输水钢管线成品管化的探索

《输水钢管线成品管化的探索》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、输水钢管线成品管化的探索上海市原水股份有限公司沈之坚提要输水钢管线建设中，将现场工作尽可能转移到工厂，以避开恶劣环境和气候的影响，以利新技术采用和机械化生产，从而确保管线质量和降低成本。这个转移就是钢管生产的成品管化。这是输水钢管发展的一个重要台阶，是球铁管、玻璃钢管、钢筒混凝土管等管材已经完成而不再具有的机遇。关键词输水钢管成品管化1钢管是引水管线的必然一角近年，引水工程已成为城市发展的必要项目，北京、天津、上海等城市均已建设了引水量达百万吨／日级的工程，引水量为几十万吨／日的城市引水工程更是屡见不鲜。迄今为止，这些

2、城市引水工程中采用的管材有：现浇钢筋混凝土矩形管(现浇管)、予应力钢筋混凝土管(PSCP)、钢管(sP)、球铁管(DIP)、玻璃钢管(GRP)、予应力钢筒混凝土管(PCCP)等。多年实践表明，现浇管连接处承受变形能力低、水密机制差、漏水极为严重，不宜作为持续运行的压力管线；PSCP之接口因设计、制作均存在问题而易漏水，许多要求高的引水工程也将其放在后面；因此SP、GRP、DIP、PCCP等管材成为未来引水工程中最有希望的管材，这些管材各以自己的特点而展示着竞争力。一般说来，SP因强度高、韧性好、加工制作方便、整体性好而

3、为用户广泛采用，特别是在管线线型变化之处，但也因现场沟槽对接焊接，焊缝处质量难以保证而使用户担心，上海已有多起大口径钢管线，如①1．8米、①2．7米、①3．O米，因焊缝开裂而致使全线停役事故；DIP强度高、耐高压、安全性好，但价格较高，特别是口径较大者，如：①1．5米以上者；GP,P耐蚀性好、重量轻、施工方便，但因材料强度稍低，受外压易压扁，回填要求高，对于大口径管线来说，也就耗费较多而造价高；PCCP充分发挥了钢材与混凝土各自的优点，强度高、接口水密性好、价格较低，但其重量大的缺点仍存在，施工时需专用设备支持。因此上

4、述各种管材，若能在原有基础上前进一步，克服自身的缺陷，将能在未来引水工程中大大提高自己的竞争能力。我国冶金专业首席科学家翁宇庆教授说：“铁矿资源丰实、价格低廉，钢铁材料是我国，也是全世界最重要的工程结构材料，予计在2050年之前，找不到代替品。”因此大口径钢管应努力发展和完善自己，至少在未来的50年中，大口径钢管应在引水工程中充分展开，这是科学、工业发展到今天，给予钢管的责任，也是机会。2．目前钢管线存在问题目前，口径较大、承压较高的钢管线，无论是在工厂内制造管节，还是在现场作管节连接，几乎都采用对接焊接接头，因为对接

5、焊接接头，受力后应力分布均匀，应力集中系数最小，是焊接钢结构中最为经济有效的焊接接头型式。但是对大口径埋没钢管线，尤其是不良地基地区的埋设钢管线来说，这将是一个例外。这是因为，此时沟槽连接难度增大，将不可避免地会产生一些不良焊缝，而埋没管线每一条沟槽缝都是承受全荷载的工作焊缝。大口径钢管线因沟槽对接焊接产生的一些不良后果具体叙述如下面：2．1不合格焊缝难以避免，成为管线致命隐患因口径大，沟槽开挖就较深，现场条件复杂多变，尤其是在软土地基地区，深沟槽时淤泥、流砂常难避免，此时就难以为焊工提供安全操作空间和时间，由于大口径

6、钢管较厚，一般均采用双面焊，此时管线底部的外面焊，常不得不放弃，形成外面未焊的不合格焊缝。不合格焊缝是影响管线安全运的最大隐患，因长距离埋设管线的每一条沟槽焊缝，都将承受管线的主要荷载——温度变化引起的拉力及不均匀沉降引起弯曲力。哪一条焊缝最差，就在那里首先失效开裂。上海在役的大口径输水钢管发生破裂事故，均是由这类不合格焊缝引起的。2．2焊缝处内外防腐层质量难以保证因焊缝处的内外防腐只能在现场对焊完成之后才能实施，受现场环境和时间限制，常难以提供清洁、干燥表面，难以提供必要养护条件和时间，此时这部分防腐层质量当然是质量

7、低劣的，因此有不少专家认为，钢管线在二、三十年之后，焊缝将会成为全场型的漏水、开裂点，甚至称：钢管线是“定时炸弹"。2．3材料的无效消耗很高大口径钢管由于制作上不可避免的误差，相邻两节管现场焊接时很难完全吻合，按有关规定，管口直径之差不得超过4毫米，若以4毫米计，则管壁错位至少2毫米，按焊接规范，此时焊缝之强度仅为正常值之60—80％，因此即使焊缝为合格，也至少损失2毫米管厚。2．4负面效应现场工作造成的管线质量低下，还产生负面效应，就是使工厂内的工作相应地得不到重视。因为工厂所作质量再差，也似乎胜于现场。3．成品管化

8、及其核心问题3．1成品管化之意义上面所述的种种沟槽对接焊所引起的质量问题，从理论上讲，只要认真对待，充分投入，是可以得到解决的。但是对具体的输水钢管线来说，由于管线长、口径大、接口多，要认真对待的话，在工期、人员、设施等等方面都会遇到难以处理的问题，这样做法不是经济有效的，是不现实的。沟槽对接焊之工作量是相当之大的，以①1．2米管