胡紅霞

　　提　要 本文以成都市自來水六廠B 廠BOT項目DN2400輸水管線工程設(shè)計為例,探討城市輸水管線設(shè)計中的若干問題,以確保輸水管線工程設(shè)計的經(jīng)濟、合理。
　　關(guān)鍵詞 輸水管線 設(shè)計

一、 工程概況：

　　本工程地處四川盆地西部平原區(qū)，位于岷江沖洪積扇軸線部位的一級階地上，地勢平坦，地貌單一，場地由第四系全新統(tǒng)沖洪積層構(gòu)成，地表覆蓋第四系人工填土層。輸水管線場地地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，地表水豐富，地下水埋藏淺。
　　DN2400輸水管起于郫縣三道堰鎮(zhèn)，起點地面標(biāo)高為：566.98m，管線自北西向南東方向呈133°-160°延伸,經(jīng)紅光鎮(zhèn)、團結(jié)鎮(zhèn)、犀浦鎮(zhèn)，金牛區(qū)與成都市三環(huán)路相接，終點地面標(biāo)高為:510.33m。本設(shè)計充分利用起點與終點56.65m的高差，采用重力流輸水，輸水管全長27Km。

二、管道埋深：

　　由于輸水管場地地表水豐富，地下水埋藏淺，因此本設(shè)計管頂最小覆土深度除應(yīng)按照《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ 69-84）進行D2438×16鋼管的強度、鋼度和橫截面穩(wěn)定驗算外，還應(yīng)進行D2438×16鋼管的抗浮驗算。

三、鋼管的安裝焊接要求：

3.1 鋼管安裝
　　·鋼管安裝應(yīng)按照《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50268-97）標(biāo)準(zhǔn)進行。
　　·嚴禁在管道上任意開孔。
　　·組合鋼管固定口焊接及兩管段間的閉合焊接，應(yīng)在無陽光直照和氣溫較低時施焊；夏季應(yīng)在夜間氣溫≤25°C，冬季應(yīng)在午間氣溫≥10°C時焊接閉合，其閉合段長度應(yīng)為100～200米。
3.2 鋼管焊接
　　·管道焊接應(yīng)按照現(xiàn)行的《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50236-98）標(biāo)準(zhǔn)進行，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合Ⅲ級要求。
　　·鋼管焊縫檢驗X-射線探傷須符合GB3323-87標(biāo)準(zhǔn)，超聲波探傷須符合GB11345-89標(biāo)準(zhǔn)。
　　管道防腐：
4.1 鋼制管道內(nèi)防腐
　　本設(shè)計給水管道內(nèi)防腐采用天津高科技公司的8701型，干膜厚度為0.4mm環(huán)氧樹脂襯里（執(zhí)行美國: AWWA C210-92）。為確保管道內(nèi)防腐的質(zhì)量，還應(yīng)滿足下列條件：
　　·鋼管應(yīng)首先按照GB 8923—88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》做到噴砂（或拋丸）除銹，除銹等級達Sa2.5級。
　　·環(huán)氧樹脂涂料噴涂采用真空泵進行。
　　·防腐層老化壽命要求不低于50年。
4.2 鋼制管道外防腐
　　本設(shè)計給水管道外防腐采用中國有成熟經(jīng)驗的特加強級環(huán)氧煤瀝青玻璃纖維布防腐。為確保管道外防腐的質(zhì)量，鋼管外防腐除應(yīng)滿足國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外還應(yīng)滿足下列條件：
　　·鋼管應(yīng)首先按照GB 8923—88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》做到噴砂（或拋丸）除銹，除銹等級達Sa2.5級。
　　·絕緣性能好，防腐層作好三天后，電火花檢測達10000伏以上，允許每平方米內(nèi)有兩點小于10000伏，但必須大于6000伏。
4.3 鋼制管道陰極保護
　　本設(shè)計根據(jù)總體設(shè)計要求結(jié)合輸水管道沿線勘測的土壤地質(zhì)條件，采用鎂合金做為犧牲陽極法的陰極保護措施，設(shè)計年限按25年計算。
　　·每500米設(shè)置一個犧牲陽極陰極保護測試樁。
　　·陽極組陽極之間間距為3米，陽極點埋設(shè)深度不小于1.5米，陽極點埋設(shè)位置距離管外壁2.2～4.2米。

四、輸水管附屬設(shè)施：

5.1 主閥門
　　本設(shè)計在輸水管道和聯(lián)絡(luò)管連接處的兩端設(shè)有控制閥門，所有主線上的控制閥門均帶有DN400旁通閥，所有主閥門包括旁通閥都設(shè)有閥門伸縮器并配有方榫以供地面操作。
　　閥門能承受的工作壓力，應(yīng)大于或等于管道的最大實際壓力值。本設(shè)計管道最大設(shè)計工作壓力為0.6Mpa，因此本設(shè)計要求閥門的工作壓力為0.6Mpa，檢驗壓力為1.2 Mpa。
5.2 排氣閥
　　為避免水中積累的氣體壓縮過水?dāng)嗝嬉约肮艿涝谂潘畷r出現(xiàn)負壓引發(fā)鋼管幾何變形。本設(shè)計在輸水管線各管段的最高點設(shè)有DN300排氣閥，在長距離緩坡管段上還設(shè)有DN100排氣閥。
5.3 排水閥
　　管道上設(shè)立排水節(jié)點的目的：一方面在沖洗管道時能把管內(nèi)沉淀雜物、泥沙沖刷排凈；另一方面在管道檢修時，能把管內(nèi)存水放空。
　　本設(shè)計在管線臨近或穿越主河道處均設(shè)有DN800沖洗排水閥門，以確保主管排水速度大于或等于0.7m/s。
　　僅考慮輸水管放空的排水閥門，它的口徑和數(shù)量應(yīng)確保該管段的水能在1-3小時內(nèi)放空。本設(shè)計在兩個主閥之間的管段最低點設(shè)有DN600放空排水閥門。
　　對于通過排水閥排出的水量，當(dāng)閥門全開時可按下式計算：
　　　　　　Q=10000TD² H
　　式中:Q-排水閥排出的總水量（m³）
　　　　T-排水時間（h）
　　　　D-排水閥口徑（m）
　　　　H-排水閥前管道的水頭值（m）
5.4 測流
　　本設(shè)計在位于兩個主閥門之間的適當(dāng)位置，設(shè)有DN100測流孔（測流孔前后平直管段應(yīng)不小于30-50倍管徑值），以供插入測流器。

五、 管道穿越障礙：

6.1 管道穿越河道
　　為防止管道上浮和水流沖刷，本設(shè)計對寬度超過4米的河道，河床底均設(shè)鋼筋混凝土護底；管道在局部區(qū)域管頂覆土超過4米時，采用鋼筋混凝土包封處理。
6.2 管道穿越立交橋
　　應(yīng)保證輸水管外壁與立交橋樁基外緣凈距不小于2米，管頂覆土不小于2米，并且在輸水管在穿越立交橋樁基時還應(yīng)采用外包混凝土處理。
6.3 管道穿越鐵路
　　本設(shè)計在管道穿越鐵路時,均采用4m×3.8m鋼筋混凝土箱涵,箱涵兩端應(yīng)封閉并設(shè)鋼托架支承管道。

六、 體會：

　　管線在給水系統(tǒng)中占有相當(dāng)重要的地位。因此，如何在保證給水管輸水暢通、運行可靠的前提下，最經(jīng)濟合理的進行詳細設(shè)計是每一個設(shè)計人員必須重視的問題。

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