在城市建设、村镇建设、工矿企业建设及农田水利建设中都要铺设各种规格口径的
管道。用于铺设
管道的
管材有两类:一类是金属
管材,另一类是非金属
管材。经过国内外几十年生产使用实践证明,在铺设
管道时选用
混凝土压力
管材是经济合理的。
优点
与金属管材相比,混凝土管材具有以下特点。
节省金属、能耗低。生产
混凝土压力管所耗用
钢材仅是相同直径金属
管材的1/5左右,能耗仅是铸铁管的1/4。
输水能力强,水质不变。
混凝土压力管在输水过程中管壁不结垢,输水能力和水质不变;而金属
管材内壁如不处理,使用20~30年后,由于管壁结垢,输水阻力增加30%~50%,不仅输水能力大大降低,而且耗电量增加,水质也变坏。
维修费用少,使用年限长。
钢管使用10年左右就要维修,寿命约20年,铸铁管使用30年就要更换。如金属
管材铺设在盐碱地带或具有腐蚀作用的土壤中,5~6年就要更换;
混凝土压力
管材比金属
管材抗腐蚀性好,一般不作防腐处理,能使用50年以上。美国在采用预应力钢筒
混凝土管时,设计使用寿命50年以上,美国给水协会耐腐蚀委员会研究认为,可以用100年。
安装方便,施工效率高,劳动强度低。由于
混凝土压力管是承插式接口,并采用橡胶圈密封,施工安装时很容易到位,一个台班10个人,能安装直径1200mm、长5000mm预应力
混凝土管30根左右,最多达54根。
抗震性能好。由于
混凝土压力管是采用承插式柔性接口,每个接头都允许有一定的位移和转角,所以使用此种
管材安装
管道具有良好的抗地震和抗地基沉陷的性能。这是1975年2月4日营口地区发生7.3级地震后,有关部
门在调查营口市输水
管道损坏情况时发现的。当时,营口市自来水公司有直径75~700mm压力输水
管道240多km,其中直径500~600mm承插式预应力
混凝土管道有2lkm。在7.3级地震、裂度为7°~8°的情况下,凡是采用刚性接口的
管道,其
管材不管是金属
管材,还是非金属
管材都不同程度地发生了问题,而柔性接口的预应力
混凝土管道,一根也没坏。其后这种结论在唐山地震时又得到进一步证实。
管材、
管道费用低于金属
管材、
管道。
混凝土压力
管材与相同直径、相同工压的
玻璃钢管、
钢管、球墨铸铁管相比,价格最便宜,是
钢管价格的一半,是球墨铸铁管价格的1/3。由于
混凝土压力管具有上述优点,国家很重视它的发展,并在城市输水
管道工程和国家重点工程中得以广泛应用,取得了较好的效果。
工程实例 目前我国每年生产自应力
混凝土管约2000km,预应力
混凝土管2500km。到2007年年底累计生产自应力
混凝土管约10万多km(主要是DN100~DN500mm),预应力
混凝土管约5万km,其中预应力钢筒
混凝土管5100km。这些
管材不仅在城市、村镇建设、工矿企业建设的输水
管道中得到广泛应用,而且在农田水利建设中也被大量用于引水上山
管道、倒虹吸
管道、喷灌
管道、排涝
管道、小水电站水轮机的引水
管道等。
首先介绍用于铺设城市输水
管道工程使用
混凝土压力
管材的典型实例。
秦皇岛引青济秦应急给水工程东线,1991年建成通水使用,全长46.5km,除隧道3.1km、暗涵2.6km外,其余40.8km都是使用直径DNl200~DN1600mm的预应力
混凝土管和极少量
钢管铺设的。该工程解决了秦皇岛市的用水危机,受到秦皇岛市委、市政府的好评。
沈阳供水工程,1992年建成,从抚顺大伙房水库引水到沈阳,使用直径l600mm的预应力
混凝土管材铺设的
管道约70km,工作压力为O.6MPa,至今运行良好。这是国际招标工程,北京第二
水泥管厂为此工程提供43km一阶段预应力
混凝土管材,陕西红旗
水泥制品厂提供6km一阶段预应力
混凝土管材,辽阳
水泥制品厂提供20km三阶段预应力
混凝土管材。
邯郸自来水公司自1981年以来已铺设了4条
管道,都是用预应力
混凝土管铺设的。邯郸一期输水管线工程,全长42km,工作压力0.4~0.6MPa,使用管径DNl200mm一阶段预应力
混凝土管铺设,自1981年运行以来,情况良好;引岳济邯一期输水管线工程,全长56km,管径DN1200mm和DNl400mm,工作压力0.4~0.6MPa,其中使用一阶段预应力
混凝土管50km(陕西红旗、北京二管、保定管厂、济南厂生产)和三阶段预应力
混凝土管6km(邯郸厂生产),1998年投入使用,运行稳定;邯郸市应急供水工程输水管线(邯郸二期),管径DNl200mm,工作压力0.6MPa,全长36km,使用6km三阶段预应力
混凝土管和30km一阶段预应力
混凝土管铺设,自2001年投入使用以来,运行良好;引岳济邯二期工程,是世行贷款项目城市供水工程输水管线,全长56km,管径DNl200mm和DN1400mm,工作压力0.6MPa,使用一阶段预应力
混凝土管铺设,于2005年6月通水运行,情况良好。
河北省保定西大洋引水工程,使用管径DNl200mm和DNl400mm预应力
混凝土管铺设,管线全长140多km,工作压力0.6~0.8MPa。其中使用保定金盛管业有限公司(原保定管厂)生产的一阶段预应力
混凝土管58.75km,镇江华龙
管道有限公司生产的三阶段预应力
混凝土管28km,其余由北京二管、河北徐水、满城管厂提供。该工程始建于1998年,2000年3月通水至今,运行正常。
国家重点工程使用混凝土压力管的典型实例如下。
天津引滦入塘工程,1984~1985年铺设了两条长44km的
管道(仅在穿越河流、铁路等处使用少量
钢管),工作压力0.4MPa,使用直径l200mm预应力
混凝土管材,通水至今仍在正常使用。
陕西红旗
水泥制品厂1984~1999年,为国家重点工程西安黑河引水工程提供直径l600~2000mm、工作压力0.6MPa一阶段预应力
混凝土管材33km,其中直径2000mm
管材16km,受到西安黑河引水工程指挥部好评。
山东电力
管道工程公司和无锡华毅
管道有限公司为国家重点工程山西省万家寨引黄工程提供DN3000mmPCCP(预应力钢筒
混凝土管)。该工程由总干线、南干线、联接段和北干线组成,联接段全长约138.4km。其中,从汾河水库至太原市呼延水厂,有43.2km设计采用DN3000mmPCCP。山东电力
管道工程公司承担了26.7km任务,水平
弯头多达190余个,其余
管材由无锡华毅
管道有限公司提供。标准管结构设计严格按照美国AWWAC304设计标准,工作压力为0.6~1.0MPa,覆土为2m、4m、6m、8m,
管道执行AWWAC30l标准,管配件结构设计严格执行AWWAM9和M11手册。该工程一期于2002年9月中旬全线贯通,10月18日通水。
哈尔滨磨盘山供水工程是给哈尔滨市供水为主,兼有下游防洪、农田灌溉等综合利用的大型水利工程。工程分两期建设,一期工程铺设一条176.22km输水
管道,其中PCCP线长度135km,
管道口径DN2200mm,工作压力为1.0MPa,覆土深度为2~6m。新疆国统
管道股份有限公司承担其中的67.836km,成都金炜制管有限责任公司承担34km,无锡华毅
管道有限公司的合资单位哈尔滨华庆