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几种常用大口径管材的技术经济比较见表 5.51。表 5.51 输水管材比较表从表中管材性能对比结果表明，预应力钢筒混凝土管兼顾钢筋混凝土管和钢管的优点，价格便宜，抗内外压能力高，管材强度大，缺点是防渗一般，对中不容易，采用密封圈对接管子密封一般，且不能适应较大的地基沉陷，管的自重大，吊装较为困难。球墨铸铁管的优点是使用寿命长，管道延伸性好，抗内外压能力强，管材强度大，防渗和防腐性好，对接容易，采用“T”型密封圈对接管子密封性好，且能适应一定的地基沉陷、变形，维修方便，维修时间短，维修费较低，缺点是管材造价高，输水过程中管壁易产生腐蚀镏。涂塑钢管的优点是使用寿命长，管道延伸性好，抗内压能力强，管材强度大，防渗和防腐性好，多种连接方式，可采用整体焊接、法兰或柔性承插连接，整体焊接整体性好，密封和防渗漏性好，但接口焊接质量和防腐质量难以控制，柔性承插连接采用‘T’型密封圈对接管子密封性好，不用对管道接口进行二次防腐处理，质量有保证，且能适应地基沉陷、不均匀变形，维修方便，维修时间短，维修费较低，缺点是管材抗外压能力差，对高埋深或荷载较大的管段需采取混凝土外包。由于钢管较涂塑钢管，具有内外防腐现场施工困难，质量难以保证，耐久性较低。PCCP管因爆管事故频发因此本工程只对涂塑钢管和球墨铸铁管参与比选。
1.球墨铸铁管运输：在管道堆场复检管材质量合格后开始吊装运管。由于现场临时道路没有全部完工，场地松软，不宜采用汽车和人力平推车运管，为保证管道运输的**性，采用自制的岸铁船，用推土机拉动运管。自制的岸铁船底板厚12cm，装卸管子的支架用木块作衬垫，管架两端做好防滚动措施。为确保在吊运过程中不损伤管子，吊装临时用软性材料把钢丝绳包住，吊管时在管口两端用橡胶垫衬垫，做到人负责，轻吊轻放。管子运到工地，沿沟槽方向放置。然后根据设计水流方向摆放管子，尽量满足以下原则：水流从承口流进，从插口流出。安装后管道两侧用木块固。2.管节和管件配置：按相邻节点的长度配好管子的节数和各种管件，同时量好需切割管的长度。切割前将管材放置在三根足够长的垫木上，用笔在管子的切口处作好标记，采用切割机切割管材，并用专用夹具（该夹具为两个半圆型卡子，采用螺栓连接将管材夹住）沿标记夹住管材，切割机沿夹具的边缘切割。切割后的管子如果失圆，采用千斤顶将管子调圆。切割管口后要保证其平整度，切割后把管子磨光，同时在边口处磨成倒角。3.管道吊装下沟：利用吊车吊管下沟，在吊车无法进入点采用人工下管法下管。机械下管采用软绳索绑扎管，绑扎点距管端约四分之一处，注意轻吊轻放，严格执行吊车**规程。人工下管时在管沟边用两木板作为下滑支架（防止管沟塌方），木板上垫橡胶，用两软绳固定在两支点上，人工控制另二支点缓慢放绳。4.橡胶圈安装：橡胶圈安装严格按制造厂提供的安装工艺安装，在安装前先对承插口进行清理，承口清理用毛刷和干净的抹布清理承口内部，尤其是放橡胶密封圈的位置，不能沾有漆、土、沙子等残物。清扫并润滑胶圈和插口，清扫插口光滑边缘，把橡胶圈放入承口检查是否完全吻合，然后用专用润滑剂（由圣戈班管道供应尚提供）。在弯头、变径、三通部位供应按要求使用T型橡胶圈。5.铸铁管道安装：铸铁管安装时，小心地将管子连续插入，插入的深度在两条白线中间即可。如发现管子插入时阻力过大，应立即停止，将管子拔出，查明原因并妥善处理，再行插入，对接时校整对接管头，然后在管道另一头设一固定点用千斤顶，平衡用力，使管道插入。管道插入后用标尺插入承口至橡胶圈边，四周一圈检测插入是否均匀，管道安装时要注意承插口的保护。施工间断时用保护膜封住管口，不让泥、水入注管中。管道安装与铺设完毕，除接头处，应即时回填；回填时进行分层夯实，填土要填到半管以上，防止槽外积水回灌沟槽，造成管道漂浮，回填土用软质土。6.管道试压：消防水管道：1.50Mpa， 试压时间为2小时7.压力计算：HDPE管安装要求1、施工前，对管材、管件等做一次外观检查，发现有问题的均不能使用。2、由于其高密度聚乙烯（HDPE）管管身重量轻，在安装过程中人工即可搬动，一般不需要动用机械，因而在将其放入沟槽时，不得与沟壁和沟底激烈碰撞。3、安装法兰接口的阀门和管件时，应采取防止造成外加拉应力的措施，口径大于100mm阀门，下应设砖支墩。4、在高密度聚乙烯（HDPE）管穿越铁路、公路等障碍时，应设套管，以起到保护管材作用。5、管道安装和敷设工程中断时，应用木塞或其它盖堵将管口封闭，防止杂物进入管道。6、 在熔接管件时，应把被熔接管材尺寸相配套的加热头装配到焊接机器上，连接电源，等待加热头达到**温度260℃，同时将管材、管件插入熔接器内，按规定时 间进行加热，加热完毕后，取出管材与管件，立即连接，在管材与管件连接配套时，如果两者位置不对，可以在一定时间内做少量调整，但扭转角度不宜超过5度。7、沟槽底部一般为管外径加0.4米，管沟边应是一直线，沟底应在同一平面，沟内不得含有突出物、碎石或其它硬块。用机械挖沟时，沟底应留0.2～0.3米厚的土层暂不开挖，**应当用人工清理沟底至标高位置。8、管道敷设时，管顶回填20cm的中粗砂，管底做15cm的砂垫层。9、管沟回填应分层夯实，若管道穿越道路时，为避免压坏管身，可在管顶全部回填粗砂。10、管材具有良好的韧性和柔软性，在安装时，要充分利用这一点进行敷设，一般大口径管材弯曲埋地半径R应大于30D，但在弯曲部位不得安装管件、阀门、水表等辅件。11、施工过程中，应及时清洁管材与管件的熔接部位，避免水、沙子、灰尘等与其接触而引起的热熔粘接不牢固；同时还应用铅笔在管材上标记热熔深度。球墨铸铁管的安装要求1.施工前，对管材、管件、橡胶圈等做一次外观检查，发现有问题的均不能使用。2.管道安装一般采用滑入式“T”型接口，只要将插口插入承口就位即可。施工实践证明，这种接口具有可靠的密封性、良好的抗震性和耐腐蚀性；操作简单、安装技术易掌握；改善劳动条件。是一种比较好的接口形式。安装程序为：清理承口插口→清理胶圈→上胶圈→下管（排管）→在插口外表和胶圈上刷润滑剂→顶推管子使之插入承口→检查。3.安装要点：①、清理管口：将承口内的所有杂物擦洗干净。②、清理胶圈、上胶圈：将胶圈上的粘着物清擦干净，把胶圈弯为“梅花形”或“8”字形装入承口槽内，并用手沿整个胶圈按压一遍，或用橡皮锤砸实，确保胶圈各个部分不翘不扭，均匀地卡在槽内。③、在插口外表面和胶圈上涂刷润滑剂：将润滑剂均匀地涂刷在承口安装好的胶圈内表面、在插口外表面涂刷润滑剂时要将插口线以外的插口部位全部刷匀。④、下管：应按下管的要求将管子下到槽底，通常采用人工下管法或机械下管法。⑤、安装机具设备：将准备好的机具设备安装到位，安装时注意不要将已清理的管子部位再次污染。⑥、顶推管子使之插入承口：在安装时，为了将插口插入承口内较为省力、顺利。首先将插口放入承口内且插口压到承口内的胶圈上，接好钢丝绳和倒链，拉紧倒链；与此同时，让人可在管承口端用力左右摇晃管子，直到插口插入承口全部到位，承口与插口之间应留2mm左右的间隙，并保证承口四周外沿至胶圈的距离一致。⑦、管件安装：由于管件自身重量较轻，在安装时采用单根钢丝绳时，容易使管件方向偏转，导致橡胶圈被挤，不能安装到位。因此，可采用双倒链平行用力的方法使管件平行安装，胶圈不致被挤。也可采用加长管件的办法，用单根钢丝进行安装。⑧、检查：检查承口插口的位置是否符合要求（用钢板尺伸入承插口间隙中检查胶圈位置是否正确到位）。一、 应注意的几个问题1.胶圈要放正在承口槽内，并用手压实。2.当管子需截短后再安装时，插口端应加工成坡口形状。3.在弯曲段利用管道接口的借转角安装时，应先将管子沿直线安装，然后再转至要求的角度。在安装过程中须在弧的外侧用小木块将已铺好的管身撑稳，以免位移。4.安装过程中，定管、动管轴心线要在一条直线上，否则容易将胶圈顶出，影响安装的质量和速度。5.管道安装要平，管子之间应成直线，遇有倾斜角时，要小心。6.将连接管道的接口对准承口，若插入阻力过大，切勿强行插入，以防橡胶圈扭曲。7.管道安装和铺设工程中断时，应用其盖堵将管口封闭，防止土砂等杂物流入管道内。8、试压前应在每根管子的中间部位适当的覆土。施工经验1.为了安装方便，可先用水浸湿橡胶圈。2.炎热的夏季，润滑油宜用植物油；寒冷的冬季，橡胶圈可用热水预热，以减少硬度，迅速安装。3.管子安装中若需借转，在用管子的自身借转角无法满足的情况下，可根据需借转的角度，经计算后将管子的插口切割后斜口，这样既可增大借转角度，又能保证**使用。4.若无条件用水试压时，也可考虑用空气试压。5.管沟回填应分层夯实，若管道穿越道路时，为避免压坏管身，可回填粗砂至管顶。6.在施工中有时会发生接口滴漏。为避免此现象，在安装时需严格按规范进行施工，需保证给每根管子都安装到位，对于大口径的管道需检查每个接口胶圈的情况。7.夏季施工过程中，可在接口部位适当覆土。8.三通、弯头**做混凝土支墩。
我国对锌层防腐的研究还比较少，而在国外，尤其是圣戈班穆松桥，对锌层防腐研究已经有60多年的历史。在圣戈班穆松桥的内部标准中，将锌+沥青外防腐形式确定为球墨铸铁管基本的标准外防腐层，并适用于绝大多数的土壤类型，同时这也是欧洲等发达的球墨铸管的标准外防腐模式性。球磨铸铁管电化学腐蚀金属与电解质溶液接触会产生电化学作用，其表面与溶液之间产生电位差，即电极电位。金属表面会因晶界、晶体缺陷、夹杂、应力和表面损伤不同而可能存在不同的相。这些电化学上的不均匀性使得金属表面微观各部电极电位不同，构成了腐蚀原电池。电位低的部分失去的电子，成为金属离子，进入溶液，称为阳极;电子流向电位高的部分，成为阴极。这种原电池反应的结果，致使在金属表面形成大量的铁锈。球墨铸铁管的氧浓差电池(见图1)：当球墨铸铁管道埋设于潮湿的地下时，顶部的回填土相对疏松且距地面近，而底部基本上为原土，土质致密且距地面远。氧气从顶部渗入时会造成管道上下的氧气浓度差，而管道本身既是电极，又是电极联结导线;水为电解质，于是形成“氧浓差电池”。铁失去电子进入水膜，氧气得到电子成为氢氧离子。微生物腐蚀微生物腐蚀也是一种电化学腐蚀，所不同的是介质因腐蚀微生物的繁殖和新陈代谢而改变了与之接触的材料界面的某些理化性质。习惯上可分为厌氧腐蚀和好氧腐蚀。硫酸盐还原菌SBR是微生物中对腐蚀影响，研究多的厌氧腐蚀诱发根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了经典的去极化理论，认为埋地铸铁管的点蚀是由于SBR的活动通过氢化酶将金属表面去氧，总反应式如下：好氧菌为铁氧化菌、硫化菌和铁细菌，通过硫细菌的作用产生硫酸可以发生好氧腐蚀。这些细菌在硫酸浓度达到10~12%时尚能存活，可以对铸铁产生严重的腐蚀。另一种原因是在好氧条件下金属表面细菌繁衍而形成一个高低不平不规则的生物膜。微生物的活动使得生物膜内环境发生变化，如氧浓度、PH值、酸碱度等，使金属表面形成阴阳区，导致原电池反应。
1、球墨铸铁管切开球可以用砂轮切开机和电动金属锯切管机，砂轮切开机既可以用电或紧缩空气带动，又可以靠直接内燃机带动，但是很多切开机安装了切开用砂轮和磨光砂轮，如果施工现场运用一个切开机，这时切开机应适应安装两种砂轮，便用金刚砂切开砂轮很适用于切开带水泥砂浆内衬的球墨铸铁管。2在切管前要检查球墨铸铁管损坏程度，如果损坏严重或者管体上有裂纹应该废弃，如果是插口变形或者损坏严重，只需要切掉损坏局部，因为装置需求切管时，切管前对铸管的外径尺度中止确认，要保证外径尺度在标准范围内。因损坏或施工需求对铸管中止切开前，要把要切的铸管放在程度面或方木上，然后对切掉局部沿着铸铁管一周用记号笔做中止标志。3、对做好切开标志的球墨铸铁管中止切开时先从一点初步将水泥砂浆内衬的球墨铁管管壁切透然后沿着标志将铸管切开。
