《小口径饮用冷水水表表壳技术规范

'《《《小口径饮用冷水水表表壳技术规范《小口径饮用冷水水表表壳技术规范》》》》宣贯材料一一一.一...标准起草的背景情况标准起草的背景情况1.1.1.DN401.DN40DN40及以下DN40及以下口径灰铸铁材料表壳停止使用后需要采取相应的配套措施根据2008年6月1日实施的“城镇建设行业标准CJ266-2008《饮用冷水水表安全规则》”第3.2.5规定：灰铸铁表壳在本标准实施2年后不得在饮用水管网中新安装和换装。2.2.2.铸造铅黄铜表壳铅析出超标问题对铜表壳使用造成2.铸造铅黄铜表壳铅析出超标问题对铜表壳使用造成的的的影响的影响2008年下半年，北京市保护健康协会从北京、武汉、重庆、宁波、连云港五个城市随机购买到5个厂家在市场上销售的12只正品铜表壳水表，委托有关单位对水表铅析出物进行检验。有90%的水表铅析出增加量超标，最高一只超出限值近100倍。3.3.3.新材料3.新材料表壳使用缺乏评价指标除了“不锈钢铸件”、“铸造铅黄铜”、“球墨铸铁”三种材料表壳的主要指标可以按《饮用冷水水表安全规则》标准组织生产外，其它材料表壳尚无相关标准可依据。4.4.4.水表行业组织在广泛调研基础上确定了当前4.水表行业组织在广泛调研基础上确定了当前水表表壳的五种主流材料中国计量协会水表工作委员会在充分调查并尊重技术和使用现状的基础上提出了当前冷水水表表壳材料选用的指导意见。该指导意见是本标准起草编制的重要依据。1 5.5.5.为5.为为为规范规范行业内主流材料表壳的的的设计的设计、、、制造、制造、、、验收、验收，，，需，需需需要要要要建立建立统统统一一一的一的的的技术技术评价指标。。。。水表行业设计、制造、验收水表表壳需要有统一的技术标准和要求，起草制订水表表壳标准正是为了解决当前该方面标准缺失，技术依据不充分、不完善等问题。二二二.二...与与与与标准标准相关的几个问题1.1.1.标准性质1.标准性质：：：：“水表表壳技术规范”是产品标准而不是材料或工艺标准。1）作为产品标准应反映产品的使用特性及产品的适用性，因此该标准主要规定了：机械强度、安全卫生、抗老化及耐腐蚀等几方面使用性能指标和试验方法；2）“水表表壳技术规范”是水表行业内部标准，可在国家或行业相关标准未出台期间作为水表行业表壳设计、制造、验收的技术指南和依据。2.2.2.标准2.标准使用范围：：：：标准适用于水表口径DN≤40mm、温度等级≤T50、螺纹连接，并采用金属材料、工程塑料材料、或在金属表面涂覆防护材料制造成的小口径饮用冷水水表表壳。本标准2010年4月20日发布，2010年5月20日实施。3.3.3.优先3.优先推荐的表壳材料：：：：推荐优先使用的水表表壳材料主要有金属材料四种（即：铸造铅黄铜、不锈钢铸件、球墨铸铁、铸造铝合金）、工程塑料材料、以及2 涂覆在金属表面上的防护材料等。但不排除使用符合本标准技术要求的其它新材料和新工艺。4.4.4.标准4.标准参考资资资料资料料料：：：：相关国家和行业标准、国标报批稿及部分企业内部标准。主要有：1.GB/T778-2007（水表新国标）2.GB/T17219-1998（输配水设备及防护材料安全评价标准）3.CJ266-2008（水表安全规则）4.“工程塑料表壳”国家标准报批稿5.铝合金表壳生产企业相关标准（如“宁波龙康”等）6.防护材料生产企业相关标准（如“阿克苏涂料”等）7.与防护材料及铝合金氧化膜层相关的国家标准三三三.三...优先优先推荐的五种表壳材料1.1.1.不锈钢铸件1.不锈钢铸件主要特点：耐酸耐碱，无二次污染；在高低温条件下不会产生腐蚀物和渗出物，卫生环保；机械性能好。存在问题：不易加工，且制造成本高；目前尚未形成大批量生产能力。2.2.2.球墨铸铁2.球墨铸铁主要特点：强度和高韧高，优异的耐磨性，以及良好的机械加工性能等。存在问题：与灰铸铁相比，制造工艺难度及成本增加；同样易生锈，会造成二次污染3 3.3.3.铸造铅黄铜3.铸造铅黄铜主要特点：机械性能好；制造工艺简单。存在问题：容易铅析出超标及发生铜绿，危害人体健康；国内铜资源缺乏；冶炼需消耗高能源；低铅铜制造成本高，且切削性能较差。4.4.4.工程塑料4.工程塑料主要特点：制造方便；无毒无污染；耐腐蚀，不生锈，不结垢，卫生环保；重量轻。存在问题：机械强度偏低，刚性不足，有冷脆现象；易老化、蠕变等。5.5.5.铸造铝合金5.铸造铝合金主要特点：原料丰富，成本较低；机械性能好；性价比较高，生产成本较低。存在问题：在冲击力作用下，螺纹等部位表面硬化层容易剥落和受损；表面氧化后的析出物是否会对人体健康有害有待于评估；表壳腐蚀趋势的预测和评价方法尚在研究之中。四四四.四...通用通用技术指标及分类技术指标1.1.1.通用技术指标1.通用技术指标（所有材料表壳均应符合该指标）（1）外观外观：不应有凹痕、划伤、裂纹、螺纹损伤等缺陷。（2）外形尺寸及外形尺寸及螺纹连接端尺寸：应满GB/T778相关条款要求。（3）连接螺纹扭矩连接螺纹扭矩：指标及指标值主要来源于“工程塑料表壳国家标准报批稿”。设立该指标的主要目的是：对工程塑料表壳及铝合4 金表壳的螺纹连接强度进行控制。（4）耐水压要求耐水压要求：铸造铅黄铜、球墨铸铁、不锈钢铸件表壳的承压等级为MAP10，铸造铝合金、工程塑料表壳等级为MAP16。提高后两类材料表壳承压等级的主要目的是：考虑工程塑料表壳的老化特性和铝合金表壳尚未经过长时间使用考验而存在的可能风险。（5）卫生要求卫生要求：表壳的涉水部位和涉水防护材料应无毒、无污染、无生物活性、不得污染水质，并应符合GB/T17219-1998标准的浸泡试验要求。2.2.2.分类技术指标2.分类技术指标（适用于不同材料的表壳）（（（1（111））））铸造铅黄铜铸造铅黄铜、、、不锈钢铸件和球墨铸铁表壳、不锈钢铸件和球墨铸铁表壳1）应符合CJ266-2008标准的要求（如：零件材料及牌号要求、承压件尺寸和重量要求等）；2）铸造铅黄铜和球墨铸铁表壳内表面应涂覆防护材料。（（（2（222））））铝合金表壳铝合金表壳1）材料要求：应使用铸造铝合金；其表面需经硬质氧化或微弧氧化处理。2）耐盐雾腐蚀要求：采用120h中性盐雾试验，按GB/T6461-2002标准要求进行评级，应达到7级以上。3）氧化膜层要求a.氧化膜层厚度：应大于25μmb.氧化膜层硬度：应大于300HV5 注注注：注：：：标准中未提铝合金抗电化学腐蚀标准中未提铝合金抗电化学腐蚀（（（即（即即即““““电偶腐蚀电偶腐蚀”””）”）））指标指标，，，理由是可以通过表面，理由是可以通过表面硬硬硬质质质氧化处理工艺来保证铝合金表壳的表面绝缘特性质氧化处理工艺来保证铝合金表壳的表面绝缘特性，，，进而起到控制表壳的电化学腐蚀作用，进而起到控制表壳的电化学腐蚀作用。。。。腐蚀的基本常识化学腐蚀材料与周围非电解质之间发生纯化学作用而引起的腐蚀损伤称为化学腐蚀。电化学腐蚀金属和电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起的金属腐蚀现象称为电化学腐蚀。电偶腐蚀（（（电化学腐蚀（电化学腐蚀））））由于两金属的电极电位不同，故电极电位较低的金属将不断遭受腐蚀而溶解，而电极电位较高的金属却得到了保护。这种腐蚀现象称为电偶腐蚀或异种金属腐蚀。例如，铝制容器用铜钉铆接时，当铆接处与电解质溶液接触，由于铝的电极电位比铜低，便形成了腐蚀电池。结果铜电位较高而成为阴极受到保护，而铆钉周围的铝电极电位较低成为阳极遭受加速腐蚀。在电解质中两金属的电位差是造成电偶腐蚀的推动力。由于铝的电位较铜的低，驱动电子由铝制容器流向铜铆钉，故在铝表面失去电子而发生阳极氧化反应；铝（阳极）放出的电子经过电解质流向铜（阴极）表面发生阴极还原反应。6 铝的标准电极电位：：：－：－－－1.67V1.67V1.67V1.67V铁的标准电极电位：：：－：－－－0.44V0.44V0.44V0.44V铜的标准电极电位:::+0.52V0.52V0.52V（（（3（333））））工程塑料表壳工程塑料表壳1）材料要求：应使用高强度、耐老化、低蠕变、抗腐蚀、安全卫生的工程塑料材料。22）耐光辐射：应能承受辐射强度为550W/m、辐照时间为2000h的日光辐射热效应和光效应或劣化效应的能力。试验后应能承受静压1.6MPa，保持15min，应不泄漏、渗漏或损坏。003）耐高、低温：在高温85±2C、低温－25±3C下各保持72h后，承受1.6MPa，保持15min，应不泄漏、渗漏或损坏。4）塑料制品回收标志：表壳应标志塑料制品回收标志，应符合GB/T16288的要求。（（（对可重复使用的塑料制品回收标志可用下图表示（对可重复使用的塑料制品回收标志可用下图表示）））（（（4（444））））防护材料防护材料定义：：：为满足水表金属表壳的卫生指标及耐腐蚀指标等要求而涂：覆在金属表壳表面上的防护材料。1）材料要求：应使用高附着力、耐老化、抗腐蚀和抗冲刷、安全卫生的涂覆材料。2）涂层要求a.涂层厚度：应大于250μm7 b.涂层硬度：压痕硬度应大于80c.涂层附着力：涂层与基体的附着力经划格试验应达到0级。注注注：注：：：技术指标及指标值主要来源于诺贝尔阿克苏涂料公司技术指标及指标值主要来源于诺贝尔阿克苏涂料公司（（（据介绍采用该公司流化床（据介绍采用该公司流化床喷涂工艺的大口径水表在欧洲使用时的预计寿命可达二十年左右。。。。五五五.五...后续应做工作后续应做工作对铝合金表壳氧化膜层和金属表壳涂覆防护层技术指标及指标值的规定尚有必要作进一步的研究和探索，对其使用寿命也需作进一步的试验和验证。由于耐腐蚀、抗老化、抗冲刷等指标与使用寿命之间的关系目前尚无法直接加以充分地验证，因此对该两类防护层的使用目前还存在着一定的风险。1.建立更科学、严密的水表表壳防护层（铝合金氧化膜层及金属表面涂覆层）评价指标体系及实验验证工作；2.继续做好水表表壳防护层的寿命预测及评价试验工作；3.与中科院宁波材料所、兵科院宁波分院合作开展上述研究试验工作。标准起草工作组宁波水表股份有限公司姚灵2010年6月1日8 9'