是,这背后是管网老化带来的系统性失效。传统管材普遍面临锈蚀与结垢,内壁附着的锈垢不仅拉低输水效率,也为各类微生物提供了滋生温床,二次污染风险由此直接威胁公共健康。更棘手的是,现有的水泥砂浆、环氧涂层等传统防腐工艺存在脱落、失效的风险,难以从根本上遏制腐蚀。

需求侧的变化进一步加剧了矛盾。随着居民饮水诉求从"喝上水"升级为"喝好水",国家标准与世界卫生组织(WHO)相关指引对管道提出了更高要求:无有害物质析出、无细菌滋生、无化学污染。但在实际选材中,涂塑钢管、球墨铸铁等主流管材易腐、易结垢,难以稳定达到食品级卫生标准,埋下健康隐患。

在陈祥看来,这一矛盾的本质,是管网建设标准与材料性能之间的错配。老旧管网提质、抗震耐久的新型管网技术迭代,已经从"可选项"变成了市政基建的"刚需赛道"。

01. 源头水厂:市区大口径市政供水管网系统

针对前述痛点,众信管业打造了从源头到小区"最后一公里"的全生命周期解决方案。依托材料革新和结构优化,形成高强度、耐腐蚀、卫生安全的管道系统,全面提升城市的抗灾、安全与发展三种韧性。

三层防护与"用得起的不锈钢"

从源头水厂到城区的大口径市政管网,是整张供水网络的主动脉。陈祥指出,传统主流结构有两种:一是油漆外防腐加球墨铸铁管层加水泥砂浆内衬,二是油漆外防腐加碳钢管加塑料内防腐。二者的共同短板在于防腐寿命有限、内壁易结垢。

众信管业的方案,是将市政大口径管网重构为"加强级3PE防腐层+碳钢层+不锈钢内衬层"的三层体系,形成"外防、中强、内洁"的防护逻辑。内层不锈钢把碳钢与水隔开,避免基体锈蚀,光滑的内壁降低流水阻力、抑制微生物附着,减少了药剂投加;中间碳钢层提供刚性,适配复杂苛刻的埋地环境;外层加强级3PE则显著延长防腐寿命。

真正的技术突破,藏在成本结构里。众信管业这套方案打破了大口径市政管网"用不起不锈钢"的困境,完美平衡了工程的初始投资与长期运营效益。成本方面,纯不锈钢在大口径场景下造价过高,长期是行业痛点。众信的方案仅使用少量不锈钢,就实现了媲美厚壁不锈钢的性能,等径等壁厚即可在球墨铸铁管成本基础上完成升级;性能方面,据陈祥介绍,某水司采用DN1200、日输水10万吨的管网后,年节电量达到约35.8万千瓦时——这得益于不锈钢内衬的低粗糙度系数(n值约0.009,而球墨铸铁管内衬水泥砂浆的n值为0.012—0.014),同等输水条件下水头损失更低、水泵扬程需求下降;在使用寿命方面,设计寿命超过70年,大幅压低了后期维修与二次更换的投入;在社会效益方面,推动城市基础设施绿色升级,减少资源浪费与环境污染,兼具经济效益与可持续发展的社会价值。

全自锚柔性接口:用"人体关节"思路解决沉降开裂

管材性能再好,接口处理不当,整张管网仍会运行失稳。这是陈祥在演讲中反复强调的一环——接口性能,是管网安全的最关键变量。传统柔性承插接口只能实现基础密封,抗拉脱能力弱;刚性管道则在地层变动时容易单点断裂、全线瘫痪。

众信管业自主研发的全自锚(抗震)柔性承插连接技术打破了这一瓶颈。陈祥用了一个通俗的比喻:在正常受力下,接口像人体关节一样可以灵活转动,但不会脱臼,实现"柔性转动、刚性不脱"。

这套技术的硬核指标,建立在四项核心技术优势之上:

其一是全自锚机械锁止防脱结构:接口最大偏转角达1.5度,轴向限位位移最大15毫米,在允许三维柔性变位的同时牢牢锁住脱开位移,解决柔性管道变形与锚固无法兼容的行业技术难题;

其二是三维链式柔性耗能抗震体系:将地震、沉降、土层错动产生的应力分散到全线所有接口,靠微变形消化冲击,而非由管道本身硬抗,进一步拓宽了地层变形适配范围,复杂工况适应能力大幅提升;

其三是自适应动态密封技术:胶圈跟随接口摆角、伸缩、错动全程贴合,在1.6兆帕常规压力、13.5兆帕特高压力下仍保持零渗漏——13.5兆帕约为135公斤力/平方厘米,远超市政供水常规压力等级,为该技术在高压输水、消防等场景的应用留出了余量;

其四是全免焊接的装配式结构:单根12米管材15分钟完成安装,施工效率较焊接提升6倍以上,同时规避了明火、探伤与焊工依赖带来的安全隐患,完美适配非开挖与快速抢修需求,同时还节约了大量焊接设备投入、焊工工资、检测费等成本。

全自锚(抗震)柔性承插连接技术与其他管材质量性能对比

陈祥将这套方案的价值拆解为经济、社会、生态三重效益。经济层面,装配式施工使工期缩短约80%、综合造价降低20%以上,且杜绝了震后爆管抢修的巨额运维支出;社会层面,管网抗震防灾能力的提升,有助于规避路面塌陷、交通中断、断供等次生灾害;生态层面,全程无明火、无焊接烟尘的绿色施工,契合基建低碳转型方向。

02. 升级庭院管结构,把"电化学腐蚀"挡在连接之外

相比主动脉,通往小区的"毛细血管"往往被忽视。口径在DN50到DN100之间的庭院埋地管,原先多以塑料管为主,长期受地面沉降与老化影响,爆管频发。陈祥介绍,众信将其升级为"3PE+镀锌+不锈钢"复合结构,使庭院管与市政主管网在材质与寿命上完全一致,从源头消除了因管材差异导致的后期脱节。施工可采用丝扣、法兰或柔性承插连接,安装便捷可靠。据其透露,多家水司目前已采用此类防腐管材。

真正的难题出现在室内二次供水与连接节点。薄壁不锈钢虽被公认为卫生性能优良,但其与碳钢组合时,两种金属接触水溶液会引发电化学腐蚀;而传统单一不锈钢材质整体刚性偏弱,外壁易受冷凝水侵蚀。众信的解法,是发明专利"全屏蔽双密封"管件:只要隔离碳钢与水的接触,腐蚀路径就被切断。

以"L"型屏蔽双密封为例,丝扣连接独创内侧塞紧加端面压紧的双重密封,如同矿泉水瓶盖——拧紧即实现侧面密封,水无法接触外层钢管。沟槽连接则通过管端增设不锈钢密封圈,配合三元乙丙胶圈达到最优压缩比,保证过水面只有不锈钢与密封圈。为验证长效性,团队设计了冷热循环试验:15摄氏度常温水与95摄氏度热水各通15分钟,循环1500次(约一个月),检测显示水中铁离子前后无明显变化,从实验层面证明了"碳钢不沾水"的密封效果。这种结构设计实现了三个目标:物理隔绝杜绝腐蚀、刚性承压柔性密封、超长寿命。

03. 直饮水与标准化:薄壁不锈钢的"接头即管道"

现阶段直饮水管多采用薄壁不锈钢,连接以卡压为主。陈祥指出,薄壁管为降本减薄壁厚,长期存在通用性差、必须专用接头的瓶颈;卡压式产品也不适合热水与外墙安装。

众信的升级方向,是"标准厚件锥螺纹薄壁不锈钢管道系统",解决了不锈钢为了降低使用成本降低壁厚、从而无法采用螺纹连接的问题。关键在于,螺纹采用滚压而非车削成形,材料未减薄,承压性能与管体一致。通用标准化管件可直接集成到新旧管道系统,兼容不锈钢、铜管等材质,维修改造无需整体刨除旧管线,支持局部维修。这一标准件思路,有效突破了传统薄壁不锈钢必须依赖专用接头、通用性差的长期应用瓶颈,使维保方无需整体刨除旧管线即可完成局部维修,保全了业主的前期资产。

在性能指标上,这套系统全面超越德国DVGW 534与日本JWAG 116标准;革命性的"等强度设计"让接头抗拉与承压性能与管材本体完全一致,实现"接头即管道",消除了薄壁不锈钢系统最薄弱的环节。陈祥介绍,螺纹连接使管材可承受66摄氏度极端温差、支持外墙敷设;在消防场景下,400摄氏度高温可耐受60分钟不渗漏,解决了传统镀锌管锈水堵塞喷淋头的隐患。适用范围由此延伸至医院、酒店、住宅、体育馆的直饮水、燃气与消防等多类场景。

04. 全生命周期价值的账怎么算

把三套不同场景的方案串联起来,众信管业试图交付的并非单点产品,而是从水厂大市政管网、小区庭院、二次供水到直饮水的完整链条。

在陈祥汇总的关键指标中,复合管结合强度为0.3至16兆帕,装配式安装效率较焊接提升6倍以上,达到8级抗震标准,产品设计寿命50至70年,运维成本缩减超过30%,相比纯不锈钢管更可节省70%至80%的贵重金属原料。其中,0.3至16兆帕的复合管结合强度,保证了结构稳固以及抗拉伸、抗冲击的可靠性,是整套系统得以落地的基础。

城市供水管网的问题,从来不只是"换一根管子"那么简单。漏损、腐蚀、二次污染,背后是材料、连接与全周期管理能力的综合较量。众信管业给出的答案,是用复合材料的成本逻辑、柔性接口的抗震逻辑、双密封的防腐逻辑,把这三重难题封装进一套全生命周期方案。

编辑:赵凡

赞
  • 微信
  • QQ
  • 腾讯微博
  • 新浪微博

相关新闻

网友评论 人参与 | 条评论

版权声明: 凡注明来源为“中国水网/中国固废网/中国大气网“的所有内容,包括但不限于文字、图表、音频视频等,版权均属E20环境平台所有,如有转载,请注明来源和作者。E20环境平台保留责任追究的权利。
媒体合作请联系:李女士 13521061126

Copyright © 2000-2020 https://www.h2o-china.com All rights reserved.

中国水网 版权所有