節水灌溉管材及設備質量控制技術指標研究

吳彩麗，劉群昌，白美健，師志剛

(中國水利水電科學研究院 水利研究所， 北京 100048)

節水灌溉管材及設備質量控制技術指標研究

吳彩麗，劉群昌，白美健，師志剛

(中國水利水電科學研究院 水利研究所， 北京 100048)

合格的節水灌溉產品是確保節水灌溉工程正常運行和可持續發揮效益的基本條件。以北京市為實例，針對節水灌溉管材及設備在使用過程中頻頻出現質量問題的現狀，一方面查閱了大量節水灌溉管材及設備方面的現行國家標準、行業標準，篩選整理出了理論規定的各類灌溉管材及設備的主要技術參數及性能指標；另一方面對節水灌溉管材及設備質量控制實際執行指標現狀和實際應用中存在的問題進行了調研，得出現有質量控制指標、檢測方法存在的漏洞，并對由此導致的實際應用問題進行了分析。將理論規定指標和實際執行指標進行了深入對比分析，發現理論規定指標繁多而可操作性不強，實際執行指標又過少難以保障設備質量。本研究結合調研中發現的實際問題倒逼必須檢測的質量控制指標，綜合提出了合理兼顧控制質量和相對可操作性的節水灌溉管材及設備質量控制技術指標。

灌溉管材及設備；質量控制；技術指標

近年來，隨著節水灌溉工程的蓬勃發展，節水灌溉管材與設備在質量上還不能滿足日益發展節水灌溉工程的需要，在使用過程中容易出現管道破裂、管件及接頭漏水、水泵無法使用、灌水器堵塞等諸多問題，使得灌溉工程無法發揮相應的效益，也嚴重損害了節水灌溉的形象。如何保證節水灌溉工程持續發揮效益，對工程建設所需材料、設備的質量把關尤為重要。對設備質量的定量化控制可以歸結為控制指標，現行國家標準、行業標準及其他省市相關標準對設備主要技術指標的規定有很多，但是在實際應用中是否得到落實不得而知，且理論上的規定一般比較繁雜，在實際中是否具有可操作性也不得而知。因此，本研究一方面通過大量查閱現行國家標準、行業標準，摸清理論上規定的現行指標參數，另一方面通過對北京市節水灌溉管材及設備質量控制指標執行現狀的調研，了解實際應用中管材及設備存在的問題和實際采用的質量控制指標，將理論上規定的指標與實際中執行的指標進行對比，分析理論規定指標在實際中得不到執行的原因，并結合調研中發現的實際問題倒逼應該增加的質量控制指標，綜合提出合理兼顧控制質量和相對可操作性的節水灌溉管材及設備質量控制技術指標。

1 現狀調研

1.1 基本情況

本課題組以北京為實例，選取10個郊區縣的900多個典型村，對村主任和管水員發放節水灌溉管材與設備問題的調研表格，主要調研村莊的灌溉面積、現狀節水灌溉形式、設施建設時間、運行維護措施、現狀節水灌溉管材及設備質量存在的問題和原因等內容；并召集相關人員在區縣水務局開會，調查現行的節水灌溉管材與設備的主要技術指標，如生產廠家及其執行標準、產品型號、購買時的主要控制指標等，搜集現狀存在的問題及提出相應的建議。在發放調研表的基礎上，又分別在懷柔、大興、昌平、通州、順義、房山、平谷等區縣舉行了座談會，每次座談會都邀請相應工作人員進行座談。座談中對調研表中反饋得不太清楚的信息進行詢問，側重了解了采購過程中產品的質量控制指標及其抽樣等問題[1]。通過調研表和座談的形式，有針對性地摸清了北京市郊區縣節水灌溉管材及設備主要質量控制指標、存在的主要問題等。

1.2 主要質量問題

根據北京地區的調查結果，節水灌溉管材與設備常用的主要類型包括輸水管材與管件(鋼管、鋁合金管、PVC管、PE管、PP管，三通、彎頭、法蘭、堵頭等)、水泵機組及測控設備、過濾裝置、施肥裝置、田間灌水器和附屬設備。

根據節水灌溉管材與設備主要問題的調研結果可知，北京郊區的10個區縣中出現管材破裂問題的村莊比例均在30%以上，房山的比例最低為33.7%，平谷的比例最高為85.7%；出現水泵故障和出水口問題的比例平均都達到了20%左右；出現管材凍裂問題的村莊在門頭溝區的比例最高為12.5%，其余區縣相對較少；出現管材斷裂問題的村莊在各區縣的比例均沒有超過6%；出現管件、接頭漏水問題的村莊在懷柔區的比例最高為20%，其余區縣多在10%左右；滴管帶更換頻繁的問題在大興、昌平、懷柔、房山都出現了，但發生該問題的村莊最高比例不超過4%；變頻控制柜壞的問題在延慶和通州發生的比例較高達到了16%，其余區縣的村莊發生比例都在8%以內；系統不出水的問題除通州的問題村莊比例達到了7.8%外，其余區縣發生概率均較??；管道、灌水器堵塞的問題發生最多的區縣是順義，達到了11.4%，其余區縣比例均沒有超過5%。因此，總體來看各區縣出現最多的問題都是管材破裂，其次是水泵無法使用和出水口損壞。從使用年限上看，各區縣節水灌溉管材與設備一般5年以內產生的問題多是由人為因素造成的管道損壞、出水口丟失、開關不嚴、設備安裝錯誤或管材及設備自身的質量問題，5年以上產生的問題多是管材、設備老化，且年久失修，影響使用。

1.3 控制指標執行現狀

根據調研表反饋信息和座談了解的情況來看，大興區PVC管材的控制指標是物理性能，水泵和過濾裝置的控制指標是工作性能；房山區管材與設備的控制指標是質量證明文件、外觀、規格；懷柔區PVC管材的控制指標是管徑、公稱壓力；密云縣對管材與設備供應商的選取原則是質量好、價格合理、供貨及時、售后服務優；平谷區PVC管材的控制指標是壓力；順義區管材的控制指標是壁厚、壓力，水泵的控制指標是流量、壓力、功率，過濾裝置的控制指標是過濾級別，噴頭的控制指標是流量，滴灌帶的控制指標是壁厚、壓力，各類閥門的控制指標是壓力，給水栓的控制指標是流量、壓力。

各區縣節水灌溉管材與設備的采購與檢測一般都由施工方負責，而目前實際工程中只有PVC管材進行檢測試驗。據了解，各區縣的送檢單位均為位于管莊的北京建筑材料檢驗研究院。PVC管材的具體檢測指標由施工方指定，大興和通州均進行了5項檢測，分別為外觀、尺寸、密度、縱向回縮率、液壓試驗和外觀、尺寸、密度、落錘沖擊試驗、液壓試驗；其余多數區縣的PVC管僅進行了3項檢測，為外觀、落錘沖擊試驗和液壓試驗。

2 管材與設備質量控制實際執行指標與標準規定值間的對比分析

本文查閱了與節水灌溉管材和設備方面相關的國標19項，行標4項[2-23]，對標準中規定的有關管材及設備質量控制的主要控制指標進行了歸納整理。對應地，將調研所得實際質量控制中所采用的控制指標及檢查措施也進行了歸納整理。表1給出了技術標準中要求的主要控制指標與調研所得現狀節水灌溉工程設備實際采購時各設備主要質量控制指標的對比情況。

表1 標準中規定的與實際執行中的指標對比表

從表1中可以看出，目前現狀工程中只有PVC管材進行了送第三方檢測試驗，其余管材及設備都僅憑肉眼觀測外觀，用腳踹判斷韌性，及查看產品出廠檢測報告來判定質量的好壞，與技術標準中要求相差較遠，而實際應用中質量不過關出現問題的情況比比皆是，多是由于出現的問題與實際中的質量控制指標不匹配，而理論上規定的指標又太過繁雜在實際應用中可操作性不強的緣故。

3 質量控制指標建議值

本文針對節水灌溉管材及設備質量控制指標繁雜，在實際中難以執行到位的現狀，從實際角度出發，在理論規定的指標基礎上，針對實際中容易出現的問題倒逼必須要進行檢測的質量控制指標，并結合實際應用中的較易操作的檢測方法，提出合理的質量控制指標。比如針對PVC管材的送檢，多數區縣僅做了外觀、落錘沖擊試驗和液壓試驗3項指標檢測，而結合實際中存在的管材風吹日曬容易變脆，踩上一腳就破裂的問題，可能是由于材料本身存在質量不合格、添加了回填料或回收PVC料的問題，由該問題倒逼檢測需增加兩項控制指標：一是PVC管材需要增加密度的指標檢驗，以控制材料中回填料比例過大的問題；二是需要增加扁平和縱向回縮率的指標檢驗，以檢查材料的韌性和收縮性能。

本研究從兼顧質量控制與實際可操作性角度提出了常用節水灌溉管材及設備建議質量控制指標值見表2[2-23]。

表2 節水灌溉管材及設備質量控制指標建議值

[1] 單 軍，吳彩麗，白美健，等.北京市節水灌溉管材及設備應用現狀和質量控制措施[J].中國水利，2017(1):39-41.

[2] 中華人民共和國建設部.節水灌溉工程技術規范:GB/T 50363—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[3] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范:GB/T 20203—2006[S].北京：中國標準出版社，2006.

[4] 中華人民共和國建設部.噴灌工程技術規范：GB/T 50085—2007[S].北京：中國計劃出版社，2007.

[5] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.微灌工程技術規范:GB/T 50485—2009[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[6] 中華人民共和國建設部.灌溉與排水工程設計規范:GB 50288—99[S].北京：中國計劃出版社，1999.

[7] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.節水灌溉設備現場驗收規程:GB/T 21031—2007[S].北京：中國標準出版社，2007.

[8] 中國機械工業聯合會.井用潛水泵:GB/T 2816—2014[S].北京：中國質檢出版社，2014.

[9] 中國鋼鐵工業協會.低壓流體輸送焊接鋼管:GB/T 3091—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[10] 中國輕工業聯合會.給水用硬聚氯乙烯管材:GB/T 10002.1—2006[S].北京：中國標準出版社，2006.

[11] 中國機械工業聯合會.農業灌溉設備滴頭和滴灌管技術規范和試驗方法:GB/T 17187—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[12] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農業灌溉設備灌溉閥第3部分：止回閥:GB/T 18691.3—2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[13] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農業灌溉設備灌溉閥第4部分：進排氣閥：GB/T 18691.4—2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[14] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農業灌溉設備灌溉閥第5部分：控制閥:GB/T 18691.5—2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[15] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.旋轉式噴頭:GB/T 22999—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[16] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.噴灌用金屬薄壁管及管件:GB/T 24672—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[17] 中華人民共和國農業部.農業灌溉設備 微噴帶:NY/T 1361—2007[S].北京：中國標準出版社，2007.

[18] 中國輕工業聯合會.埋地給水用聚丙烯管材:QB/T 1929—2006[S].北京：中國建材工業出版社，2006.

[19] 國家輕工業局.給水用聚乙烯管材:GBT 13663—2000[S].北京：中國標準出版社，2000.

[20] 中華人民共和國水利部.灌溉用施肥裝置基本參數及技術條件:SL 550—2012[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

[21] 中華人民共和國水利部.灌溉用過濾器基本參數及條件:SL 470—2010[S].北京：中國水利水電出版社，2010.

[22] 中華人民共和國水利部.微灌灌水器:SL/T 67.1—394[S].北京：中國水利水電出版社，1994.

[23] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.低壓成套開關設備和控制設備 第1部分：型式試驗和部分型式試驗成套設備:GB 7251.1—2005[S].北京：中國標準出版社，2005.

QualityControlIndicatorsofWaterSavingIrrigationPipesandEquipments

WU Caili, LIU Qunchang, BAI Meijian, SHI Zhigang

(ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100048,China)

Qualified water-saving irrigation products is the prerequisites to ensure normal operation and sustainable use of water saving irrigation equipment. Taking Beijing as an example, this paper consulted with a lot of existing national and industrial standards on water-saving irrigation pipes and equipments, and sorted out the main technical parameters and performance indicators, this paper also investigated the execution status of water saving irrigation pipe and equipment quality control indicators and problems existing in the practical application. Through the analysis between theoretical indicators and actual indicators, it found that too many theoretical indicators has poor operability, and has difficult to guarantee quality. This study has forced the indicators must be tested combined with the actual problems in investigation, and proposed several quality control technology indicators for water saving irrigation pipes and equipments which could balance operability and quality.

irrigationpipesandequipments,qualitycontrol,technologyindicators

10.3969/j.issn.1672-1144.2017.05.024

2017-02-20

2017-03-16

中國水科院2016年國際水利水電科技發展動態調研項目(ID0145C082016)；國家科技支撐計劃項目“高效安全輸配水技術集成與示范”(2015BAD24B02)

吳彩麗(1982—)，女，河南新鄉人，博士，工程師，主要從事節水灌溉理論與技術研究。E-mail:wucaili@iwhr.com

S-1

A

1672—1144(2017)05—0140—04