人工移动式硬聚氯乙烯PVC管在大田喷灌中的应用

刘晓娟　李姿漩

本文介绍一种人工移动式硬聚氯乙烯PVC管大田喷灌装置，其特点是在大田喷灌铺设管路中主管线和支线水管均采用硬聚氯乙烯PVC管。它具有移动方便、不腐蚀、价格便宜等优点，更主要的是提高喷灌设备作业效率和喷灌作业质量，取而代之了垄断四十年大田喷灌使用铝合金管材。铝合金管材存在成本高、易腐蚀、移动不便、使用寿命短等缺点。硬聚氯乙烯PVC管材技术的研究成功，将给节水灌溉领域带来一次巨大的变革。

移动式大田喷灌设备应用技术早在七十年代就从国外引进，经历了几十年的应用，管道铺设主要使用带有快速接头的薄壁铝合金管。由于铝合金原材料钢管不仅价格贵，最重要的是在冬季不使用时需要及时放水，铝合金管的内壁易生锈，出现腐蚀管导致管道漏水，其次由于铝合金管重移动起来很不方便，造成使用寿命低等缺点。针对上述问题，我们研制了硬聚氯乙烯PVC材料，即降低了材料成本、管内永不生锈不腐蚀。它具有设计合理、原材料成本低、无污染、管路之间密封好、重量轻、连续拆卸与移动方便快捷、通用性好等特點。

一、PVC管材料结构优点及压力测试

该设计符合国家喷灌工程技术规范要求，特别是硬聚氯乙烯PVC管材符合《硬聚氯乙烯管材》、《聚丙烯管材、《喷灌用低密度聚乙烯管材》等国家标准和行业标准的规定。我们采取在大田作物垄沟里铺放，由硬聚氯乙烯PVC管材构成的喷灌主管线和支管线。在支线水管的侧壁上设有出水通孔，鞍座粘接在支线水管外侧壁面上，由橡胶密封圈密封出水孔，安装直管喷头形成了一套完整的喷灌系统。我们采取在支水管线上用PVC胶固定且安装上挂钩座、安装上销轴，并且采取插装配合，使支水管线依次连成一体，完成人工移动式硬聚氯乙烯管大田喷灌装置。

材料优点：①采用硬聚氯乙烯PVC管：为了保证管路在大田喷灌使用后在冬季避免冻裂冻坏管路，采用PVC管材设计的结构合理可以快速完成拆卸。为保证各个管路连接件的可靠性，在两年内对管路连接件进行配合试验及研究，对密封材质也进行了多次对比试验。在玉米灌溉的季节，为了使用户减轻费用，需要一套灌溉设备24小时轮流的不同的地块上多次轮换使用。实验结果表明：采用了硬PVC管材，它不仅重量轻、拆卸方便快捷，更重要的是它够在短时间内能将移动部分快速安装到一起。即减轻了劳动强度，又提高设备的利用率，大大的降低了单位面积设备的投资。②对管路进行压力测试：在（1.0MPa）相同工作压力下，PVC管材与的铝合金管材比较，承受同等压力。而且PVC管材的成本仅为铝合金管材的40%～50%;使用寿命比原有设备延长1-2倍;由于本设备性价比的提高，是其理想的铝合金管材替代产品。

二、PVC管材的创新点

实验证明：把PVC管材应用在大田喷灌中，在工作压力1Mpa时，它的工作平稳抗压能力强，喷洒效果好，符合国家灌溉标准。它不仅外表美观、与铝合金材质相比较还有寿命长、成本低、不腐蚀等优点。由于配置合理喷灌作业效率高、喷灌质量好取而代之了铝合金管材，这将填补国内在喷灌领域的一个空白。

三、发展趋势、经济和社会效益分析

当前，我国在大型喷灌机、滴灌设备以及小型移动式喷灌机及配套的喷头管件管线等方面已形成了批量制造能力。其中由于移动式卷盘机，指针式移动喷灌机，以及固定式喷灌机，处于领先地位。但是由于设备价格昂贵，受地势限制，销售也受到制约。而人工移管式大田喷灌装备，由于对外界适应性强，便于多次反复多次使用，使用效率高;它具有设备拆卸简单、重量轻，成本较低、移动方便快捷、同用性好且不破坏土壤结构，等自身很大的优势才会深受广大用户欢迎。它的结构及材料设计合理性价比高，占有自主产业化开发的优势，使我们增强了创收能力。目前在黑龙江省内鸡西、鹤岗、同江、通河、佳木斯、牡丹江以及哈市周边各地县得到广泛推广应用，深受广大用户的好评，创造产值近千万元。获得较好的经济效益和社会效益。

农业发达国家像美国、德国、以色列国家节水灌溉设备比较先进，由于进出口关税高等多种原因，导致价格昂贵也是不能在国内大量推广的主要原因。我们可以开展引进研学一流的方法，把国外的先进喷灌技术与我国的灌溉现状相结合，加快喷灌设备的产业化，使喷灌设备实现生产的规模化、工艺操作要有规范化、技术产品一定标准化。这样才会创造出优质一流产品，使我们的农业节水灌溉达到世界先进水平。

（作者单位：1.150001黑龙江省农业机械工程科学研究院;2.150001黑龙江省农业农村发展研究中心）