[發明專利]一種流體輸送PCCPEC管道

在審

• 申請號: 201710931899.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109578711A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 曲興輝;付立強;夏小文
• 申請（專利權）人: 北京韓建河山管業股份有限公司;曲興輝
• 主分類號: F16L9/153
• 分類號: F16L9/153
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種流體輸送PCCPEC管道，其基本結構由承口鋼環(1)、插口鋼環(2)、薄鋼筒(3)、管芯混凝土(4)、預應力鋼絲(5)、高分子防護涂層(6)、粗砂防護體(7)、砂漿保護層(8)組成，此種管道可在保證預應力鋼絲力學性能的基礎上，大幅度提高預應力鋼絲的氫脆敏感性能，通過高分子防護涂層形成預應力鋼絲的隔離防護體系，即使外保護層砂漿出現裂縫，處于腐蝕環境下的預應力鋼絲仍可得到有效的防護，甚至可以取消陰極保護，有效避免過保護而引起的氫脆斷絲現象；通過粗砂與預應力鋼絲防護層的膠結固化，并與外保護層砂漿形成一體化握裹體系，較傳統的PCCP管道，預應力鋼絲的粘結握裹力提高2倍以上。

技術領域：

本發明涉及一種流體輸送PCCPEC管道，PCCPEC(埋置式預應力鋼套筒涂層鋼絲混凝土管)。其為預應力鋼套筒混凝土復合型輸配水管道，具體是能夠保證管道的可靠性、耐久性和運行安全性。

背景技術：

預應力鋼筒混凝土管(Prestressed ConcreteCylinder Pipe，以下簡稱PCCP)是由混凝土管芯、鋼筒、預應力鋼絲、砂漿保護層、承插口鋼環等組成的一種復合管材。其生產和應用至今已有70多年的歷史，在美洲、歐洲、非洲、亞洲等地區已得到廣泛使用。PCCP因其管材結構組成特性，具有抗滲性高、承受內外壓力能力強、接頭密封性好、抗震性能優、經濟壽命長、安裝快速方便、可制作成大口徑、節省鋼材等特點，在我國長距離輸配水工程等領域應用廣泛，目前我國PCCP管道已形成百余條生產線，年生產能力約3000km，年產量約1500km。

PCCP管道實際運行表明，國外管道損壞常發生在建成20年后，而國內則在10年甚至更短時間內出現管道損壞、結構失穩等現象。根據美國統計，1942年至2006年65年間PCCP管道共發生爆管399次，主要原因為預應力鋼絲自身質量或鋼絲腐蝕斷裂造成。國內PCCP管道失效的主要原因為預應力鋼絲自身質量、鋼絲發生氫脆現象和預應力鋼絲遭到腐蝕。有的工程對預應力鋼絲進行復核檢測，拉伸、扭轉、延伸等力學性能不滿足《預應力混凝土用鋼絲》(GB/T5223)規范要求，屬于質量不合格；有的工程陰極保護過保護，使預應力鋼絲氫脆；有的工程預應力鋼絲氫離子濃度高于10ppm以上，形成了應力氫脆隱患；有的工程處于腐蝕環境，未采取有效的保護措施造成腐蝕等等。

PCCP管道是全預應力結構，預應力鋼絲是PCCP管道的核心和生命線。從結構設計上而言，盡管砂漿保護層為預應力鋼絲提供了高PH值鈍化環境，但由于砂漿保護層僅為25mm-30mm左右，質量要求不允許出現可見裂縫，但不可見微細裂縫是客觀存在的。大口徑PCCP管道自重往往很大，在運輸、吊裝和堆放過程中很難保證不會損傷位于管道最外側的水泥砂漿層。在埋地運行后，由于管道受到彎矩和軸力的作用，不可見裂縫會逐漸出現擴張趨勢，砂漿保護層提供的鈍化作用逐漸消失，一旦有腐蝕環境，將會出現腐蝕或應力腐蝕斷絲現象。即使采用外涂層，由于本體砂漿保護層的裂縫出現，外涂層必將受拉開裂，無法保護腐蝕環境的預應力鋼絲。

長距離輸配水工程是解決水資源時空分布不均的最有效、最直接的手段，通常被稱為生命線工程，供水安全關系到國計民生和社會穩定，反思PCCP管道失效事故和出現的問題，消除隱患，避免預應力鋼絲氫脆、腐蝕、松弛等危險發生，保證其使用的可靠性十分必要和極為迫切，是一項重大的技術革命。

發明內容：

本發明所要解決的關鍵技術問題是提供一種流體輸送PCCPEC管道，PCCPEC(埋置式預應力鋼套筒涂層鋼絲混凝土管)，此種管道可消除傳統PCCP管道發生事故的隱患，避免預應力鋼絲腐蝕、氫脆、松弛等危險發生。