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耐腐蝕復合材料管道——預應力鋼筒混凝土給水管道

  
評論: 更新日期:2016年04月21日

預應力鋼筒混凝土管最早是由法國邦納公司研制的,生產(chǎn)和應用已有50多年的歷史,目前已遍及西歐、北美、獨聯(lián)體、中東及北非等地區(qū),在美國鋪設PCCP管長度達29萬千米,非洲和利比亞人工大運河工程,全長1900多千料,采用兩條DN4000mmPCCP-E管。我國石家莊市引黃水庫供水二期工程,使用了大量的DNl800mm預應力鋼筒混凝土管,經(jīng)運行表明情況良好。PCCP管在國外50年的運行經(jīng)驗證明,使用壽命可達50年以上。
  (1)預應力鋼筒混凝土管的結(jié)構(gòu)。預應力鋼筒混凝土管是由鋼板、鋼絲和混疑土構(gòu)成的復合管材。它充分地發(fā)揮了鋼材的抗拉,易密封性及混凝土的耐腐蝕性。它從型式上分兩種:一種是內(nèi)襯式預應力鋼筒混凝土管(PCCP-L),它是在鋼筒內(nèi)襯以混凝土后,在鋼筒外面纏繞預應力鋼絲,再輥射砂漿保護層;另一種是埋置式預應力鋼筒混凝土管(PCCP-E),它是將鋼筒埋置在混凝土中,然后在混凝土管芯上纏繞預應力鋼絲,再輥射砂漿保護層。
  (2)預應力鋼筒混凝土(PCCP)管主要型號規(guī)格。見表4-35。
 

表4—35 PCCP管主要型號規(guī)格
管型 公稱直徑/mm 內(nèi)徑/mm 外徑/mm 壁厚/mm 長度/mm 質(zhì)量/(t/節(jié))
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
2000 2000 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預應力鋼筒棍凝土管技術(shù)特性
 ?、俪惺芨叩膬?nèi)壓和外部載荷 因PCCP使用了經(jīng)水壓檢驗的鋼筒,解決了一般混凝土存在的滲水問題,所以它可以承受很高的工作壓力。國產(chǎn)PCCP工作壓力指標為0.4~2.0MPa,國外應用的PCCP管工作壓力有的高達3.0MPa以上。由于PCCP管在設計上可以充分使用混凝土的抗壓強度,所以較其他管材可以承受更大的外部載荷。
  ②接頭密封好 PCCP接頭采用鋼制承插口,尺寸精度高(承口與插口工作直徑配合間隙最小0.5mm,最大2mm),承口呈鐘形環(huán)狀,插口是帶有凹槽的特制異型鋼,膠圈按等斷面設計放置凹槽內(nèi),這樣不僅使膠圈受雙向擠壓形戊很好的密封力,而且膠圈定位良好。這種型式的接頭可承受高達3.0MPa壓力。
 ?、蹖Φ鼗m應性好 PCCP管采用的半剛性接頭使得此種管材既有一定程度的剛性,又有一定的柔性,使其能轉(zhuǎn)一定酌角度,所以適應地基變化的性能較其他管材要好。見表4-36。
 

表4-36 PCCP管允許相對轉(zhuǎn)角
管徑/mm 600800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
轉(zhuǎn)角/(°) 1.5 1.45 1.25 1.10 0.95 0.85 0.74 0.67 0.60 0.56 0.53


 ?、茌^高的通水能力 PCCP管內(nèi)表面非常光滑,不形成瘤節(jié),表面不結(jié)垢,使得管道下運行能保持很高的通水能力。經(jīng)水力磨阻試驗得,離心成型的PCCP-L管,n=0.012;對于立式振動成型的PCCP-E管,n=0.0107,可見粗糙率值比較小。
 ?、輨罡g性能好 由于構(gòu)成的所有鋼材都被良好密實的混凝土包裹,經(jīng)防腐處理的承插口安裝后其外露部位又用砂漿灌注封口,混凝土或砂漿提供的高堿性環(huán)境使得構(gòu)成內(nèi)部的鋼材鈍化,從而阻止其腐蝕,故其防腐性能好。
 ?、薰艿肋\行經(jīng)濟安全PCCP管獨特的復合結(jié)構(gòu)和獨特的接頭型式,使得這種管材不會出現(xiàn)管身滲水,接頭漏水,更不會出現(xiàn)爆管等現(xiàn)象。
  PCCP管材價格直徑1. 8 m長度5 m的管套管每根8750元左右,而鋼筋餛凝土管每根蝕在8750元左右。

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