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中国PCCP发展示状和存在的问题及对策（中篇）

编者按

文章凭据孟晋忠先生2023年7月25日在中国水利学会组织的“PCCP管线安全提升学术沙龙”上所作主题汇报整顿，经作者自己2024年8月审核并部门批改定稿，作者赞成在本号上颁发以供技术互换之用。

全文共分四部门，分三篇登载：

上篇：一、中国PCCP发展示状；

中篇：二、PCCP发展中存在的问题；

下篇：三、针对存在问题的对策；四、PCCP工程常见问题及处置。

欢迎读者阅读。

作者简介

孟晋忠，男，汉族，中共党员，教授级高级工程师。退休前一向在山西省水利水电勘测设计钻研院从事工程设计工作，先后任设计组长、水工专业掌管人、设计室主任、院副总工程师、副院长等。拥有国度注册土木工程师和注册监理工程师执业资格，全国钢尺度化技术委员会铸铁管分技术委员会委员。2004年受聘南水北调中线PCCP输水工程征询专家和国务院南水北调评标委员会专家。近30年重要从事供水管路工程设计和征询工作，曾主持了山西省万家寨引黄、昭通市西江引水、山西省辛安泉供水改扩建等10余项大中型引调水工程的设计工作；主持了南水北调中线京石段应急供水、辽宁大伙房二期、河北省南水北调配套、淮水北调等20余项PCCP供水管路工程的技术征询工作�；裆轿魇∮帕脊こ躺杓埔坏冉�2项；水利部优良工程设计铜质奖1项；山西省科技进取一等奖、三等奖各1项。山西省百佳勘测设计工程师，2009年和2019年别离获中国混凝土与水泥制品协会“PCCP行业发展20周年特殊贡献奖”和 “PCCP产业发展30周年平生贡献奖”荣誉称号。

中国PCCP发展示状、存在的问题及对策

（本期阅读功夫约莫9分钟）

二、PCCP发展中存在的问题

这部门内容重要蕴含：PCCP发展中必要规范的问题；PCCP 结构设计中常见的问题；输水管路工程设计中几个常见问题。

PCCP发展中必要规范的问题

行业发展初期门槛低，发展过热，盲目建厂，不足严格的质量监管。出格是一些“三无”幼企业将出产出的不合格PCCP产品利用于部门工程；

与PCCP有关的设计、造作、装置尺度，存在行业治理交叉、要求不统一；

PCCP阴极�；ぷ暄猩疃炔还�；

管路接口处置不规范；

接口水压试验压力选择偏大（尺度不统一）；

部门工程设计工作压力、试验压力、水锤压力选择不合理；

无针对PCCP管材的装置尺度，导致部门工程装置、回填不规范，质量差；

现有尺度对水压试验分段、合格尺度的划定不合用。

PCCP 结构设计中常见问题

PCCP设计荷载及设计压力取值

设计内压：按美国供水工程协会ANSI/AWWA C304划定了三种内压: 工作压力Pw 、试验压力Pft 、水锤压力Pt；

同时还划定，在买方没有出格规按时试验压力Pft取工作压力Pw的1.2倍，水锤压力Pt取0.4倍工作压力（或0.276MPa）。

从多年从事PCCP输水工程征询中发现，国内有些工程对这三种压力取值差距性很大，部门是过于守旧，将输水管路可能产生的非正常工况下的瞬时最大压力划定为PCCP的设计工压，导致管材的压力等级偏高，造成工程投资浪费。

也有的工程在某种工况下偏安全，如将在管路正常运行的压力上再提高一个工压等级划定为工作压力Pw，但是又未对输水管线进行水力过度过程分析推算，也就不再对PCCP的水锤压力进行出格要求，而输水管线上的阀门（如蝶阀）关关功夫又不作划定，现实关阀过程水锤压力弘远于0.4 Pw ，又出现了不安全工况。

正确选择PCCP三个压力，肯定要缜密结合工程现实、阀门关关功夫和水力过度过程分析推算成就。

按《预应力钢筒混凝土管路技术规范》 SL 702，PCCP工作压力Pw 与C 304一样；出现一个设计压力P（作用在管内壁上的最大瞬时压力，相当于C 304的“Pw+ Pt”）；关键是“试验压力Pft”在11.3.8条划定“管路水压试验压力取值应为1.2Pw”，与《给水排水管路工程施工及验收规范》GB/T 50268不一致，管路水压试验压力取值应为1.2Pw验收存在问题，GB/T 50268表9.2.10-1划定PCCP“试验压力（P≤0.6MPa 1.5P；P＞0.6MPa ，P+0.3）” 。

选取分歧尺度PCCP尺度管结构设计了局比力

由于《预应力钢筒混凝土管路技术规范》（SL 702）结构设计（推算软件）等同选取《预应力钢筒混凝土管设计尺度》 ANSI/AWWA C 304（UDP），所以两者推算了局差不多。

选取《给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管路结构设计规程》CECS 140（取4种工况进行推算）推算了局与SL 702推算了局相比：

低工况管：CECS 140配筋量高于SL 702和C 304推算了局；

高工况管：CECS 140配筋量低于SL 702和C 304推算了局。

前期国内有的工程选取ANSI/AWWA C 304，有的工程选取CECS 140或两者取大值；近期有的工程选取SL 702、CECS 140别离推算取大值，选取ANSI/AWWA C 304复核。各类组合都有。

输水管路工程设计中几个常见问题

管材防腐

PCCP与其它金属管材相比自身就拥有较好的防腐机能，是否必要进行管线侵蚀节造，设计过程首吓爪对管路沿线做以下探测工作：

（a）丈量管线周围泥土的电阻率；

（b）丈量沿线泥土中的侵蚀性离子含量（如氯离子、硫酸盐、硫化物、碳酸盐等），而后凭据测定了局判定是否必要采取防腐措施。

必须进行防腐�；な�，首先思考选取防腐涂层，其次再思考阴极�；�。

对于阴极�；ひ搜∪【鸵逖艏跫；�，不宜选择强造电流阴极�；�。

选取就义锌阳极或镁阳极对PCCP进行阴极�；な�，要做好PCCP尺度管和钢配件、分歧�；さピ涞木蹈衾�，预防对PCCP造成过�；�。不然，会起到反作用。

就义阳极�；な褂檬倜挥�25年左右，与工程寿命不匹配；

阴极�；ど柚貌缓侠沓鱿止；の侍�；

导电钢带对高强钢丝的影响等。

这些问题都应引起我们技术人员的器沉。

接头试验压力

GB 50268划定：

SL702划定：

部门工程在招标文件（或合同文件）中未划定接头试验压力，质监部门就要求执行GB 50268，还有的项目要求执行SL702，因试压压力过大导致接口插口钢圈变形粉碎或第一、第二次检验合格，第三次不合格，将合格管材、装置规范的接口造成不合格。（自己参加处置过的类似项目较多，如，包头自来水0.8MPa、陕西斗门水库工程1.5MPa、1.7MPa等）。有兴致的请参考（《水利水电技术》PCCP输水工程设计利用常见问题钻研，2013.3）。

接头水压试验情况示意图

管路运行工况示意图

从管路运行时与接头打压时比力，接头密封胶圈受力情况是分歧的。

建议：

管路工作压力幼于蹬宗0.6MPa时，取管路工作压力Pw ；

管路工作压力大于0.6MPa时，取0.6MPa，最大不要超过1.0MPa。

（美国划定双胶圈水压试验压力0.35MPa，2001年引黄工程选取0.6MPa）。

管基垫层设置

以某大型引调水工程PCCP纵裂问题的事俘，据相识产生纵裂管路均在岩基管沟，注明管基垫层设计或施工存在问题。

只有合理设置管基垫层能力保障管路按其结构设计均匀受力。

接口（内表）缝隙处置及承插口防腐

通常做法：内接缝，水泥砂浆填缝；表接口缝，流动性好的非收缩水泥砂浆灌缝。（国内有多种做法，要求高强度、聚硫密封胶、聚乙烯发泡关孔板，提出刚性柔性接头概想等等）。

承插口钢圈防腐为一时防腐，涂层宜薄不宜厚，永远防腐靠水泥砂浆。

管路接头观测设备设置问题

有的工程装置土压力计、水平沉降位移、渗压计等，对于地质前提差（如煤矿采空区）、安全要求高的沉要管线段能够适当思考，全线是否有必要设置有待钻研。

PCCP在线断丝检测

南水北调中线干线京石段DN4000加装了光纤在线监测，一次性投入用度较多，后期运行用度也很高。目前国内出现一股设置光纤在线监测热。

随着监测设备的国产化用度会逐步减幼，对于口径大、沉要水平高的工程能够思考，但对于幼管径、低工压、沉要性通常的工程，其必要性有待钻研。

利用流量计和压力计结合检测渗漏

流量计测流精度误差±0.5%，不计装置误差，两台流量计之间相差1%属于正常值；微幼渗漏流量不成能检测出的；至于幼流量渗漏更不成能引起压力显著变动。

记得在上世纪末我们也有类似设法，事实证明不现实。但目前还有较大的引调水工程再做类似工作。（最近172大型引调水工程中的某工程还在持续）

各类地下阀井（室）防水

险些所有引调水工程高地下水区的地下阀井（室）均存在分歧水平的表水内渗问题，井（室）内设备持久处于浸泡或湿润环境，且必要时时抽排水�；炷帘肀谟ψ龇浪�。

合用于北方低温地域甚至是寒冷地域的抗低温橡胶圈

有待研发。

起源：PCCP质量创新工作委员会（公家号）

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