供水管網的管材的要求(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 鋼筋，用電熱法或機械法使縱向鋼筋獲得預應力，然后澆注砼，此后向特制的橡膠內膜中注水升壓，使膠模膨脹，砼、外模和鋼筋一道膨脹變形，把砼中水份排擠掉。環向鋼筋獲得了預應力，并立即進行蒸汽養護，待砼凝固后將內模中的水壓泄放，脫外模即成產品。此種工藝由瑞典“遜他布”公司于1952年試制成功，所以在國外稱“遜他布管”，我國于1968年研制成功，以西安紅旗水泥制品廠，北京水泥制品廠及株州水泥制品廠等單位生產，最大口徑達2m，其中株州水泥制品廠還從瑞典引進了制管技術及設備。 此種工藝的特點是強度及抗滲性較好，管壁較薄，但外模合縫處容易漏漿，修補率高，承口要磨削加工。 (2)三階段管 三階段管是指一根管材分三個階段制成，先做成一個帶縱向預應力的砼管芯，管芯外纏環向預應力鋼絲，然后作水泥沙漿保護層。管芯成形工藝又分離心法與懸輥法。國內以遼陽水泥制品廠、四川雙流水泥制品廠等單位制造，遼陽廠還從澳大利亞引進了懸輥法制管技術及設備。此種工藝建廠費用低，宜于流動性生產，唯抗滲性能差，修補率高，管體笨重。 (3)預應力鋼筒砼管 預應力鋼筒砼管是在帶鋼筒（）的砼管芯上，纏繞一層或二層環向預應力鋼絲，并作水泥砂槳保護層而制成的管子。它的開發應用已有半個多世紀的歷史，這一技術是法國Bonna公司最先研制的，到上世紀四十年代歐、美競相開發，目前美、法各國的年產量達數十萬公里，其中美國、加拿大是世界上推廣使用預應力鋼筒砼管最多的國家，廣泛應用于城市輸配水干管、火電站供水管、水利工程、雨污水干管、工業供水及廢水管線等方面，目前世界上規模最大的利比亞“人工河”第一期工程，全長1900km，就是使用直徑4m、工程全部完工后運行情況良好。世界上主要制造預應力鋼筒砼管的廠家有美國“Ameron”公司(DN1200～4000mm)，美國的“Price Brather公司(DN1200～4000mm)，法國的“Bonna”公司(DN600～2500mm)，德國的“DyckerhoffWidmann”公司(DN600～2500mm)。二十世紀八十年代末，隨著我國城市供水、工業用水、農田水利建設的迅猛發展，對于輸水管材提出更高的要求，山東電力管道有限公司、無錫華毅管道有限公司先后從美國“Ameron”公司引進技術及關鍵設備，深圳太陽管道公司從美國的“Price Brather”公司全套引進該公司的制管技術及設備。經過近十年對引進技術及設備的消化，完全己能國產化了，且于1996年此類管材在我國建材行業頒布了《預應力鋼筒砼管》行業標準（JC6251996）。近年四川興建的（PCCP）企業成都金煒制管有限責任公司，就是使用國內的技術與設備裝備PCCP生產線的一個范例，該公司從投產至今沒有出現一根廢管，實現了從管材設計、制造、檢測到運輸、安裝、使用等方面的規范化、系列化服務。 近幾年來不完全統計，全國巳安裝此類管材達200多km，在廣東、江蘇、江西、山東、四川等省使用情況良好，通常試壓檢驗一次成功，通水后沒有發現大的故障。 （）預應力鋼筒砼管的制造 此種管材分兩個類型：內襯式管及埋置式管。內襯式(Lined Cylinder Type)和埋置式(Embedded Cylinder Type)的區別，前者系指在鋼筒內壁成型砼層后，在鋼筒外表面上纏繞環向預應力鋼絲，并作水泥砂槳保護層而制成的管子；后者系指在鋼筒內、外側成型砼層后，在管芯砼外表面上纏繞環向預應力鋼絲，并作水泥砂槳保護層而制成的管子。前者采用離心工藝成型，口徑偏小(DN≤1200mm)，后者采用立式振動工藝成型，口徑偏大(DN≥1200mm)。此種管材抗滲壓力很高，～。此種管材的 管徑范圍是DN400～4000mm，最大可達DN7600mm。在行業標準中，產品型號以代號PCCPL表示內襯式結構；以代號PCCPE表示埋置式結構。管子壓力級別以靜水壓力將產品分為九級（、、），以大寫羅馬字母表示。管子的產品標記以管子代號、公稱內徑、壓力等級、行業標準號組成，如公稱內徑1600mm、埋置式預應力鋼筒砼管，則標記為 PCCPE 1600 Ⅳ JC 625 。埋置式PCCP生產線的關鍵設備有螺旋制筒設備、鋼筒水壓檢驗設備、管芯立式振動成型及蒸養設備、立式差速纏繞預應力鋼絲的設備、立式輥射噴漿設備、承插口環成型設備(采用分層手工對接焊)、薄鋼板埋弧焊設備。以上設備現國內均能自制，多數廠家僅焊接設備外購。內襯式PCCP生產線，除山東電力管道工程公司有進口的螺旋制筒設備外，均采用平板直縫焊接卷筒設備，其它設備有鋼筒臥式水壓檢驗設備、管芯臥式離心成型設備、蒸養設備、臥式差速纏繞預應力鋼絲的設備、臥式輥射噴漿設備、承插口環成型設備(采用分層手工對接焊)、薄鋼板埋弧焊設備。以上兩條生產線的設備，主要是仿制美國“Ameron”公司的工藝。致于美國的“Price Brather”公司的工藝，采用平板直縫焊接卷筒設備，管芯成型、纏繞預應力鋼絲、輥射噴漿等均采用臥式設備，承插口環成型采用了高頻對接焊設備。）預應力鋼筒砼管的特點 ，實質上是一種鋼板與預應力砼的復合管材，它比一階段、三階段預應力管具有較好的抗滲性。，幾何尺寸誤差小，承插工作面間隙僅12mm，O型膠圈占滿凹型槽內，密封性能良好，在內水壓力下，膠圈無法沖脫，往往滴水不漏，從而改善了一階段、三階段管膠圈安裝不到位則容易沖脫、承插口容易滴水的問題。此類大口徑管材的承插口，可設計成雙膠圈，在逗管后可在承插口雙膠圈之間的小孔處，用小型人工試壓的方法檢驗接口的密封性，有利及早發現問題，及時進行返工。致于接口試壓后，管道可免作水壓檢驗的問題，在一些水司目前還有保留看法。，盡管承插鋼制口環作了衛生級的環氧樹脂刷涂，通常為1道底漆、2～3道面漆，刷涂總厚度≥。若是采用非衛生級的帶銹防銹漆是欠妥的。建議在鋼制口環與鋼筒焊接成型后，就在口環工作面除銹，刷涂底漆，而在管材成型后再補刷底漆、刷面漆，效果較好。刷涂環氧樹脂的防腐效果與鋼板端面除銹的效果關系密切，防腐作業往往在管材最后一道工序完成，除銹方式受多方面的限制，畢竟會影響效果。管材承插逗接后，在接口內外間隙處要用水泥砂漿灌注封口，鋼板則在高堿度的鈍化區內，從而不易發生腐蝕。 但半柔性接口承擔不均勻沉降引起接口處的應力集中，將比柔性接口較大，故管道基礎及管胸腔的回填，比一階段、三階段預應力管要求較嚴，通常在較硬的溝底應作砂墊層。如同一階段、三階段預應力管在逗管前，溝底是要挖接頭坑的。、埋土深度大，由于管材是復合管材，承受內水壓力可達23Mpa，最高可達5Mpa，由于預應力鋼絲可多層重疊，故可適應埋土的較大深度。，在一般性土壤中敷設，由于砼、砂槳使鋼筒四周受高堿性環境保護，鋼材處于鈍化狀態，可以減緩腐蝕。若埋設在腐蝕性強的土壤中，通常管外壁應作防腐處理，必要時將管體之間的鋼筒端面用導線連接在一起，采取犧牲陽極的陰極保護措施進行更好的保護，此類管材采用陰極保護方法比一階段、三階段預應力管更容易實施，這也是此類管材的一個優點。、簡便、可靠。在推廣使用一階段、三階段預應力管時，成都水司已成熟地采用相應的專用管件，引接分支管一律使用套管三通后開孔措施，從而使預應力管可用于配水管線上，而不依賴大量金屬配套管材轉換，既方便、可靠，又節省造價，這一經驗在預應力鋼筒砼管道上可以同樣適用。由于此類管材具有鋼板口環及鋼筒，使推廣復合轉換管件的接口性能可靠，若在工廠里管材開孔接分支時，只要在鋼筒上作加強處理，可免用套管三通，節省費用，這對此類管材的推廣使用將是重要的因素。，但它是復合管材，埋于土中容易巡管定位。 （）預應力鋼筒砼管使用中的注意事項 盡管在前面述及了此類管材的特點，使用它的工程造價雖比三階段預應力管高，但它的綜合質量比后者強得多；它的工程造價比鋼管低，它的敷設速度、防腐性能等方面比后者好，它是大口徑輸水管材中比較理想的管材。在選用此類管材時希能關注以下問題：采購合同中明確以下技術參數及要求：管徑、管材長度、工壓、覆土深度、地面荷載、土壤類別、土壤腐蝕性、密封膠圈具體要求（單條或雙條）、運輸中的護管措施（包括二次搬運）、到貨日期、數量、價格、驗管細則等。在管材運至目的地時應進行以下質檢：管徑、管材長度、工壓、標記、制管日期、管內外表面質量（應包括平整度，無殘缺、裂縫、空鼓、剝落、浮渣、露石，承插口金屬面防腐良好及光潔、無臟物）、砼與鋼筒之間無裂隙現象。此類管材的空鼓問題是至關重要的，若鋼筒與砼之間出現空鼓或裂隙，將會使接觸鋼筒面砼中的堿析出，最終導致鋼筒銹蝕，管材報廢。尤其是離心成型的的管材，更應加強這方面的管理與檢查。砼與水泥砂漿表面出現裂縫是常見的，裂縫軸向長度小于150mm；；。，裂縫軸向長度小于管子周長且小于2m時是允許的。它在管道覆土及通水后會自行愈合，否則應修補 ；，該管應報廢。此類管材的重量類同三階段預應力管，比其它管材重，在山區人工安裝時是困難的，但在平原地區采用機械化安裝時，問題就不那么嚴重，這是由于大口徑管道安裝都得用起重機械的。此類管材是半柔性接口，它要求管道基礎局部變形不應過大，在砂夾石的管基上應作砂墊層，在松軟粘土層上應作砂夾石過渡層，使管道敷設過程中較少產生局部應力集中。因此在敷設此類管材時，不重視管基處理是不好的，當然其它管材敷設中，管基處理同樣也不可忽視。購置的管材應力求盡早敷設，閑置于堆場數月時，應定期用水噴灑，不使砂漿與砼干裂；閑置過久又未噴水養護，管材質量會受嚴重影響，甚至報廢。復合式鋼板、砼管件運至工地以及安裝過程中，均應用濕麻袋遮蓋保護，定期灑水養護。，應配法蘭盤，以便與分支管的平承柔性接口組合，通過柔性接口，使分支管道局部沉降時不使主管分支開孔部位承受過大的彎矩應力與剪切應力。對于較大的分支管，主管分支口部位的背向應作擋墩。、三階段預應力管，在敷設中每根管材可弧形借轉一定角度，DN600～176。；DN1200～176。；DN2200～176。借轉時，亦是軸向逗管，然后借轉。借轉角度過大，使承插口環相碰，在受力狀況下容易產生應力腐蝕，管道損壞。 塑料管 市場上的熱塑性塑料管大體上分兩大類別，也就是單一材質的塑料管及金屬、塑料復合的管材。 （1）單一材質的塑料管 （）聚氯乙烯管(PVC) 在給排水管道上主要使用的是不增塑的硬聚氯乙烯管(UPVC)，通常用于冷水管道上。另外，氯化聚乙烯管(CPVC)是通過氯乙烯樹脂加工而得的一種耐熱性好的塑料管，具有較好的耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性能，它特別適用于輸送熱水、污水、廢液等介質。UPVC管材通?？捎谜辰觿┱辰?，也可用膠圈柔性連接。這種管材是國內推廣使用最早的、目前