長距離輸水管材選用

1、長距離輸水工程的管材選用長距離輸水工程的管材選用【作者】陳勇城中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院【摘要】介紹了輸水工程中管材的選用，各地工程應(yīng)用中管材的選取以及管材的應(yīng)用前景?！救空摹?可選管材的種類1.1鋼管鋼管應(yīng)用歷史較長，范圍較廣，輸水工程一般選用螺旋焊縫與直縫焊接鋼管。螺旋焊接鋼管采用卷板，利用螺旋管焊接生產(chǎn)線一次成型。國內(nèi)已可生產(chǎn)DN2540mm螺旋焊接鋼管。螺旋焊管受加工工藝影響，管材存在較大殘余應(yīng)力，這部分殘余應(yīng)力與管道運(yùn)行期

2、間工作應(yīng)力組合后，降低了管道承受內(nèi)壓的能力。另外，螺旋焊接管的焊縫較直縫焊管的焊縫長，這就意味著薄弱環(huán)節(jié)多，可靠性差。但由于輸水工程管道內(nèi)壓一般不算太高，即使螺旋焊接管存在上述問題也不影響其應(yīng)用。1.2鑄鐵管按材質(zhì)可分為灰口鑄鐵管和延性鑄鐵管，由于灰口鑄鐵管口徑不大、材質(zhì)不穩(wěn)定，因此事故較多，在輸水工程中基本不采用。延性鑄鐵管也稱為球墨鑄鐵管，其強(qiáng)度比鋼管大，延伸率也高出10%。另外，現(xiàn)有些廠家生產(chǎn)的球墨鑄鐵管沒進(jìn)行退火處理，稱為鑄態(tài)球

3、墨鑄鐵管，其材質(zhì)的性能除延伸率低于球墨鑄鐵管外，其余性能指標(biāo)均與球墨鑄鐵管相似，價(jià)格也低，應(yīng)用也較多。1.3預(yù)應(yīng)力混凝土管按生產(chǎn)工藝分成兩種，一種因加工工藝分為三步，通常稱為三階段預(yù)應(yīng)力混凝土管；另一種方法是一次成型，通常稱為一階段管。預(yù)應(yīng)力混凝土管因加工工藝簡單、造價(jià)低、較適合我國的經(jīng)濟(jì)狀況而應(yīng)用普遍。但管材制作過程中存在弊病，如三階段管噴漿質(zhì)量不穩(wěn)定，易脫落和起鼓；一階段管在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)不易控制(特別在插口端部)，且因體積重量大造成

4、運(yùn)輸安裝都不方便，使其應(yīng)用受到了限制。預(yù)應(yīng)力混凝土管口徑一般在2000mm以下，工壓在0.4～0.8MPa?？趶酱?、工壓高的工程應(yīng)用時(shí)要慎重。1.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP這是一種鋼筒與混凝土制作的復(fù)合管，管心為混凝土，在其外壁或中部埋入厚1.5mm鋼筒，在管芯上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力，采用機(jī)械張拉纏繞高強(qiáng)鋼絲，并在其外部噴水泥砂漿保護(hù)層。該管的特點(diǎn)是由于鋼套筒的作用，抗?jié)B能力非常好。管子的接口采用鋼制承插口，尺寸較準(zhǔn)確，并設(shè)橡膠止水圈(單膠

5、圈或雙膠圈)，因而止水效果好，安裝方便。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的管徑一般為DN600～3600mm，工作壓力為0.4～2.0MPa，其中DN1200mm以下一般為內(nèi)襯式，DN1400mm以上通常為埋置式。PCCP管材的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已頒發(fā)，設(shè)計(jì)規(guī)范與工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)已在編制，其應(yīng)用前景廣闊。1.5玻璃纖維增強(qiáng)熱固樹脂夾砂管(玻璃鋼管)玻璃鋼管的特點(diǎn)是強(qiáng)度較高，重量輕，耐腐蝕，不結(jié)垢，內(nèi)壁光滑阻力小，在相同管徑、我國地域廣闊，各地區(qū)的地質(zhì)、地形、自然狀

6、況、經(jīng)濟(jì)形勢和應(yīng)用管材的習(xí)慣等都不一樣，這就形成了輸水工程管材應(yīng)用上的多樣性。某一種管材在某個(gè)工程被選用，其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的合理性并不等于在另一地方也一樣，這就形成在市場經(jīng)濟(jì)的今天各種管材的競爭場面。根據(jù)筆者20余年來參加設(shè)計(jì)多項(xiàng)長距離輸水工程的經(jīng)驗(yàn)，選管應(yīng)從工程的規(guī)模、重要性、對(duì)管口徑及工壓的要求、工程地質(zhì)、地形、外荷載狀況、工程的工期要求、資金的控制等方面進(jìn)行綜合分析比較后確定。預(yù)應(yīng)力混凝土管、PCCP管、鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管都是

7、普遍采用的管材，但一般而言，球墨鑄鐵管、鋼管、PCCP管比較安全，特別在工壓高、管道口徑大的情況下。目前國內(nèi)大口徑(DN1000mm)球墨鑄鐵管生產(chǎn)廠家不多，價(jià)格較高；鋼管要特別注意防腐，因?yàn)檫@直接關(guān)系著輸水工程的壽命；玻璃鋼管應(yīng)用也在擴(kuò)大，但特別注意出廠管材的質(zhì)量檢驗(yàn)，注意選擇合適的剛度(一般輸水工程埋地管道剛度不應(yīng)5000Nm2)。預(yù)應(yīng)力混凝土管是最經(jīng)濟(jì)的管材，我國應(yīng)用較廣，但為保證安全輸水，一般口徑不應(yīng)超過DN2000mm，工作壓