谈钢塑表前分水器在建筑供水(含二次供水)系统中的开发与应用
李彦君 吴建鹏
佛山市志杰管道配件有限公司 广东佛山
摘要：居民二次供水设施作为城镇供水系统“最后一公里”重要基础设施，目前存在着跑冒滴漏严重、水质二次污染风险较高等问题，而产生这些问题最多的多管件连接环节——水表组前分水结构却一直未能得到足够的重视。本文通过对政策与标准的阐释，多方面介绍现状情况，深入分析存在的问题，针对适时地推出了焊接式钢塑表前分水器，不仅可以解决上述问题，更有许多延伸优势，认为在政策背景与居民生活水平日益提高的要求下，未来若干年内，钢塑表前分水器将在建筑供水（含二次供水）系统建设与改造中得到更加普及的应用。
关键词：二次供水 钢塑分水器 水质卫生 安装便捷
居民二次供水设施是保障城镇居民用水需求的重要基础设施，作为城镇供水系统的“最后一公里”，二次供水设施解决了中高层建筑的供水问题，却存在着跑冒滴漏严重、水质二次污染风险较高等问题。2014年10月11日，住房和城乡建设部科技与产业化发展中心在武汉召开了全国二次供水技术经验交流会；2015年2月25日，住房和城乡建设部、国家发展改革委、公安部、国家卫生计生委联合下发通知，就加强和改进城镇居民二次供水设施建设与管理、确保水质安全工作提出具体措施，并要求各地全面排查现有二次供水设施，对不符合技术、卫生和安全防范要求的二次供水设施逐一制订改造技术方案，用5年时间完成设施改造任务，确保供水水质达标。
二次供水设施存在问题较多的环节一是水池、水箱，二是多管件连接处。《二次供水工程技术规程》（CJJ140-2010）（以下简称《规程》）第6.4.1条明确规定：“二次供水给水管道及附件应采用耐腐蚀、寿命长、水头损失小、安装方便、便于维护、卫生环保的产品，并应符合相应的压力等级。严禁使用国家明令淘汰的产品。”而目前作为最多管件连接处的水表组前分水结构一直被忽略或得不到重视，传统的材料结构和应用情况暴露问题较多，如：管节处因无内衬或内衬脱落导致腐蚀生锈结垢引发的黄水（二次污染)、漏水与水头损失增加，以及高劳动力、高耗时、安装维护不便等等，显然与《规程》要求不符。
正是在以上现状背景下，为保障居民生活给水质量，解决目前存在的问题，助力于保障二次供水安全，为打造绿色节能建筑尽绵薄之力，佛山市志杰管道配件有限公司抢占了先机，从材料的综合性能出发，从连接方式的安全性和耐用性出发，从杜绝表前分水环节二次污染出发，从具备经济性出发，从省时省工安装便捷出发，推出了至捷牌钢塑表前分水器，一经推出便得到广泛认可与好评，目前应用市场已经成熟。
1、部分地区水表组前分水结构使用现状
1.1 使用钢塑镀锌管、镀锌管和三通管件组合表前分水结构使用现状：
优点：使用钢管件的分水器结构稳定、应用成熟。
缺点：1）丝扣连接环节多，漏水隐患多，短管经套丝后对内衬的损坏影响大，容易出现生锈腐蚀、水垢、黄水等水质问题，返修率高且返修难度大；2）组装周期长，人工成本高，管井作业困难，效率低；3）对工人技术、责任心依赖性强，且整体不美观。
1.2 使用PVC\PPR塑料表前分水结构使用现状：
优点：成本低、安装简单。
缺点：1）分水器整体强度低、承重差、易破损、易老化等，使用寿命短；2）现场部件组合繁琐，安装效率低；3）对工人技术、责任心依赖性强，且整体不美观。
1.3薄壁不锈钢表前分水器的结构分析
①TIG焊接
②封头（厚1.2mm）
③不锈钢支管 (厚2.7mm)
④不锈钢主管（厚1.2mm）
⑤TIG焊接
⑥管牙段（厚2.7mm）
1.3.1制造材料：304不锈钢（管壁厚度1～1.5mm不等）
优点：采用304不锈钢材料生产，防锈能力强。
缺点：市场参差不齐，用料有时无法保证采用304不锈钢，且用料偏薄，整
体强度显低，焊接工艺易产生冷裂纹，存在焊接缺陷。
1.3.2不锈钢分水器结构及焊接工艺分析：
不锈钢制造的分水器，主管管径常用DN40～50两种，主管管壁通体厚度1～1.5mm，主管末端及支管处因扳牙需要，适当增加厚度至2.5～2.7 mm。焊接采用TIG和钨极氩弧焊，此种结构和焊接工艺存在以下问题：
1）在图一第1点和第5点焊接位置因材料厚薄不同，该焊接工艺无法将其焊透，焊接强度低，导致承受负载能力差，受外力可能引起冷裂纹，撕裂漏水。特别在北方气候温差大的环境下，容易产生金属收缩性冷裂纹。
2）管内焊接热影响区产生碳化铬(CrFe23C6)形成贫铬区，防锈能力减弱。（目测焊缝处，如焊缝发黑是碳化铬(CrFe23C6)形成贫铬区，正常是发白和金黄色。）
3）材料偏薄也使分水器整体强度降低，影响结构稳定性；管内壁凹凸位置也易产生水垢。
4）在图一2封盖对分水器以后的加装带来不便。
2、至捷牌-镀锌钢塑表前分水器的开发与应用
综合上述情况，其实在建筑给水安装工程或二次供水工程中配套应用的分水器很少能够以成套的产品出现。为保障居民生活给水质量，助力于确保二次供水安全，为打造绿色节能建筑尽绵薄之力，佛山市志杰管道配件有限公司抢占了先机，开发并推出了至捷牌钢塑表前分水器，具备以下综合性能：
1）较好的综合性能：强度高、防腐防锈能力强、PP-R全覆盖工艺杜绝了该环节水二次污染，无渗漏担心，使用寿命长，该衬塑工艺结构也起到保温防冻的作用，事实证明对其后安装的水表具备一定的延伸温防冻性能。
2）完整的成套产品，不需额外现场组合加工，实现模块式安装，大幅节省
劳动成本和时间成本，效率高，无后顾之忧；
3）可按现场实际情况定制，适应性强，且管路连接的通用性强，能实现与任何材质管道的连接；
4）具备一定的经济性。
制作工艺是将主管和支管进行高强度焊接，成套后再经热镀锌防腐防锈处理，最后管内壁一次性注射PP-R全覆盖成无缝型腔，管口边处也使用PP-R材料覆盖，完全隔离水与钢管的接触，既可保证分水器的结构承重强度，又有助于杜绝水二次污染，且热镀锌工艺防锈能力强，使用寿命长。现场模块式安装，大幅节省劳动成本和时间成本，效率高，且无后顾之忧。
2.1 分水器结构与规格
2.1.1预制式镀锌钢塑表前分水器
结构：国标高频钢管、内衬PP-R聚丙烯
‚规格：主管DN40\50\65，支管DN15\20\25
标准型：2户\3户\4户\5户\6户
排骨型：2户\3户\4户\5户\6户\7户\8户\9户\10户\11户\12户
2.1.2组合式（单户型）镀锌钢塑表前分水器
结构：国标高频钢管、内衬PP-R聚丙烯
‚规格：主管DN40\DN50\DN65，支管DN15\20\25，标准组合支管间距190mm。
标准型
排骨型（180°型）
直角型（90°型）
2.2 钢塑分水器主要工艺简介
2.2.1 生产流程
2.2.2 焊接工艺
主管与支管焊接选用MAG高效焊接方法，焊丝直径1mm，焊接电流100～120A，电弧电压20-21V，选用活性气体Ar+ CO2 20%保护气体，该焊接工艺飞溅少，电弧稳定焊缝成型良好。采用自动焊接旋转焊接360°一圈一次性焊接，焊脚要求K=2mm，焊路熔透性熔深良好，焊接接头具有高强度。
2.2.3 热镀锌工艺
分水器整体焊接加工完毕后进行热镀锌工艺，该热浸锌工艺起到双层保护，防锈能力极强，一层是钢管在熔化的锌液中表面生成锌铁合金层，二层是表面锌层厚度达到0.1mm以上。
2.2.4 衬塑工艺
镀锌钢管内衬PP-R聚丙烯材料，经高压力注塑，使PP-R料与钢管内表面粘附力强，主管与支管同步一次性注塑成内型腔，内腔光滑无凹凸，无露铁，水阻极小，且不会生成水垢。
主管与支管螺纹口边处也使用PP-R材料覆盖工艺，完全隔离水与钢管的接触，彻底杜绝水二次污染。该衬塑工艺结构也起到保温防冻的作用，对其后安装的水表具备一定的延伸温防冻性能。
2.2.5 卫生要求
产品已通过广东省疾病预防控制中心检验合格，获得广东省卫生计生委颁发的《广东省涉及饮用水卫生安全产品卫生许可批件》。
2.2.6 产品包装
为了更好的保护产品，避免物流运输过程造成的损坏，产品经过两重包装保护。
2.3 钢塑分水器应用现场
3、结束语
至捷牌焊接式钢塑表前分水器具有独特的实用性、安全性、便捷性和经济性。一体全覆盖内衬塑工艺有助于解决管件连接处水污染难题；模块式的安装方法提高了安装效率，大幅节省劳动力、节省时间；合理的设计构造、规范的焊接工艺保证了足够的结构强度和紧固连接强度，无渗漏担心。这些优势使得焊接式钢塑表前分水器各方面性能都大大的优于其他结构的分水器，一经推出便得到广泛认可与好评，已成为自来水公司安装、改造等建筑给水工程中推广应用的产品，目前在广东、广西、江西、湖南、福建、上海等地应用市场已经成熟，相信在未来若干年内，焊接式钢塑表前分水器将在建筑供水（含二次供水）系统建设与改造中得到更加普及的应用。
