水利水电工程球墨铸铁管道技术导则

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水利水电工程球墨铸铁管道技术导则

修、事故处理时操作。目前国内输水管道工程检修阀设置间距范 围较大,间距大的20~30km设一处,间距小的3km左右设 处。设置过密,表面上方便检修时排水,减少排水量,缩短检修 时间,但实际上增加投资和管理难度。检修阀在正常运行输水时 处手常开状态,使用概率很小。根据国内外输水管道工程的实际 运行情况,大部分工程2~3年都不使用,甚至有的工程连续运 行十几年都未使用过,故检修阀设置间距宜取大值。如山西省万 家引黄连接段PCCP输水工程从2003年投入运行至今从未间 断输水,其电动检修蝶阀也从未使用。

3.2.3通气设施一般为空气阀和通气管,其合理布设对输

道工程安全运行至关重要。大多数输水管道工程通气设施以空气 阀为主,其口径、型式、规格和布设位置要结合地形条件和水力 过渡过程分析计算成果确定,空气阀的型式最好同时具备缓闭及 充水时排气、排水时补气、正常运行时排出微量气体功能。当地 形条件允许时也可以采用通气管。 依据通气阀安装位置均位于管线高点和其本身结构特点(当 管中气体排完后,阀内顶部浮球在浮力作用下,向上移动堵住排 气孔),许多输水工程在初期充水时,未对管道内部清洗干净 造成漂浮物聚集在通气阀内,卡住浮球无法堵住排气孔,造成排 气阀长时间漏水没阀井

在输水管线的低洼处宜设置一定数量的排水阀井,排水阀井通常 由排水干井和湿井组成,采用自排加抽排的方式实现管道排空 当地形高程充许时,也可以只设排水干井,采用自排直接排入附 近河道或沟谷。排水阀使用儿率低,设置数量不宜过多,但两座 检修阀室之间不得少于1座排水阀井。并不是所有的管线低洼处 购需布置排水阀并,对于小直径管道不具备进人检修条件的,充 排水时间不影响检修维护和事故处理的JC/T 1051-2018 金属面硬质酚醛泡沫复合板,也可以不设排水阀井, 对于天直径能进人检修维护的管道根据排水时间要求在低洼处设 置排水井

3.2.5管道口径大于等于1000mm时,方便人员及设备进人管

内进行检修和维护可根据需要布置检查孔,不具备进入管道内 检修和维护条件时可不设检查孔

于重力流输水管线,可根据管线地形条件和运行压力

3.2.6对于重力流输水管线,可根据管线地形条件和运行

流量控制等要求在管线适当位置或未端设置调流调压阀。调流调 压阀按布设位置分为在线式和未端式,按型式分为多喷孔套筒 式、阀塞式、梳齿式等。在调流调压阀上游侧应布设检修阀。为 使调流调压阀精确调节流量,故在其上游直线管段布设测流设 施,如超声波流量计、电磁流量计等,布设位置应满足测流设施 女装要求。 地形高差较大、线路较长的重力流输水管线,为降低各段管 道的压力风险或减少投资,一股在线路适当位置布置在线调压 阀:重力流输水管线未端富余水头较高时,或末端需要调节流量 时,需设置调流调压阀。调流调压阀根据运行要求常与流量计、 检修阀、排气阀等设施结合布置

2正常运行工况下:压力管道顶部应低于水力坡降线,并 有2.0m的水柱压力

至少有2.0m的水柱压力。

管道的局部水头损失;对于管道较长的有压输水系统,在方案设 计、项目建议书及可行性研究阶段,管道的局部水头损失可按沿 程水头损失5%~10%进行估算,具体比例取值应综合考虑管路 沿线的地形复杂程度、管道长度及阀件、管件的数量来确定,在 初步设计、招标设计及施工图设计阶段,须按公式(4.2.3)计 算管道的局部水头损失。 局部水头损失系数可参照《水力学计算手册》《水电站机电 设计手册》(水力机械)与《机电排灌设计手册》等相关资料中 的局部水头损失系数值表进行选取,新型阀件与管件应在咨询 多家相关行业厂家的基础上对比分析后取值

力流输水系统,发生破坏性水锤的概率及危害程度较小,水锤计 算分析可根据经验公式进行,如有类似工程,水锤防护措施也可

参考:如遇到管路沿线地形起伏较大的管道,建议进行水力过渡 过程数值模拟计算分析。 对于管道较长的有压输水系统,尤其是长距离(超过 10km)输水管道或属于多分枝复杂的有压输水系统,极易产生 破坏性水锤,且危害较大、修复困难,影响供水安全:仅凭工程 实践经验采取的水锤防护措施,常有不当之处,起不到应有的水 锤防护效果,即使两个同类型不同地域的工程,由于地形的差 异,水锤防护方案也会有所差异;故对于该类工程,需特别重视 水锤防护问题。在工程实施阶段,建议水锤计算分析由专业水力 分析机构进行,并与设计单位的计算相互对比验证,以保证水锤 计算分析的准确性及水锤防护措施选取的经济合理性:对于重要 的大型工程,需设立水锤计算分析专题,建议由两个以上专业水 力计算分析机构对比计算,来确定最优的水锤防护方案。 对于重要工程,管线较长且为多分枝的输水系统,并多处穿 越居民及工业聚集区,建议进行管道爆管工况分析计算,尽可能 地降低爆管对输水及管道沿线的影响。 某水源引水工程,取水口距净水厂约480m,设计引水流量 0.32m²/s,采用DN600的管道,全程采用有压重力输水,落差 约23m,参考已建其他工程及相关水锤计算公式,管道末端调 流调压阀采用40s一段直线关闭规律进行操作,已安全运行达5 年之久。 某长距离调水工程,采用泵站加压输水方式,设计扬程 240m:设计流量0.58m/s,采用DN800的管道,全长约 21km:由于线路长、扬程高,特设立水锤计算分析专题,经三 家专业水力计算分析机构对比计算,最终经正式审查,确认使用 优化泵后液控阀关闭规律、压力空气罐及双向调压塔联合水锤防 护措施,并在沿线设置空气阀,作为备用防护措施;目前,该工 程已安全运行达4年之久。

线法,除此还有双特征线法、格子法等。

对于泵站加压输水系统,水锤计算分析的主要工况有事故停 泵工况正常启泵工况(含充水)及由管路沿线的复杂地形引起 的其他组合工况(如管路中间有较大的凸起点,为防止该处出现 严重负压,事故停泵时需优化管路末端阀门的关闭规律)。 对于有压重力流输水系统,水锤计算分析的主要工况有关阀 工况、开阀工况及由复杂管路系统引起的其他组合工况(如长距 离多分支输水系统,存在各个分支阀门的启闭组合工况)。

对于泵站加压输水系统,水锤计算分析的主要工况有事故停 工况正常启泵工况(含充水)及由管路沿线的复杂地形引起 的其他组合工况(如管路中间有较大的凸起点,为防止该处出现 严重负压,事故停泵时需优化管路末端阀门的关闭规律)。 对于有压重力流输水系统,水锤计算分析的主要工况有关阀 工况、开阀工况及由复杂管路系统引起的其他组合工况(如长距 离多分支输水系统,存在各个分支阀门的启闭组合工况)。 根据已运行工程实践,自前常用的水锤防护措施主要有双向 调压塔、单向调压塔、压力空气罐、空气 超压泄压阀、液控 暖闭止回阀等措施,同时也可以考虑在适1范围内增加机组自身 的转动惯量值。 对于泵站加压 输水系统,管道工作用 高于1.oMPa时, 建议管道设计压 包括最不利工况下 不超过1.5倍 管道工作压力; 首工作压力高于1.OM 议管道设计压 力(包括最不天 下水铺压不超过 工作压力。 对于有压重 流输水系统,管道工 高于1.OMPa 时,建议管道设 医力(包活晨下利工 垂压力)不超过 1.5倍管道工作压 灯于管道 于0.5MPa时,为 提高工程经济性, 合考虑管材 件、阀件等设备的 承压等级,可适当放觉 设 包量 不利工况下水锤压 力),并预留0.2~0.4MPa安全裕量: 管道工作压力高于 L.OMPa时,建议管道设计压力(包括最工况下水锤压力) 不超过1.3倍管道工作压力。 由于各地区的海拨高度不同,出现水流汽化、液柱分离现象 的负压值是不同的,在计算上应注意修正。为了减少输水系统的 工程费用,确保输水系统安全:需采取水锤防护措施限制输水系 统负压值:保证水流不发生汽化,开留有一定压力富裕。

5.1.1本标准编写过程中充分研究了国内外球墨铸铁管设计相 关的规范,综合考虑水利水电行业规范习惯及球墨铸铁管行业发 展趋势:结合球墨铸铁管在水利工程中应用的实际情况,选择采 用单一安全系数法进行结构设计

树自 管道结构设计规 规定, 也下的圆形管,应根 据管的结构刚度 周围土体刚度 来判别是刚性管或 是柔性管。根 居 般回填土特性的比 例:球墨铸铁 H 应按柔性管道计算。 的内力分析,明 确应按弹性 本系1焊本能考德菲弹 塑性内力重分 布,主要在于管 道结构必须保证其良 性以及可靠的使 用寿命。 管道的结构 人保守性 都荷载作用下的耐压 能力设计的设定 茶 为管道在内部 尚 载作用下不考虑外部荷载的 作用时管道能满足承压能力的快 可变形控制和环向弯曲强 度计算的设定条件为仅在外部荷载作用下:不考虑内部荷载的作 用时,管道能满足变形和强度的要求,这质种计算假定均为管道 变形和强度的最不利状态。 5.1.3本条列举了管道结构的主要荷载,为便于设计者在本章 计算中使用,对荷载作出了内部荷载(作用于管道内壁的荷载) 和外部荷载(作用于管道外部的荷载)的划分。由于管的自重和 管内水重在强度及径向变形控制计算中均未考虑,故未在正文中 列出,但在稳定计算中,设计者需酌情考虑

5.1.3本条列举了管道结构的主要荷载,为便于设计者在本章 计算中使用,对荷载作出了内部荷载(作用于管道内壁的荷载) 和外部荷载(作用于管道外部的荷载)的划分。由于管的自重和 管内水重在强度及径向变形控制计算中均未考虑,故未在正文中 列出,但在稳定计算中,设计者需酌情考虑。

比较,最终选择管的级别,目前,球墨铸铁管的发展产生两种

级方式:壁厚级别K和压力级别C。按照GB/T13295,壁厚级 别K的口径最大已达DN2600,压力级别C的口径范围受GB/T 13295限定为DN80~DN1000,超过DN1000以上的压力级别C 超出了国标范围,实际应用中应根据工程特点选取。 管的级别的选择是通过不断优化直至与实际相符的过程,既 要保证结构的安全性也要避免不经济。设计中根据工程实际先选 降较低级别的管,判断是否满足变形和强度的要求,通过不断的 校正并最终确定合适的级别

图1管的级别选择的流程图

的壁厚或压力级别的初步选定。 5.2.2管道内部荷载作用下的强度(承受内压能力)设计涉及 两种状态,即管道正常运行状态和管道发生水锤的状态,即分别 对应管道工作压力P和管道设计压力P。作为产品的球墨铸铁 管也有两种压力值,即管的充许工作压力PFA和管的最大充许 工作压力PMA。 在本标准编写及审香过程中,就管道的两种压力与管的两种 压力的对应关系展开了深入的讨论及研究: (1)相关规范的内容。 a.SL310《村镇供水工程技术规范》中6.0.7条明确了管 道最大动水压力(含水锤压力)包含于工作压力中,而设计压力 基于工作压力再按压力分级进行增加确定。 b.SL702《预应力钢筒混凝土管道技术规范》中2.1.9条 和2.1.10条明确了管道的工作压力为管道系统的正常工作压力, 不包括水锤压力在内的作用在管内壁上的最大持续运行压力。设 计压力管道系统运行过程中,作用在管内壁上的最大瞬时压力。 C.GB/T13295中3.2节和3.17节明确了管的充许工作压 力PFA,指部件可长时间安全承受的内部压力,不包括水锤; 管的最大允许工作压力PMA,指部件可安全承受的最大内部压 力,包括水锤压力。 (2)管道与管的两种压力的对应关系的选定。 球墨铸铁管的PFA和PMA为球墨铸铁的最小抗拉强度取 不同安全系数的计算值,其中前者安全系数为3,后者安全系数 为2.5。GB/T13295通过这两个系数保证结构不破坏。编者通 过研究相关规范,尤其是国内较为成熟的SL281《水电站压力 钢管设计规范》中,其明管安全系数为2.714,地下理管安全系 数为2.228,结合国内已完成的多个工程实例,在本标准中推荐

5.2.3管的允许工作压力PFA、最大允许工作压力PMA计算 方法与现行国际标准ISO2531一2009《输水用球墨铸铁管、管 、附件和接口》和GB/T13295一2013《水及燃气用球墨铸铁 管、管件和附件》的计算方法保持一致。 5.2.4本条规定了设计压力取值方法:设计中通过采用不同取 直的最大值作为最终设计压力。本条对设计压力的界定既考虑了 对GB50332的响应,也考虑到长距离输水存在大量高水头运行 的情况:在高压情况下简单地采用工作压力的基础上加0.5MPa 是无法满足实际需要的,此寿费将水力度过程计算结果与工 作压力加上0.5MP 进行比较,选取最大值作为最终的设计 压力。 5.3径向变形控制 5.3.1径向变形计算是假设在外部荷车我作# 管道内无水的 青况下进行计算 求墨铸铁管发生最大 是在管道已按 设计完成回填但 尚来通水阶段实践表 支设工况即为径 向变形控制工况。 买际运行期间也 生管道排空的状 态,但因回填土已经店结,径向变开比前 青会 减少,不是变形 控制工况。 管道的外部荷载组合由于头际情况差品各不相同,外部荷载 组合情况通常有下列4种: (1)管的自重、回填土荷载和地面堆积荷载。 (2)管的自重、回填土荷载和车辆荷载。 (3)管的自重、回填土荷载。 (4)按实际情况确定的其他组合。 输水管线线路一般都较长,穿过区域较复杂,存在下穿公 路、铁路、河道等情况,应结合每段的实际情况选择控制工况进 行计算。当局部外荷载较大,已选定管无法满足变形要求,建议 通过比选,采用提高管级别或者做管外防护措施

5.2.3管的允许工作压力PFA、最大允许工作压力PI

5.2.4本条规定了设计压力取值方法:设计中通过采月

5.3.3地面堆积荷载按实际堆积情况进行计算,当无实江

安全系数的确定以管道不浮起为原则并考虑一定的安全储备,参 照现行有关规范对抗浮稳定安全系数的规定进行确定

《球铁管自锚接口系统一一自锚管及管件的长度计算》的规定进 行计算。镇墩设置的目的是依靠自重及周围土压力作用抵抗内水 压力所产生的推力。

5.5.3管道镇(支)墩是否发生沿地基

于阻止滑动的力是否大于促使滑动的力,两者比值即为抗滑稳定 安全系数。设计中是否考虑被动土压力应结合每一个镇(支)墩 体型、实际所处地质等条件来确定。

于阻止滑动的力是否天手促使滑动的力,两者比值即为抗滑稳定 安全系数。设计中是否考虑被动土压力应结合每一个镇(支)墩 本型、实际所处地质等条件来确定。 5.5.4公式为偏心受压基底压力计算公式。目前在镇(支)墩 的设计中普遍采用这个公式计算基底应力,考虑到顺水流方向的 刚度很大,基底应力近似地认为呈支线分布。最大、最小基底应 力根据SL265《水闸设计规范》确定,取值规定详见SL265条 文说明。 5.5.5表格中数据引至SL265,并结合结构自身特点确定

的设计中普遍采用这个公式计算基底应力,考虑到顺水流方向的 刚度很大,基底应力近似地认为呈支线分布。最大、最小基底应 力根据SL265《水闸设计规范》确定,取值规定详见SL265条 文说明。

5.5.5表格中数据引至SL265,并结合结构自身特点确定。

5.6.1明装管一般情况需专门设置支撑结构置手管底来固定。 每节管下方建议设置一套支撑结构即可,也有工程为了更加稳定 而采用两套支撑结构,支撑结构设置在靠近承口后部的直段内, 有利于管子稳定。关于本标准中没有强调明管敷设要做管道弯曲 应力及挠度计算,编者做了下列计算分析: 参照AWWAMANUALM41,弯曲应力按公式(1)、公式 (2)进行计算,挠度按公式(3)、公式(4)进行计算。 管的跨中弯曲应力应满足公式(1):

式中Kr 跨中弯曲应力系数; f.一跨中弯曲应力,MPa; Rmax 管的最大充许环向弯曲强度,MPa,Rmx500MPa。 管的跨中弯曲应力应按照公式(2)计算:

emin 最小壁厚,mm。 管的跨中挠度应按照公式(3)和公式(4)进行计算:

式中YR一 管的跨中挠度,mm; yr允许跨中挠度,mm; E一管的弹性模量,N/mm。 选择K9级DN80~DN1800的管进行计算,经计算可知跨 中弯曲应力相对管的允许强度均较小,挠度均能满足要求,且随 着管径的增大,跨中弯曲应力及挠度逐渐减小。通过分析可知 (见表2),跨中弯曲应力及挠度均能满足要求,设计中可不必专 门进行复核,因此本部分内容在本标准中未做具体要求。

式中YR 管的跨中挠度,mm; Jr 允许跨中挠度,mm; E 管的弹性模量,N/mm

表2管道弯曲应力及挠度计算表

表2(续)单节DEemindL管重WJrEYRDN/mm/mmmm/mm(N/mm)/MPa/kg/mmMPa/mm7007388.8720.4600011235.957. 449.981700000.448008429.6822.8600013947.646.649.981700000.3590094510.4924.2600016919.536.149.981700000.281000104811.21025.66000201711.625.649.981700000.24110011511211276000237213.9349.981700000.201200125512.81229.416.4749.981700000.171400146214.41433366949.981700000.1316001668166000466849.981700000.101800187517.649.981700000.085.6.2混凝土属于处于露天环境的件,根据SL191的要求,混上焊度等级不应低手心2钢制支撑使用的钢材按SL105《水金属结构防腐蚀规范》腐处理。5.6.3支撑面和身设置橡胶垫屏防止划伤防腐涂层,同时避免应力集中局部管壁的损坏5.6.4本条主要是碗明结构尺寸片足金届压环固定的需要,并在此基础上预留一定的限80

6.1.1如果有特殊要求,需求量很天,可增加不同于6.1.1条 的公称直径,相应公称直径产品的接口应通过GBT13295规定 的型式试验,同时考虑连续化生产所需投人的管模和芯盒、管

的公称直径,相应公称直径产品的接口应通过GB/T13295规定 的型式试验,同时考虑连续化生产所需投人的管模和芯盒、管 件、附件的模具费用和制作周期。 6.1.2一般情况下 管道选用安装简便和承压能力高的滑入式 柔性接口,对于其 件如承套 #用机#成式柔性接口更为方 便。而自锚式接 自通常应用于不 (支)墩的区城(弯 头处和斜坡铺 利地基不购可沉降 域等。而与其他管 材对接,通常 泽盘承或者盘插转换持 管材对接处采用 法兰式接口 6.3工厂水压 试验 6.3.1表6.3 JK9 厂内水压试验压力 是一个给出的固 此压力是量 验 力,水压试验的主要 目的是检查有无铸造尚缺陷的存在 更高的水压试验压力要求水压 机的能力更大和相应的垫圈损耗更快, 业具有经济性,同时本条 规定了试验压力不得低于设计压力,可满星 管线的运行要求。

6. 3. 1 表 6. 3

6.4.1球墨铸铁材质自身具有较好的耐腐蚀性,球墨铸铁管出 时已按GB/T13295、GB/T17456设置了对应常规防腐的 维外防腐涂层。如通过对输水管线沿线视电阻率、主壤或地下水 对管道的腐蚀性依据GB50021《岩土工程勘察规范》做出评价 后认为常规防腐不满足时,设计应进行加强防腐、重度防腐设计 或专项防腐设计

5.4.2按GB/T13295生产出的球墨铸铁管均能满足输送介质 为工业及城市生活原水、自来水等水质要求。若输送介质为市政 污水、工业废水或其他具有强腐蚀性的水质,内衬可提高为加强 防腐涂层、重度防腐涂层或进行专项防腐设计

6.5.1离心铸造管外径公称值统一,确保不同的产品可以互换, 壁厚根据级别系数或允许工作压力有所不同,离心铸造管的计算 内径需要按照公式(4.2.2一2)进行计算。 6.5.4GB/T13295规定的标准长度共有7种:4m、5m、 5.5m、6m、7m8.15m和9m,但国内生产厂实际的标准长度 只有2种:6m和8.15m

壁厚根据级别系数或允许工作压力有所不同,离心铸造管的计算 内径需要按照公式(4.2.2一2)进行计算。 6.5.4GB/T13295规定的标准长度共有7种:4m、5m、 .5m、6m、7m、8.15m和9m,但国内生产厂实际的标准长度 只有2种:6m和8.15m。 标准长度为6m和8.15m,管道厂家的设计长度可以与标准 长度不一致,允许的偏差为士150mm,这主要是因为球墨铸铁 管一般采用离心机制作,设备总长度是一定的,而由于不同类型 的接口长度不同,导致直管部分的长度会有所差别,所以为了便 于管道厂家生产和开发,该规定继续沿用ISO2531一2009和 GB/T132952013的内容

7管道施工7.1施工准备7.1.1管道施工前,根据施工图纸的内容,并对现场条件进行校核确定绘制施工排管图,排管图的内容一般包括管线中具体布管位置和数量,管件和阀门的具体位置和型号,管道连续偏转的线路设计等内容。需求计划一般股分批次提出(包括确定的短尺管),以满足一定时间内的安装进度需要,减少不必要的管道存放用地。7.2装卸、运输及储存7.2.1现场的交货验收应充分确定管和管件的壁厚级别、管道规格、接口型式、内外防腐措施以及质量状况等内容,确保管道满足工程需要。7.2.2装卸设备的确定主要根据具体条件确定,汽车运输多采用吊车装卸、而管道规格则决定了装卸设备的吨位规格等。7.2.3管的装卸需要采用专用的吊钩,具体型式应满足管道制造商的要求,采用不合格的吊钩可能对管插口内衬造成不必要的损伤。吊运过程中尽量避免撞击管道,剧烈撞击后的管可能造成不可逆的结构损伤。对于小口径管多为成捆发运,避免用吊钩直接勾住包装钢带或者其中的单支管装卸,因为这可能导致成捆管道在吊装时散包,从而引发安全事故。7.2.4对于现场需要对管或管件倒运时,对运输车辆的车相进行清理干净,防止异物划伤或损坏管。7.2.5管道长期存放要考虑雨雪和光照的影响,这两者会导致管防腐涂层的性能下降,所以要采用合适的覆盖物保护管子。出于安全考虑,管子的堆放高度一般不超过3m。7.2.6密封圈的储存时间过长,由于橡胶老化失去弹性,难以83

足密封要求,实践经验表明,避光储存时间一般不超过3年 存环境温度一般在0~25℃。

7.3沟槽开挖和地基处理

施,钢板桩支护要 下管的影 勾木 则临时堆土或 其他荷载要确保不 构筑物或者其 他雪线设康 施的安全。堆 沟槽边缘不小于 推土高度根据构槽开房 实际地质情 定,一般不超过 m

7.4.1安装过程中,承口朝向施工前进方向时,承口固定,插 插入承口的安装槽可以有效保证接口的密封性,如果施工中需 要反向安装,要按照管道制造商的要求进行

保承口悬空,使得直管段接触管基地面。K型接口管工作坑按

强调了接口清理工作的重要性。安装时,球墨铸铁管的密封圈首 先弯成不同等份,然后在承口内缓慢将弯曲处归位。为了保证密 封圈安装到位,可以用橡胶锤敲击密封圈,确保密封圈和承口工 作面内壁贴合到位

装;DN200及以上规格的管可以用钢丝绳、手扳葫芦或采用挖

装;DN200及以上规格的管可以用钢丝绳、手扳葫芦或采用挖 漏机斗在承口处垫材料进行推进安装

7.4.5由手生产工艺原:N1100

插口处因管模多次 管磨损偏大 门作 面位置处可修复恢 标准规定的值 逐渐靠近承口 ,管身外径逐渐 大。所以出厂 小描卫外完全满足 装需要,而远离 口的位置不 能满足安装要求。为 足现短管需求,管 制造商提供 此新蜜模的前期可切割标准意 居GB/T132 的要求,这些 自插口端起2/3管长汇 安装尺寸的要习 并且会在管身 二可切制标供 可切 各个制造商略有 同,一般为剪 )。对 割,可以选用此 专用的可切割管 切割操作。有 时普通管切割,切 前可以先对预切割位 置的 果满足要求可以直 切割,如果不满足要求,可以在切割后 打磨处理,为了避 打磨过多导致壁厚过薄难以满足运行要求 所以打磨后的管道 厚不应该小于最小壁厚。切割后的管插口应按照要求进行倒角 理,确保插口端面光滑,避免安装时插口端划伤密封圈,影响 封性能。由于被切割后的管道端面和倒角处失去了防腐涂层, 根据制造厂防腐要求现场进行重新刷涂。 7.4.6自锚式接口的类型有很多种,如外自锚式接口、内自 式接口、胶圈自锚式接口等,不同型式自锚式接口的性能均不 样,安装方法也各具特点。自锚式接口的安装应当遵循管道制 商的建议

厚不应孩小于最小壁厚。切割后的管插 应按照要水进行倒用处 理,确保插口端面光滑,避免安装时插口端划伤密封圈,影响密 封性能。由于被切割后的管道端面和倒角处失去了防腐涂层,要 根据制造广防腐要求现场进行重新刷涂

7.4.6自锚式接口的类型有很多种,如外自铺式接口、内自锚

式接口、胶圈自镭式接口等,不同型式自锚式接口的性能均不一 样,安装方法也各具特点。自锚式接口的安装应当遵循管道制造 商的建议

7.4.7对于施工场地比较宽泛,如野外施工等情况,可根据需 要进行曲线安装,减少弯头的使用。或者对于偏转角度为非标度 数时,可以采用曲线安装与标准弯头相结合的方式,避免采用非 标弯头,可以有效节省采购周期,也为将来维护带来便利。表 7.4.10中给出了滑入式柔性接口和自锚式接口的最大允许转角 和安装允许转角,由于不同的接口允许的最大允许转角不同,所 以表中数值仅给出下限,确保市场上球墨铸铁管道产品均能满足 要求。可以根据工程中具体采用的接口型式,按照接口的实际允 许最大转角进行工程施工。为了预留一定的偏转角度适应可能的 地基沉降等问题,安装允许转角比最大允许转角小0.5°

7.4.11管道在分段施工后需要合拢时,如果两个插口端间隙较 m

7.4.11管道在分段施工后需要合拢时,如果两个插口端间隙

小,且两管夹角较小,可以采用一个标准型K型承套;如果两 个插口端间隙较大,且两管夹角较小,可以采用一个加长型K 型承套;如果两个插口端间隙很大,且两管夹角较大,也选择两 个K型承套加上一个管环;如果是其他施工条件,可以根据具 体情况确定合理方案进行管道合拢

7.5.1本条中规定了“管道安装完成后应及时回填至设计高程” 与现行国家标准GB50268的要求“压力管道水压试验前,除接 口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m;水压试验 合格后,应及时回填沟槽的其余部分”不同,主要考虑到下列几 点原因: (1)球墨铸铁管采用的接口稳定性高,采用探尺检测胶圈或 者内部观察接口安装过程,整个接口安装过程可控,可以确保接 口安装到位。 (2)接口部分单独回填往往难以保证回填质量,夯机不能连 续进行拖夯造成接口处压实度不够。 (3)实际的工程中已出现多次按照GB50268的试验要求而 出现问题的情况,即管道只按照GB50268进行少许埋深后,水

压试验合格,但是完全回填并管道通水后,存在接口漏水问题, 管道开挖后再次打压,水压试验仍然合格。这是由于球墨铸铁管 是柔性管道,管道的覆土深度越大,管道的变形也越大,则漏水 可能性更大。所以只有在管道完全按照设计要求回填后,再进行 水压试验,管道的接口安全性才能被检测。 (4)现有工程案例显示,管道回填首先管顶只回填一部分 0.5m覆土,水压试验之后再进行回填,这种做法容易在雨季施 工时导致漂管

7.6.1顶管的承口外径一般比直管段的外径大,选择顶管 径要注意与管的外径相符合。YB/T4564《非开挖铺设用球 铁管》给出了相应的外径值

7.6.1顶管的承口外径一般比直管段的外径大,选择顶管机外 径要注意与管的外径相符合。YB/T4564《非开挖铺设用球墨铸 铁管》给出了相应的外径值。 7.6.4顶管注浆孔的结构一般根据注浆管的口径确定,所以注 浆孔的口径应当与施工单位采用的注浆管接口配套。施工完成 后,管道制造商配套提供相应的注浆孔封堵,对注浆孔进行 封堵。

浆孔的口径应当与施工单位采用的注浆管接口配套。施工 后,管道制造商配套提供相应的注浆孔封堵,对注浆孔 封堵。

7.6.6顶管的适用口径包括DN250~DN2600、针对顶管

6.6顶管的适用口径包括DN250~DN2600,针对顶管施工

而言,小口径的工程对手施工的技术水平和施工设备有更高要 求。顶管的工程多集中于DN800以上的规格产品,而在浦东新 区川六公路顶管工程中,采用了DN600的球墨铸铁顶管,顶管 工艺为泥水平衡,施工长度为162m。在新加坡等国家,则普遍 立用了DN300和DN400的小口径顶管。 对于长距离的施工过程中,表中的顶推力可能难以满足设计 要求,可以在管道中设置中继间来实现更长距离的顶进施工

7.7.1水平定向钻施工用球墨铸铁管的接口要求具有防拔脱能 力,所以必须采用自锚接口,自锚式接口常用的有三种类型:外 自锚式接口、内自锚式接口、胶圈自锚式接口。由于外自锚式接

7.1水平定向钻施工用球墨铸铁管的接口要求具有防拨脱能

8.1.1管道功能性试验是对管节、管件、接口、阀件以及镇墩、 阀井等附属建(构)筑物的设计、制作、施工、安装等阶段的综 合验证,通过试验也确实能发现和暴露一此问题,因此,进行功 能性试验是必要的。 工程的运行、施工和试验条件不同 工程功能性试验的方式 也不尽相同,总体市丁分为下列儿 (1)管道安 装先成后,管沟局部回填 管口暴露)后进行水 压试验,基本按膜现行GB50268的雾求 分段长度一般不 大于1km,以 元 许压力降值或允许渗 量值进行合格判定。 (2)管道安装完成、管淘回填后·进行水压送验,试验分段 长度根据地形 水源、检修阀井布置 艺等因素综合确 定。近年来, 利水电工程多采用管 后进行水压试验的 方式。 例如,河北省南水北调配套工 集球墨铸铁管道全长 45km,管径1400m 工程施工初期选择1.5km典型段进行水 压试验,试验段内包含阀门、弯管、三通、 镇墩、阀井等管件和 构筑物,通过水压试验验证施工工艺是满 足要求。试验段水压 试验合格后,其余段采用相同的施工工艺,不再进行水压试验。 待全线贯通、管沟全部回填后,利用工程供水水源向管道内充 水,利用沿线的阀门作为封堵,对所有分段(平均分段长度 6km左右)进行水压试验。 (3)管道安装过程中,进行接口单口水压试验,管道安装、 管沟回填完成后,进行水压试验。 对于大口径管道,或者施工条件较差的管道,可有针对性地 进行接口单口水压试验。全线安装完成、管沟回填后,再进行水

待全线贯通、管沟全部回填后,利用工程供水水源向管道内充 水,利用沿线的阀门作为封堵,对所有分段(平均分段长度 6km左右)进行水压试验。 (3)管道安装过程中,进行接口单口水压试验,管道安装 管沟回填完成后,进行水压试验。 对于大口径管道,或者施工条件较差的管道,可有针对性地 进行接口单口水压试验。全线安装完成、管沟回填后,再进行水

8.1.2对于管道工程在各种工况下的压力状态、管

择、构筑物的布置和稳定性、阀门结构和密封性,设计单位均进 行了统筹考虑,因此设计单位编制技术要求,说明工程基本情 况、试验分段、充排水方案、合格标准、主要仪器设备、操作程 序、安全及应急预案等内容。 管道水压试验压力较高,操作不当可能使试验失败,严重的 造成事故,因此,试验前应该编制工作方案,并经监理批准。试 验完成后,由施工单位编制试验报告并提交建设单位

近年来,管道制作、安装工艺大幅提升,管道的不圆度、接 口光洁度、止水橡胶质量等性能指标天幅提升,同时单管节的长 度也有所增加,压力降和渗漏水量很小。 通过对河北省南水北调配套工程球墨铸铁管道水压试验结果 的分析,发现利用允许压力降值进行合格判定要严于允许渗水量 直,即充许压力降值判定合格时,充许渗水量也合格。 标准编制过程中,对实测渗水量值和充许渗水量取值进行了 对比。发现现行GB50268要求的允许渗水量过于宽松,所有的 管道工程,甚至有明显漏水的工程,也能达到合格标准。在ISO 10802《球墨铸铁管道安装后水压试验》中,要求实测渗水量不 应超过0.001体积(L)/时间(h)/管线长度(km)/公称直 径(mm)/试验压力(0.1MPa),相对于GB50268要严格得 多,对于常规管道工程,相差十倍。通过对河北省南水北调配 套工程邢清干渠、保沧干渠球墨铸铁管水压试验的结果分析,水 压试验渗水量实测结果远低于GB50268规定的允许值,但是有 50%左右的试验段达不到ISO10802的要求。 综合压力降和渗水量的试验结果分析,对于水压试验,本标 准采用GB50268中对允许压力降值的规定,不再要求充许渗水 量值判定

8.2.1本条规定了水压试验前的准备工作,尤其止推

8.2.1:本条规定了水压试验前的准备工作,无其止推结构的稳 定性和强度、封堵结构或泄水阀门的密封性、管道的排气条件等 需要详细的检查及处理。在河北省南水北调配套工程中,出现过 排气不充分导致水压试验延长、止推结构松动导致水压试验失败 等问题,所以本条加以规定。 本条相对GB50268变化较大之处是对于管沟的回填,GB 50268规定管顶以上覆土不小于0.5m,同时暴露接口用于水压 试验时的渗水检查。通过近年来工程水压试验的检查,发现管道 接口基本不渗水,大多工程采用完全回填后再进行水压试验,这 样能够充分利用回填土对管道试验时的止推作用。并且由于渗水 检测手段的增加,当局部渗水时,也能准确的探寻位置。因此 标准不再对管口是否暴露做出规定

发现水压试验分段过短,会增加封堵工程量,整体施工效率降 低,费用增加。对于管线布置平缓、施工工艺成熟的管段,有必 要增加试验分段长度,因此标准放宽了试验分段长度的限制。 已经实施完成的河北省南水北调配套工程保沧干渠、邢清干 渠等多个工程,试验分段长度一般在6km,最长为11km,试验 是成功的

8.2.3对于顶管和定向钻施工的管道,由于施工过程中不确定

因素较多,管道接口的偏转角度、胶圈位置在施工中可能多次变 化,考虑到此种施工工艺的管道具备较好的水压试验封堵条件 因此标准规定在施工完成后及时对该段进行水压试验

值幅度较大,按照GB50268中试验压力取值的规定,试验压力 取值偏低。考虑到球墨铸铁管承受内压能力高,为更严格检验工 程质量,本标准提出试验压力取管道设计压力,即取表5.2.4的 数值和水力过渡过程计算结果的最大值

8.2.5阀采用双向密封,强度和密封性满足试验压力要求, 阀门和阀井的稳定性满足水压试验的止推要求时,可以利用阀门 作为试验段封堵板。ISO10802中规定,当将阀门作为密封装置 时,试验压力不应超过阀门的额定压力。 河北省南水北调配套工程保沧干渠、邢清干渠,水压试验时 利用沿线的检修阀和阀井作为水压试验的封堵和止推结构,实施 效果良好。

8.2.8本条引用了GB50268中允许压力降法水压试验的规定

对于理地管道,水压试验值无法达到规定 漏水点可以通过地 面干湿进行判断,或者漏小探测仪进行检 83 接口单口水压试验 8.3.1标准规定 广DN2000及以上规各1道进行接口单口水 压试验,是基于 乍环境确定的,当管径 000mm时,操 作空间狭小,难 以操作:同时竹于中小管径的管道 制作和安装 工艺成熟,漏水 打能性较小。 当管径较大 也质条件夏 安装条件校差 安装工艺复杂 的管道,为保证 可在 过程中进行单口水压试验。 单口水压试验的数 噪作程序,可 合 实际情况确定。 例如北京某工程, 期对每道接口进行水压试验,母道接口共试验两次,时间分别为 管道安装后和管沟回填后。 由于管道接口专用水压设备制作精度和管内操作环境不佳、 内衬层吸水等因素,控制无压力降难以实现,实际操作中可以持 续补水保持恒压,通过检查外缝有无渗水判断是否合格。

8.4.1无压管道定义引用GB50268,指工作压力小于0.1 的管道。

8.4.3对于闭水试验允许渗水量值,ISO10802中规定允许渗

水量为0.05体积(L)/时间(h)/管线长度(km)/公称直径 mm)。 对于DN500~DN2600的球墨铸铁管道,GB50268中钢筋 混凝土管道的允许渗水量值为ISO10802的20~46倍,化学建 材管允许渗水量值为ISO10802的5~12倍。通过已建多条球墨 铸铁管道的试验记录,实测渗水量难以达到ISO10802的规定, 但基本满足GB50268中对化学建材管的要求。为严格施工、减 少渗漏,本标准采用GB50268中对化学建材管的渗水量规定

9.1.1输送原水的给水管道是指为自来水厂提供水氵

由于一般自来水厂对原水都要经过消毒处理才能进入配水管网, 所以输送原水的管道投入运行前没有要求进行消毒。根据工程具 体情况,有消毒要求的原水管道,也应进行消毒。

所以输送原水的管道投入运行前没有要求进行消毒。根据工程具 体情况,有消毒要求的原水管道,也应进行消毒。 9.1.2用于配水管网的给水管道是指输送经过自来水厂处理后、 向用户输送合格生活用水的管道,为了避免经过水厂处理后的水 源在配水管网中二次污染,要求管道并网通水投入运行前应进行 冲洗与消毒。

GB 51326-2018 钛冶炼厂工艺设计标准9.1.2用于配水管网的给水管道是指输送经过自来水厂处

向用户输送合格生活用水的管道,为了避免经过水厂处理后的水 源在配水管网中二次污染,要求管道并网通水投入运行前应进行 冲洗与消毒。

本节主要从控制水利水电工程球墨铸铁管道施工质量角度:对 施工过程中必要的隐蔽工程验收、分部(单位)工程验收及阶段验 收进行了规定,本节并不替代相关工程验收标准的程序和内容。 9.2.1不同工程对隐蔽工程的定义不同,根据工程具体情况进 行隐蔽工程划分,例如埋地球墨铸铁管道,管道的施工本身就是 隐蔽工程,管道基础开挖、管道安装、管沟回填等都属于隐蔽工 程,施工期间需严格对每道工序进行验收,验收合格后方可进行 下一道施工工序。 9.2.2本条第3款、第4款验收时:因各种原因造成部分单元

9.2.2本条第3款、第4款验收时:因各种原因造成部分 工程、分部工程不能及时完工,又确需进行分部工程验收或 工程验收时,未完成的单元工程、分部工程应不影响工程质 运行JC/T 2317-2015 喷涂橡胶沥青防水涂料,并在遗留问题中明确未完成工程的原因及处理意见

9.2.5对部分因各种原因导致工期拖延、长期不能完

王验收的项自,为使已完成的部分工程能够运行开发挥效益 进行部分工程投入使用验收

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