长距离输水工程的管材选用

长距离输水工程的管材选用

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1、长距离输水工程的管材选用  钢管  钢管应用历史较长,范围较广,输水工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。螺旋焊接钢管采用卷板,利用螺旋管焊接生产线一次成型。国内已可生产DN2540mm螺旋焊接钢管。螺旋焊管受加工工艺影响,管材存在较大残余应力,这部分残余应力与管道运行期间工作应力组合后,降低了管道承受内压的能力。另外,螺旋焊接管的焊缝较直缝焊管的焊缝长,这就意味着薄弱环节多,可靠性差。但由于输水工程管道内压一般不算太高,即使螺旋焊接管存在上述问题也不影响其应用。  铸铁管  按材质可分为灰口铸铁管和延性铸铁管,由于

2、灰口铸铁管口径不大、材质不稳定,因此事故较多,在输水工程中基本不采用。延性铸铁管也称为球墨铸铁管,其强度比钢管大,延伸率也高出10%.另外,现有些厂家生产的球墨铸铁管没进行退火处理,称为铸态球墨铸铁管,其材质的性能除延伸率低于球墨铸铁管外,其余性能指标均与球墨铸铁管相似,价格也低,应用也较多。  预应力混凝土管  按生产工艺分成两种,一种因加工工艺分为三步,通常称为三阶段预应力混凝土管;另一种方法是一次成型,通常称为一阶段管。预应力混凝土管因加工工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况而应用普遍。但管材制作过程中存在

3、弊病,如三阶段管喷浆质量不稳定,易脱落和起鼓;一阶段管在施加预应力时不易控制,且因体积重量大造成运输安装都不方便,使其应用受到了限制。预应力混凝土管口径一般在XXmm以下,工压在~口径大、工压高的工程应用时要慎重。  预应力钢筒混凝土管PCCP  这是一种钢筒与混凝土制作的复合管,管心为混凝土,在其外壁或中部埋入厚钢筒,在管芯上缠绕环向预应力,采用机械张拉缠绕高强钢丝,并在其外部喷水泥砂浆保护层。该管的特点是由于钢套筒的作用,抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口,尺寸较准确,并设橡胶止水圈,因而止水效果好,安装

4、方便。预应力钢筒混凝土管的管径一般为DN600~3600mm,工作压力为~,其中DN1200mm以下一般为内衬式,DN1400mm以上通常为埋置式。PCCP管材的行业标准已颁发,设计规范与工程建设标准已在编制,其应用前景广阔。  玻璃纤维增强热固树脂夹砂管  玻璃钢管的特点是强度较高,重量轻,耐腐蚀,不结垢,内壁光滑阻力小,在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式,并设置胶圈,安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄,为柔性管道,对基础与回填要求较高。玻璃钢管行业生产标准已颁

5、发,施工验收标准和设计规范在编制中。玻璃钢管水头计算的内壁粗糙系数设计时现一般取η=,寿命一般为50年。  输水工程中,管材的选择根据工程的具体情况,要做技术、经济、安全、工期等方面分析比较,综合平衡后确定。现依据已实施的大型输水工程实例介绍管材的选用情况。  引滦入津工程  因输水距离长、输水规模大,经方案比较后确定在市内段选用两种大口径钢管:  ①输水规模110×104m3/d,DN2500mm,δ=20mm,L=km,工压MPa.    ②输水规模55×104m3/d,DN1800mm,δ=16mm,L=km

6、,工压=引滦入津工程至今运行16年,效果较好。  引碧入连三期工程  引碧入连三期工程输水规模定为67×104m3/d,工作压力为1MPa.管材方案比较时,主要考虑工压较高,管径较大,丘陵地区地形起伏较大,选用承插口预应力混凝土管不安全,而当时国内只能生产DN1000mm以下的球墨铸铁管,不能满足引碧工程的要求,因此就限于对钢管与PCCP管进行调研、分析、比较。当时主要因大口径PCCP管在国内长距离输水工程方面缺少应用实例,对输水安全性不放心,最后确定选用钢管。选用情况为:   ①洼子店至三道沟水厂,输水管总长,规

7、模为27×104m3/d.采用钢管DN1820mm,δ=16mm,长,工压MPa;钢管DN1620mm,δ=14mm,长  ②洼子店至长沙沟水厂,输水管总长,规模40×104m3/d,工压采用钢管DN2054mm,δ=18mm,长;钢管DN1820mm,δ=16mm,长  河北省长距离输水工程  河北省邯郸羊角输水工程、“引岳济邯”工程、石家庄黄壁水库供水工程、保定西大洋水库供水等大型输水工程都采用预应力混凝土管。这主要因为河北省地形平缓,输水工程工压不高,规模适中,经经济技术比较,预应力混凝土管占优势,既节省投资

8、又可保证输水安全,通水后运行良好。  温州市曹平至永强输水工程  工程特点是输水线路长,计,沿管线的地质差。据地勘报告,管道大部分都将埋在淤泥土层中,淤泥厚~30m,淤泥土呈饱和、流塑、高压缩性、高灵敏度、承载力低。地下水位较高,一般在地表下~左右。  经过比较,认为玻璃钢管重量轻、耐腐蚀、内壁光滑水头损失小、不易淤积和结垢,且FWC接头安装很方便,与钢管相

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