[发明专利]一种流体输送PCCPEC管道

说明书

本发明涉及一种流体输送PCCPEC管道，其基本结构由承口钢环(1)、插口钢环(2)、薄钢筒(3)、管芯混凝土(4)、预应力钢丝(5)、高分子防护涂层(6)、粗砂防护体(7)、砂浆保护层(8)组成，此种管道可在保证预应力钢丝力学性能的基础上，大幅度提高预应力钢丝的氢脆敏感性能，通过高分子防护涂层形成预应力钢丝的隔离防护体系，即使外保护层砂浆出现裂缝，处于腐蚀环境下的预应力钢丝仍可得到有效的防护，甚至可以取消阴极保护，有效避免过保护而引起的氢脆断丝现象；通过粗砂与预应力钢丝防护层的胶结固化，并与外保护层砂浆形成一体化握裹体系，较传统的PCCP管道，预应力钢丝的粘结握裹力提高2倍以上。

技术领域：

本发明涉及一种流体输送PCCPEC管道，PCCPEC(埋置式预应力钢套筒涂层钢丝混凝土管)。其为预应力钢套筒混凝土复合型输配水管道，具体是能够保证管道的可靠性、耐久性和运行安全性。

背景技术：

预应力钢筒混凝土管(Prestressed ConcreteCylinder Pipe，以下简称PCCP)是由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝、砂浆保护层、承插口钢环等组成的一种复合管材。其生产和应用至今已有70多年的历史，在美洲、欧洲、非洲、亚洲等地区已得到广泛使用。PCCP因其管材结构组成特性，具有抗渗性高、承受内外压力能力强、接头密封性好、抗震性能优、经济寿命长、安装快速方便、可制作成大口径、节省钢材等特点，在我国长距离输配水工程等领域应用广泛，目前我国PCCP管道已形成百余条生产线，年生产能力约3000km，年产量约1500km。

PCCP管道实际运行表明，国外管道损坏常发生在建成20年后，而国内则在10年甚至更短时间内出现管道损坏、结构失稳等现象。根据美国统计，1942年至2006年65年间PCCP管道共发生爆管399次，主要原因为预应力钢丝自身质量或钢丝腐蚀断裂造成。国内PCCP管道失效的主要原因为预应力钢丝自身质量、钢丝发生氢脆现象和预应力钢丝遭到腐蚀。有的工程对预应力钢丝进行复核检测，拉伸、扭转、延伸等力学性能不满足《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223)规范要求，属于质量不合格；有的工程阴极保护过保护，使预应力钢丝氢脆；有的工程预应力钢丝氢离子浓度高于10ppm以上，形成了应力氢脆隐患；有的工程处于腐蚀环境，未采取有效的保护措施造成腐蚀等等。

PCCP管道是全预应力结构，预应力钢丝是PCCP管道的核心和生命线。从结构设计上而言，尽管砂浆保护层为预应力钢丝提供了高PH值钝化环境，但由于砂浆保护层仅为25mm-30mm左右，质量要求不允许出现可见裂缝，但不可见微细裂缝是客观存在的。大口径PCCP管道自重往往很大，在运输、吊装和堆放过程中很难保证不会损伤位于管道最外侧的水泥砂浆层。在埋地运行后，由于管道受到弯矩和轴力的作用，不可见裂缝会逐渐出现扩张趋势，砂浆保护层提供的钝化作用逐渐消失，一旦有腐蚀环境，将会出现腐蚀或应力腐蚀断丝现象。即使采用外涂层，由于本体砂浆保护层的裂缝出现，外涂层必将受拉开裂，无法保护腐蚀环境的预应力钢丝。

长距离输配水工程是解决水资源时空分布不均的最有效、最直接的手段，通常被称为生命线工程，供水安全关系到国计民生和社会稳定，反思PCCP管道失效事故和出现的问题，消除隐患，避免预应力钢丝氢脆、腐蚀、松弛等危险发生，保证其使用的可靠性十分必要和极为迫切，是一项重大的技术革命。

发明内容：

本发明所要解决的关键技术问题是提供一种流体输送PCCPEC管道，PCCPEC(埋置式预应力钢套筒涂层钢丝混凝土管)，此种管道可消除传统PCCP管道发生事故的隐患，避免预应力钢丝腐蚀、氢脆、松弛等危险发生。