2023年《安全管理》之耐腐蚀复合材料管道预应力钢筒混凝土给水管道.docx

耐腐蚀复合材料管道——预应力钢筒混凝土给水管道 预应力钢筒混凝土管最早是由法国邦纳公司研制的，生产和应用已有50多年的历史，目前已普及西欧、北美、独联体、中东及北非等地区，在美国铺设PCCP管长度达29万千米，非洲和利比亚人工大运河工程，全长1900多千料，采用两条DN4000mmPCCP-E管。我国石家庄市引黄水库供水二期工程，使用了大量的DNl800mm预应力钢筒混凝土管，经运行说明情况良好。PCCP管在国外50年的运行经验证明，使用寿命可达50年以上。 　　(1)预应力钢筒混凝土管的结构。预应力钢筒混凝土管是由钢板、钢丝和混疑土构成的复合管材。它充分地发挥了钢材的抗拉，易密封性及混凝土的耐腐蚀性。它从型式上分两种：一种是内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCP-L)，它是在钢筒内衬以混凝土后，在钢筒外面缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层；另一种是埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCP-E)，它是将钢筒埋置在混凝土中，然后在混凝土管芯上缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层。 　　(2)预应力钢筒混凝土(PCCP)管主要型号规格。见表4-35。   表4—35 PCCP管主要型号规格 管型 公称直径/mm 内径/mm 外径/mm 壁厚/mm 长度/mm 质量/(t/节) PCCP-L 600 600 730 40 5000 1.70 700 700 840 45 2.10 800 800 950 50 2.60 900 900 1060 55 3.15 1000 1000 1170 60 3.70 1200 1200 1390 70 5.00 1400 1400 1650 100 7.30 1600 1600 1870 110 9.70 1800 1800 2090 120 11.50 2022 2022 2310 130 13.50 2200 2200 2540 145 17.70 2400 2400 2760 155 19.20 2600 2600 2980 165 22.60 3000 3000 3430 190 28.40 3400 3400 3880 215 35.00 　　(3)PCCP预应力钢筒棍凝土管技术特性 　　①承受高的内压和外部载荷 因PCCP使用了经水压检验的钢筒，解决了一般混凝土存在的渗水问题，所以它可以承受很高的工作压力。国产PCCP工作压力指标为0．4～2．0MPa，国外应用的PCCP管工作压力有的高达3．0MPa以上。由于PCCP管在设计上可以充分使用混凝土的抗压强度，所以较其他管材可以承受更大的外部载荷。 　　②接头密封好 PCCP接头采用钢制承插口，尺寸精度高(承口与插口工作直径配合间隙最小0．5mm，最大2mm)，承口呈钟形环状，插口是带有凹槽的特制异型钢，胶圈按等断面设计放置凹槽内，这样不仅使胶圈受双向挤压形戊很好的密封力，而且胶圈定位良好。这种型式的接头可承受高达3．0MPa压力。 　　③对地基适应性好 PCCP管采用的半刚性接头使得此种管材既有一定程度的刚性，又有一定的柔性，使其能转一定酌角度，所以适应地基变化的性能较其他管材要好。见表4-36。   表4-36 PCCP管允许相对转角 管径/mm 600800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2022 2200 2400 2600 转角/(°) 1.5 1.45 1.25 1.10 0.95 0.85 0.74 0.67 0.60 0.56 0.53 　　④较高的通水能力 PCCP管内外表非常光滑，不形成瘤节，外表不结垢，使得管道下运行能保持很高的通水能力。经水力磨阻试验得，离心成型的PCCP-L管，n=0．012；对于立式振动成型的PCCP-E管，n=0．0107，可见粗糙率值比较小。 　　⑤励腐蚀性能好 由于构成的所有钢材都被良好密实的混凝土包裹，经防腐处理的承插口安装后其外露部位又用砂浆灌注封口，混凝土或砂浆提供的高碱性环境使得构成内部的钢材钝化，从而阻止其腐蚀，故其防腐性能好。 　　⑥管道运行经济平安PCCP管独特的复合结构和独特的接头型式，使得这种管材不会出现管身渗水，接头漏水，更不会出现爆管等现象。 　　PCCP管材价格直径1. 8 m长度5 m的管套管每根8750元左右，而钢筋馄凝土管每根蚀在8750元左右。