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計研究院【摘要】介紹了輸水工程中管材的選用，各地工程應用中管材的選取以及管材的應用前景。【全部正文】1可選管材的種類1.1鋼管鋼管應用歷史較長，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力，這部分殘余應力與管道運行期

2、間工作應力組合后，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用。1.2鑄鐵管按材質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)的球墨鑄鐵管沒進行退火處理，稱為鑄態(tài)球

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

4、運輸安裝都不方便，使其應用受到了限制。預應力混凝土管口徑一般在2000mm以下，工壓在0.4～0.8MPa。口徑大、工壓高的工程應用時要慎重。1.4預應力鋼筒混凝土管PCCP這是一種鋼筒與混凝土制作的復合管，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)向預應力，采用機械張拉纏繞高強鋼絲，并在其外部噴水泥砂漿保護層。該管的特點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，尺寸較準確，并設橡膠止水圈(單膠

5、圈或雙膠圈)，因而止水效果好，安裝方便。預應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)標準已頒發(fā)，設計規(guī)范與工程建設標準已在編制，其應用前景廣闊。1.5玻璃纖維增強熱固樹脂夾砂管(玻璃鋼管)玻璃鋼管的特點是強度較高，重量輕，耐腐蝕，不結垢，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、地形、自然狀

6、況、經(jīng)濟形勢和應用管材的習慣等都不一樣，這就形成了輸水工程管材應用上的多樣性。某一種管材在某個工程被選用，其經(jīng)濟、技術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)濟的今天各種管材的競爭場面。根據(jù)筆者20余年來參加設計多項長距離輸水工程的經(jīng)驗，選管應從工程的規(guī)模、重要性、對管口徑及工壓的要求、工程地質、地形、外荷載狀況、工程的工期要求、資金的控制等方面進行綜合分析比較后確定。預應力混凝土管、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，價格較高；鋼管要特別注意防腐，因為這直接關系著輸水工程的壽命；玻璃鋼管應用也在擴大，但特別注意出廠管材的質量檢驗，注意選擇合適的剛度(一般輸水工程埋地管道剛度不應5000Nm2)。預應力混凝土管是最經(jīng)濟的管材，我國應用較廣，但為保證安全輸水，一般口徑不應超過DN2000mm，工作壓