节水灌溉管材及设备质量控制技术指标研究

吴彩丽，刘群昌，白美健，师志刚

(中国水利水电科学研究院 水利研究所， 北京 100048)

节水灌溉管材及设备质量控制技术指标研究

吴彩丽，刘群昌，白美健，师志刚

(中国水利水电科学研究院 水利研究所， 北京 100048)

合格的节水灌溉产品是确保节水灌溉工程正常运行和可持续发挥效益的基本条件。以北京市为实例，针对节水灌溉管材及设备在使用过程中频频出现质量问题的现状，一方面查阅了大量节水灌溉管材及设备方面的现行国家标准、行业标准，筛选整理出了理论规定的各类灌溉管材及设备的主要技术参数及性能指标；另一方面对节水灌溉管材及设备质量控制实际执行指标现状和实际应用中存在的问题进行了调研，得出现有质量控制指标、检测方法存在的漏洞，并对由此导致的实际应用问题进行了分析。将理论规定指标和实际执行指标进行了深入对比分析，发现理论规定指标繁多而可操作性不强，实际执行指标又过少难以保障设备质量。本研究结合调研中发现的实际问题倒逼必须检测的质量控制指标，综合提出了合理兼顾控制质量和相对可操作性的节水灌溉管材及设备质量控制技术指标。

灌溉管材及设备；质量控制；技术指标

近年来，随着节水灌溉工程的蓬勃发展，节水灌溉管材与设备在质量上还不能满足日益发展节水灌溉工程的需要，在使用过程中容易出现管道破裂、管件及接头漏水、水泵无法使用、灌水器堵塞等诸多问题，使得灌溉工程无法发挥相应的效益，也严重损害了节水灌溉的形象。如何保证节水灌溉工程持续发挥效益，对工程建设所需材料、设备的质量把关尤为重要。对设备质量的定量化控制可以归结为控制指标，现行国家标准、行业标准及其他省市相关标准对设备主要技术指标的规定有很多，但是在实际应用中是否得到落实不得而知，且理论上的规定一般比较繁杂，在实际中是否具有可操作性也不得而知。因此，本研究一方面通过大量查阅现行国家标准、行业标准，摸清理论上规定的现行指标参数，另一方面通过对北京市节水灌溉管材及设备质量控制指标执行现状的调研，了解实际应用中管材及设备存在的问题和实际采用的质量控制指标，将理论上规定的指标与实际中执行的指标进行对比，分析理论规定指标在实际中得不到执行的原因，并结合调研中发现的实际问题倒逼应该增加的质量控制指标，综合提出合理兼顾控制质量和相对可操作性的节水灌溉管材及设备质量控制技术指标。

1 现状调研

1.1 基本情况

本课题组以北京为实例，选取10个郊区县的900多个典型村，对村主任和管水员发放节水灌溉管材与设备问题的调研表格，主要调研村庄的灌溉面积、现状节水灌溉形式、设施建设时间、运行维护措施、现状节水灌溉管材及设备质量存在的问题和原因等内容；并召集相关人员在区县水务局开会，调查现行的节水灌溉管材与设备的主要技术指标，如生产厂家及其执行标准、产品型号、购买时的主要控制指标等，搜集现状存在的问题及提出相应的建议。在发放调研表的基础上，又分别在怀柔、大兴、昌平、通州、顺义、房山、平谷等区县举行了座谈会，每次座谈会都邀请相应工作人员进行座谈。座谈中对调研表中反馈得不太清楚的信息进行询问，侧重了解了采购过程中产品的质量控制指标及其抽样等问题[1]。通过调研表和座谈的形式，有针对性地摸清了北京市郊区县节水灌溉管材及设备主要质量控制指标、存在的主要问题等。

1.2 主要质量问题

根据北京地区的调查结果，节水灌溉管材与设备常用的主要类型包括输水管材与管件(钢管、铝合金管、PVC管、PE管、PP管，三通、弯头、法兰、堵头等)、水泵机组及测控设备、过滤装置、施肥装置、田间灌水器和附属设备。

根据节水灌溉管材与设备主要问题的调研结果可知，北京郊区的10个区县中出现管材破裂问题的村庄比例均在30%以上，房山的比例最低为33.7%，平谷的比例最高为85.7%；出现水泵故障和出水口问题的比例平均都达到了20%左右；出现管材冻裂问题的村庄在门头沟区的比例最高为12.5%，其余区县相对较少；出现管材断裂问题的村庄在各区县的比例均没有超过6%；出现管件、接头漏水问题的村庄在怀柔区的比例最高为20%，其余区县多在10%左右；滴管带更换频繁的问题在大兴、昌平、怀柔、房山都出现了，但发生该问题的村庄最高比例不超过4%；变频控制柜坏的问题在延庆和通州发生的比例较高达到了16%，其余区县的村庄发生比例都在8%以内；系统不出水的问题除通州的问题村庄比例达到了7.8%外，其余区县发生概率均较小；管道、灌水器堵塞的问题发生最多的区县是顺义，达到了11.4%，其余区县比例均没有超过5%。因此，总体来看各区县出现最多的问题都是管材破裂，其次是水泵无法使用和出水口损坏。从使用年限上看，各区县节水灌溉管材与设备一般5年以内产生的问题多是由人为因素造成的管道损坏、出水口丢失、开关不严、设备安装错误或管材及设备自身的质量问题，5年以上产生的问题多是管材、设备老化，且年久失修，影响使用。

1.3 控制指标执行现状

根据调研表反馈信息和座谈了解的情况来看，大兴区PVC管材的控制指标是物理性能，水泵和过滤装置的控制指标是工作性能；房山区管材与设备的控制指标是质量证明文件、外观、规格；怀柔区PVC管材的控制指标是管径、公称压力；密云县对管材与设备供应商的选取原则是质量好、价格合理、供货及时、售后服务优；平谷区PVC管材的控制指标是压力；顺义区管材的控制指标是壁厚、压力，水泵的控制指标是流量、压力、功率，过滤装置的控制指标是过滤级别，喷头的控制指标是流量，滴灌带的控制指标是壁厚、压力，各类阀门的控制指标是压力，给水栓的控制指标是流量、压力。

各区县节水灌溉管材与设备的采购与检测一般都由施工方负责，而目前实际工程中只有PVC管材进行检测试验。据了解，各区县的送检单位均为位于管庄的北京建筑材料检验研究院。PVC管材的具体检测指标由施工方指定，大兴和通州均进行了5项检测，分别为外观、尺寸、密度、纵向回缩率、液压试验和外观、尺寸、密度、落锤冲击试验、液压试验；其余多数区县的PVC管仅进行了3项检测，为外观、落锤冲击试验和液压试验。

2 管材与设备质量控制实际执行指标与标准规定值间的对比分析

本文查阅了与节水灌溉管材和设备方面相关的国标19项，行标4项[2-23]，对标准中规定的有关管材及设备质量控制的主要控制指标进行了归纳整理。对应地，将调研所得实际质量控制中所采用的控制指标及检查措施也进行了归纳整理。表1给出了技术标准中要求的主要控制指标与调研所得现状节水灌溉工程设备实际采购时各设备主要质量控制指标的对比情况。

表1 标准中规定的与实际执行中的指标对比表

从表1中可以看出，目前现状工程中只有PVC管材进行了送第三方检测试验，其余管材及设备都仅凭肉眼观测外观，用脚踹判断韧性，及查看产品出厂检测报告来判定质量的好坏，与技术标准中要求相差较远，而实际应用中质量不过关出现问题的情况比比皆是，多是由于出现的问题与实际中的质量控制指标不匹配，而理论上规定的指标又太过繁杂在实际应用中可操作性不强的缘故。

3 质量控制指标建议值

本文针对节水灌溉管材及设备质量控制指标繁杂，在实际中难以执行到位的现状，从实际角度出发，在理论规定的指标基础上，针对实际中容易出现的问题倒逼必须要进行检测的质量控制指标，并结合实际应用中的较易操作的检测方法，提出合理的质量控制指标。比如针对PVC管材的送检，多数区县仅做了外观、落锤冲击试验和液压试验3项指标检测，而结合实际中存在的管材风吹日晒容易变脆，踩上一脚就破裂的问题，可能是由于材料本身存在质量不合格、添加了回填料或回收PVC料的问题，由该问题倒逼检测需增加两项控制指标：一是PVC管材需要增加密度的指标检验，以控制材料中回填料比例过大的问题；二是需要增加扁平和纵向回缩率的指标检验，以检查材料的韧性和收缩性能。

本研究从兼顾质量控制与实际可操作性角度提出了常用节水灌溉管材及设备建议质量控制指标值见表2[2-23]。

表2 节水灌溉管材及设备质量控制指标建议值

[1] 单 军，吴彩丽，白美健，等.北京市节水灌溉管材及设备应用现状和质量控制措施[J].中国水利，2017(1):39-41.

[2] 中华人民共和国建设部.节水灌溉工程技术规范:GB/T 50363—2006[S].北京：中国计划出版社，2006.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.农田低压管道输水灌溉工程技术规范:GB/T 20203—2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[4] 中华人民共和国建设部.喷灌工程技术规范：GB/T 50085—2007[S].北京：中国计划出版社，2007.

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.微灌工程技术规范:GB/T 50485—2009[S].北京：中国计划出版社，2009.

[6] 中华人民共和国建设部.灌溉与排水工程设计规范:GB 50288—99[S].北京：中国计划出版社，1999.

[7] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.节水灌溉设备现场验收规程:GB/T 21031—2007[S].北京：中国标准出版社，2007.

[8] 中国机械工业联合会.井用潜水泵:GB/T 2816—2014[S].北京：中国质检出版社，2014.

[9] 中国钢铁工业协会.低压流体输送焊接钢管:GB/T 3091—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[10] 中国轻工业联合会.给水用硬聚氯乙烯管材:GB/T 10002.1—2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[11] 中国机械工业联合会.农业灌溉设备滴头和滴灌管技术规范和试验方法:GB/T 17187—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[12] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.农业灌溉设备灌溉阀第3部分：止回阀:GB/T 18691.3—2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[13] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.农业灌溉设备灌溉阀第4部分：进排气阀：GB/T 18691.4—2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[14] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.农业灌溉设备灌溉阀第5部分：控制阀:GB/T 18691.5—2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[15] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.旋转式喷头:GB/T 22999—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[16] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.喷灌用金属薄壁管及管件:GB/T 24672—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[17] 中华人民共和国农业部.农业灌溉设备 微喷带:NY/T 1361—2007[S].北京：中国标准出版社，2007.

[18] 中国轻工业联合会.埋地给水用聚丙烯管材:QB/T 1929—2006[S].北京：中国建材工业出版社，2006.

[19] 国家轻工业局.给水用聚乙烯管材:GBT 13663—2000[S].北京：中国标准出版社，2000.

[20] 中华人民共和国水利部.灌溉用施肥装置基本参数及技术条件:SL 550—2012[S].北京：中国水利水电出版社，2012.

[21] 中华人民共和国水利部.灌溉用过滤器基本参数及条件:SL 470—2010[S].北京：中国水利水电出版社，2010.

[22] 中华人民共和国水利部.微灌灌水器:SL/T 67.1—394[S].北京：中国水利水电出版社，1994.

[23] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.低压成套开关设备和控制设备 第1部分：型式试验和部分型式试验成套设备:GB 7251.1—2005[S].北京：中国标准出版社，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

中国水科院2016年国际水利水电科技发展动态调研项目(ID0145C082016)；国家科技支撑计划项目“高效安全输配水技术集成与示范”(2015BAD24B02)

吴彩丽(1982—)，女，河南新乡人，博士，工程师，主要从事节水灌溉理论与技术研究。E-mail:wucaili@iwhr.com

S-1

A

1672—1144(2017)05—0140—04