倒虹吸钢管内壁防腐措施实例分析
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倒虹吸钢管施工中常见问题及解决方案倒虹吸钢管是一种常用的建筑施工材料,常用于高层建筑的排水系统中。
然而,在施工过程中,我们常常会遇到一些问题,这些问题可能影响工程的进展,甚至对最终的使用效果产生负面影响。
因此,我们有必要了解倒虹吸钢管施工过程中的常见问题,并提供相应的解决方案。
一、倒虹吸钢管的安装问题1. 钢管连接不紧密:倒虹吸钢管的连接处如果没有密封良好,会导致漏水现象,并影响排水系统的正常运行。
解决方案可以是采用高质量的密封材料,确保连接处完全密封。
同时,在连接处使用合适的工具进行紧固。
2. 钢管安装不平整:倒虹吸钢管的安装需要保持平整,否则会影响到排水效果。
解决方案可以是在施工前进行充分的测量,并使用专业的工具保证钢管的安装水平。
3. 钢管位置错误:在施工过程中,如果将倒虹吸钢管安装在错误的位置,将导致无法正常排水。
解决方案是在施工前进行精确的设计和标记,并严格按照设计要求进行安装。
二、倒虹吸钢管的维护问题1. 钢管堵塞:在使用过程中,倒虹吸钢管可能会出现堵塞的情况,一旦发生,将导致排水不畅,甚至造成水浸等严重问题。
解决方案是定期进行清洗和维护,确保倒虹吸钢管内部的通畅。
2. 钢管腐蚀:倒虹吸钢管长时间暴露在水环境中,容易发生腐蚀。
腐蚀不仅降低钢管的使用寿命,还可能导致漏水。
解决方案是在施工中选择高质量的防腐材料,并定期检查钢管的表面,及时进行维修和更换。
三、其他问题与解决方案1. 噪音问题:在施工过程中,倒虹吸钢管的安装可能会产生噪音,给周围居民带来不便。
解决方案是在施工前进行合理的预警和告知,并采取有效的隔音措施,减少噪音对周围环境的影响。
2. 安全问题:倒虹吸钢管施工过程中,操作人员可能会面临高空作业和自由下落等潜在安全风险。
解决方案是严格遵守相关的安全操作规范,提供必要的安全设施和防护措施,同时确保操作人员经过专业培训。
在倒虹吸钢管施工过程中,我们可能会遇到一些常见问题,但只要我们认真对待,并采取适当的解决方案,这些问题都能得到解决。
⼯程概况 K1+500倒虹吸管为江西温厚⾼速公路上⼀条30⽶长倒虹吸管,管径1.5⽶,填⼟⾼度50cm,基础设计为20cm厚砂砾垫层,20cm厚C20混凝⼟基础,护管混凝⼟为80cm⾼,管节间护管带为30cm宽、10cm厚钢筋混凝⼟,⽔头为6⽶⾼,洞⼝⼝径为1.5m×1.5m,两头接当地灌溉沟。
在施⼯完毕4个⽉后做灌⽔试验,出现⼤量漏⽔,局部地⽅有喷⽔现象。
经过详细检查,发现漏⽔原因为:基础出现不均匀沉降;在管节间、洞⼝与管节接缝处有较多裂缝,或有蜂窝现象;两节管⾝有轻微裂缝;护管带与管节脱层等缺陷。
裂缝原因及其影响 1.不均匀沉降及裂缝原因:由于施⼯时该处局部存在软基,进⾏50cm厚换填处理后,进⾏基础施⼯。
由于施⼯期间正逢⾬季,施⼯过程常被⽔淹。
在进⾏排⽔作业时,由于⽔的流动,导致砂砾层出现流失、垮塌的现象。
当时未引起注意,⽽施⼯完毕后,管节出现不均匀沉降⽽导致裂缝。
2.管节塞缝蜂窝原因:由于施⼯者初次进⾏倒虹吸的施⼯,对其特性不够了解,对管节间塞缝混凝⼟未进⾏配合⽐调整及进⾏严格的质量控制,⽽导致出现局部蜂窝甚⾄缺损的现象。
3.护管带与管节脱离的原因:施⼯时未引起⾼度注意,管节表⾯⼲燥,浇筑混凝⼟集料较⼤,坍落度较⼩,且振捣不够密实,有部分预埋钢筋被割掉。
对倒虹吸施⼯⽅法及缺陷处理措施的分析 缺陷形成原因: 倒虹吸最常见问题是漏⽔,⽽其形成原因主要有以下⼏种:基础及地基不牢固,出现不均匀沉降⽽导致管节间出现裂缝;洞⼝与涵⾝接触不紧密,有漏隙导致渗⽔;接缝处理不当⽽导致渗⽔,此种情况较为常见;护管混凝⼟未完全按照规范要求施⼯,或管节间因外⼒作⽤出现裂缝;管节本⾝质量问题,有裂缝或漏洞导致渗⽔;由于在回填混凝⼟等施⼯过程中,管节被外⼒推动导致移位或出现裂缝。
施⼯⽅案及处置⽅法: 基础施⼯应严格按图纸施⼯,如部分出现地基处理,则应设置渐变段,确保基础连续稳定,不因不连续沉降导致出现裂缝,否则将导致管节错位。
倒虹吸钢管专项施工方案的施工工艺及技术要点倒虹吸钢管是一种常见的建筑防水系统,主要用于排水和集水。
它利用吸力原理将雨水排放到下水道,防止水浸入建筑物内部。
本文将介绍倒虹吸钢管的施工工艺及技术要点,以确保施工质量和效果。
1. 工艺要点1.1 钢管选材:选择高质量的防腐钢管作为倒虹吸钢管的基材,确保其耐腐蚀性能和使用寿命。
1.2 制作倒虹吸钢管:在钢管内壁涂刷特殊的抗腐蚀涂料,以防止钢管腐蚀。
根据实际需要,在钢管底部预留或焊接出口,用于排放雨水。
1.3 安装倒虹吸钢管:将制作好的倒虹吸钢管安装在建筑物的屋顶或其它合适的位置上。
确保倒虹吸钢管的位置合理,接近排水口,以便有效地排水。
1.4 封堵处理:在倒虹吸钢管的周围采取适当的封堵处理,以防止水流倒灌,造成倒虹吸钢管功能失效。
2. 技术要点2.1 安全施工:施工过程中,必须注重安全,工人必须佩戴合格的个人防护设备,并遵守相关的安全操作规程。
2.2 基坑施工:在进行基坑施工前,必须进行地质勘察,确保基坑的坚固和稳定。
在基坑底部铺设适当的排水与防水层,以避免地下水渗透。
2.3 钢管焊接:钢管连接必须符合相关标准要求,焊缝应均匀牢固。
对于承受大水压的倒虹吸钢管,焊接工艺和焊工的技术要求更高。
2.4 防腐涂层:选择适当的防腐涂层,涂刷到倒虹吸钢管内壁上。
在涂刷之前,需要对钢管进行除锈处理,确保涂层的附着力和防腐效果。
2.5 排水系统:设计合理的排水系统可以确保倒虹吸钢管的正常运行和排水效果。
排水系统中的管道直径、坡度和排水口位置都需要符合相关标准和实际要求。
2.6 检验和验收:施工完成后,必须进行检验和验收。
检验包括对倒虹吸钢管的防腐性能和连接的密封性进行检查。
验收需由专业人员进行,确保工程质量符合相关要求。
倒虹吸钢管专项施工方案的施工工艺及技术要点对于建筑物的排水系统至关重要。
通过采用合适的工艺和技术要点,可以确保倒虹吸钢管的防水效果和使用寿命。
在施工过程中,务必注重安全,进行严格的质量控制,以确保施工质量和效果。
倒虹吸钢管施工中的质量问题分析与解决方案探讨倒虹吸钢管是建筑中常见的排水系统之一,它可以有效地排除雨水和污水,确保建筑物内部的干燥与舒适。
然而,在倒虹吸钢管的施工过程中,常常会出现一些质量问题,如漏水、堵塞等。
本文将对倒虹吸钢管施工中的质量问题进行分析,并提出相应的解决方案。
首先,我们来分析导致倒虹吸钢管漏水问题的可能原因。
一是施工过程中的疏忽。
倒虹吸钢管的连接处必须使用密封胶进行密封,如果施工人员未能正确安装或使用不合格的密封胶,就容易导致漏水问题。
二是材料的质量问题。
倒虹吸钢管所使用的管材必须符合相关的标准,如果使用了低质量或不合格的管材,就会增加漏水的风险。
三是设计问题。
倒虹吸钢管的设计需满足一定的流量要求,如果设计不合理或流量计算不准确,就会影响排水效果,导致漏水问题。
针对以上问题,我们可以采取一些解决方案。
首先,在施工过程中,应严格按照相关规范和施工图纸进行操作,确保密封胶的正确安装和密封质量。
施工人员应参加必要的培训,熟悉施工工艺与技术要求。
其次,严格把关原材料的选择,选择符合标准的钢管和密封胶,避免使用低质量材料。
同时,在采购材料时,与供应商进行充分沟通,了解材料的性能和适用范围,确保材料的质量和适用性。
最后,建筑设计师在设计倒虹吸钢管时,应仔细计算流量和施工要求,确保设计方案的合理性。
同时,施工中应采用先进的检测设备和技术,对倒虹吸钢管的工艺和质量进行全面监测,及时发现与处理问题。
此外,倒虹吸钢管堵塞问题也是常见的质量问题之一。
倒虹吸钢管的堵塞可能是由于施工过程中的异物进入、积水、不当维护等原因引起。
为了解决这一问题,我们可以考虑以下方案。
首先,施工现场应保持清洁卫生,严禁其他建筑材料和废料进入倒虹吸钢管。
其次,施工前应对管道进行清洗和检查,确保无积水和杂物。
在施工后的使用和维护过程中,需要定期对倒虹吸钢管进行清洗和检查,及时清除积水和异物。
同时,在设计时,应加强对倒虹吸钢管内部结构和形状的优化,减少堵塞的可能性。
倒虹吸钢管专项施工方案中的成功案例分析与启示近年来,倒虹吸钢管在建筑施工中被广泛应用,其独特的设计原理和优异的性能使其成为解决排水难题的理想选择。
然而,在实际施工过程中,我们需要借鉴成功的案例,并分析其背后的原因,以便更好地指导未来的施工工作。
本文将通过分析几个倒虹吸钢管施工案例的成功之处,总结出相关的启示。
成功案例一:某大型商业综合体项目该项目的设计团队在进行排水系统设计时,考虑到场地地势较低,地下水位相对较高等现实因素。
因此,在建筑物的地下层设置了倒虹吸钢管系统,通过引导地下水进入倒虹吸钢管,以达到排水的目的。
该项目的成功之处在于,首先,设计团队充分了解了项目地块的水文地质条件,并对倒虹吸钢管的特性进行了深入研究。
基于这些了解和研究成果,他们选择了合适的倒虹吸钢管材质和型号,并合理布置了倒虹吸钢管的位置和数量,保证了系统的排水效率和稳定性。
其次,施工团队在安装倒虹吸钢管的过程中严格按照设计方案进行操作,确保每个倒虹吸钢管的连接牢固、排列有序。
同时,他们还进行了全面的检测和试验,以验证系统在各种工况下的性能表现,并通过实测数据进行了校验。
成功案例二:某高层住宅小区项目该项目位于城市中心区域,地势相对较高,且由于周边建筑物的限制,排水面积非常有限。
为了解决排水问题,设计团队决定采用倒虹吸钢管系统作为主要的排水方式。
该项目的成功之处在于,设计团队将倒虹吸钢管与建筑物的地下室相连接,借助室内排水系统将雨水引入倒虹吸钢管。
通过合理的施工方式和倒虹吸钢管系统的布置,他们成功地解决了排水难题,确保了项目地块的雨水排放效果。
同时,施工团队还考虑到了系统的可维护性和可操作性。
他们在倒虹吸钢管系统的布置中合理设置了检修井和清洗口,方便了后期的管道维护和清理工作。
这两个成功案例给我们带来了许多启示。
首先,倒虹吸钢管系统的施工方案必须根据实际地质环境和水文特征进行合理设计,充分考虑水位等因素的影响。
其次,施工团队在进行倒虹吸钢管的安装和连接时,应遵循规范要求,确保系统的连贯性和稳定性。
倒虹吸钢管内壁防腐措施实例分析摘要针对XX倒虹吸钢管内壁防腐工程,通过管内最大冲刷力计算;施工要点介绍;近15年运行效果检验,得出在倒虹吸钢管内实施水泥砂浆抹面防腐是可行的。
关键词含砂水体;倒虹吸管;砂浆抹面防腐1. 问题的提出XX倒虹吸管始建于上世纪六十年代,由两条木质管道和一座用于固定管道的过溪桥梁组成,1978年木质管道因腐蚀破坏漏水严重而宣告报废,改为两条钢管承担输水任务,每条钢管长300m,(12节×25m/节),管壁厚度12mm(支座处管壁厚度14mm),钢管内径2.4m,设计流量2×14m3/s,钢管内外采用涂漆防腐。
从1978年至1998年,每年冬季岁修时钢管内壁均重新涂漆一遍,可结果是年年防腐年年腐,至1998年9月检测管厚时,局部管厚只有9.2mm,平均厚度约为9.5mm,实际年腐蚀率λ高达0.125mm/a[(12mm-9.5mm)÷20年], 如果钢管防腐方法没有改变,到达《水利水电工程金属结构报废标准》SL226-98①规定钢管的报废蚀余厚度7mm, 其使用寿命只有40年。
计算方法如下:设计厚度= 12 mm,报废蚀余厚度δmin<(D/800+4)m m=(2400/800+4) mm =7.00 mm,腐蚀速率λ=0.125mm/a,故使用寿命L =(δ0-δmin)/ λ= (12mm-7mm)/0.125mm/a=40年2. 防锈漆防锈的实际效果分析:涂漆防腐的钢管经过一年的运行,年底渠道岁修进入管内检查时,已不见漆层,唯留光滑耀眼的金属本色(当然几小时后就出现黄褐色的锈迹,二十四小时后管内便布满锈迹)。
而造成上述结果的主要原因是倒虹吸钢管所处的特殊地理位置,它紧连盘山输水明渠之后,由于水土流失的原因,水体中常参夹着诸多沙石、树杈等杂物,这些杂物不断地摩擦、冲刷、撞击漆膜表面,而油漆膜的机械强度较低,涂层厚度薄,便会很快磨蚀,失效,要提高钢管防腐效果就必须提高防腐涂层机械强度和厚度。
倒虹吸钢管专项施工在水利工程中的应用案例分析随着我国水利工程的不断发展,倒虹吸钢管作为一种新型的水利工程施工工法,在近年来被广泛应用。
本文将通过分析实际案例,探讨倒虹吸钢管专项施工在水利工程中的应用。
倒虹吸钢管是一种利用空气压力差实现自然涌流的控制水位装置。
其原理是通过将倒虹吸钢管灌注水,利用管内水位高于外部水位产生的压力差驱动管内水体流入外部,从而达到调节水位的目的。
倒虹吸钢管具有操作简单、效果稳定、耐久性强等优点,因此在水利工程领域得到了广泛的应用。
我国广西南宁市盛天水利工程是倒虹吸钢管专项施工应用的一个成功案例。
该工程位于南宁市五象新区,总投资约4000万元。
盛天水利工程主要任务是解决城市部分地区常年积水的问题。
在以往的治水工程中,常常会面临水位调控困难、泵站易堵塞等问题,而倒虹吸钢管技术的应用成功地解决了这些问题。
在盛天水利工程中,倒虹吸钢管被应用于渗水淤积水位调控和降雨洪水排涝两个方面。
首先,在渗水淤积水位调控中,倒虹吸钢管通过不断调整虹吸管的进水量,实现了汇集、排除地下渗水的目标。
这种方法与传统的人工清淤相比,无需长时间的人力操作,大大节约了人力成本。
同时,倒虹吸钢管适应水位波动较大的环境,能够自动调节入水量,确保水位的稳定性。
其次,在降雨洪水排涝方面,倒虹吸钢管的应用表现出强大的排水能力。
通过设置一定数量的倒虹吸钢管,能够迅速将降雨引入倒虹吸钢管内,并通过管道的灌注作用将水排出工程区域。
案例中,工程项目区域内经常面临大雨袭击,传统的泵站式排涝方案难以满足实际需求。
采用倒虹吸钢管后,无需电力驱动,无需大量人工操作,不仅提高了工程效率,而且降低了排涝成本。
除了盛天水利工程,我国贵州省兴义市也通过倒虹吸钢管技术成功解决了降雨洪水导致的城市积水问题。
该项目共引进倒虹吸钢管3000多米,有效地缓解了城市积水问题,提升了城市的排涝能力。
综上所述,倒虹吸钢管专项施工在水利工程中的应用已经得到了广泛的验证。
虹吸钢管管道防腐与绝热施工技术方案一、前言在工业领域中,管道系统的防腐与绝热工作是十分重要的环节。
特别是对于长距离输送液体或气体的虹吸钢管管道,其防腐与绝热的施工技术方案更需要专业的设计与实施。
本文将以虹吸钢管管道防腐与绝热施工技术方案为主题,探讨相关的施工技术、材料选用和操作细节,为相关工程提供参考与指导。
二、技术方案1. 施工前准备工作在施工前,首先需要对虹吸钢管管道的内外表面进行清洁处理,以去除灰尘、油污和其他附着物。
清洁可使用适宜的清洗剂,并确保清洗剂彻底冲洗干净。
2. 防腐处理2.1 内部防腐处理虹吸钢管管道的内部防腐处理可采用喷涂、涂刷或浸渍等方法。
常用的内部防腐材料有环氧涂料、聚氨酯涂料和玻璃钢等。
在选择内部防腐材料时,需要考虑介质的性质、温度和压力等因素,并根据实际情况进行合理选择。
2.2 外部防腐处理虹吸钢管管道的外部防腐处理可采用涂覆、喷涂或包覆等方法。
常用的外部防腐材料有聚乙烯、涂层煤沥青和环氧煤沥青等。
在选择外部防腐材料时,需要考虑气候条件、土壤环境和外部物理力学因素,并确保材料具有良好的耐腐蚀性能和附着力。
3. 绝热处理虹吸钢管管道的绝热处理旨在保持介质的温度,并减少能量损失。
常见的绝热材料有聚氨酯泡沫、岩棉、玻璃棉和硅酸盐等。
在选择绝热材料时,需要考虑介质的温度、工作条件和安全要求,并确保材料具有良好的绝热性能和耐久性。
4. 施工操作细节4.1 施工环境要求在进行虹吸钢管管道防腐与绝热施工时,应确保施工环境的温度、湿度和通风条件等符合施工要求。
特别是在涂覆或喷涂防腐材料时,需要确保施工环境具有良好的通风和无火源。
4.2 施工工艺控制在进行虹吸钢管管道防腐与绝热施工时,需要精确控制施工工艺。
涂覆或喷涂防腐材料时,应遵循涂覆干燥厚度和涂覆间隔时间等要求。
同时,绝热材料的施工需要按照其使用说明进行,确保施工质量和效果。
4.3 检验与验收在施工完成后,必须进行防腐与绝热工程的检验与验收。
(斜坡段及汛期施工)钢管内壁防腐施工工艺及安全保证措施摘要斜坡段(倒虹吸结构型式)钢管内壁防腐施工,项目属于典型的受限空间作业,还存在作业人员高空坠落以及物体打击等安全风险。
以该项目为例,详细介绍了斜坡段(倒虹吸结构型式)内防腐施工技术和安全环保控制要点,为以后类似工程提供依据和借鉴关键词钢管内壁、斜坡段、防腐施工、安全措施0、引言本文依托成都李家岩水库输水管道工程,对斜坡段(倒虹吸结构型式)钢管内壁防腐施工进行安全控制,分析斜坡段施工,除了属于受限空间作业外,还存在作业人员高空坠落以及物体打击等安全风险,而且设备和材料的转运及施工作业过程也存在较大困难和危险因素。
因此,为保证斜坡段施工安全及工程质量,需分别对各种布置型式的管段进行风险源辨识并制定相应的安全风险管控措施,减少施工安全风险。
1、工程概况李家岩水库输水管道工程输水管道为PCCP管与成品防腐钢管交替进行布置,其中钢管内壁涂装施工现场管道安装完成并进行水压试验合格后施工。
本工程管线主要典型布置方式包括:穿越河道段(倒虹吸结构型式)、顶管段、普通砂弧坑段、混凝土包封段等,管线既有水平转弯,也有竖向转弯,其中竖向转弯最大角度约26.57°,最大斜坡段长度约为50米(金马河),钢管内壁卫生型水泥砂浆涂装约373082㎡,包括DN3000、DN2800、DN2000等各种管径的的钢管内壁水泥砂浆防腐,线路全长约41.429km,总防腐面积约为373082㎡。
2、斜坡段专项施工工艺本工程针对斜坡段施工已引进专用送料设备,并将喷涂设备已改进,从而解决了斜坡段施工送料及搭设作业平台两大施工难点。
2.1内支撑拆除斜坡段钢管内支撑拆除,先从上水平段一端进管口处开始拆除,边拆除边从进管处外运拆除后的支撑材料;然后从上往下开始拆除斜坡段钢管支撑,边拆除边外运;最后拆除下水平段支撑。
这一侧的支撑拆除完成后,再按照上述顺序拆除另外一侧上水平段和斜坡段钢管支撑。
倒虹吸钢管专项施工方案的优势与应用案例分析倒虹吸钢管是一种利用自然力和重力原理实现自动排水的管道系统。
它能够有效地排除地下室、隧道、地下停车场等深埋工程或低洼地区的积水,大大提高了排水效率。
本文将着眼于倒虹吸钢管专项施工方案的优势与应用案例进行分析,以便全面了解其在工程领域的实际应用。
首先,倒虹吸钢管专项施工方案具有以下几个优势。
其一,高效快速。
倒虹吸钢管的施工相对简单,不需要复杂的设备和大量人力资源,可以快速布置和安装。
倒虹吸钢管通常是在地面预制完成后,再进行埋设,因此可以减少施工时间,提高施工效率。
其二,节约成本。
倒虹吸钢管的施工成本相对较低。
相较于传统的排水系统,倒虹吸钢管的材料成本低,施工完成后无需大量维护成本。
同时,由于倒虹吸钢管可以高效排水,减少了保温、防水等工艺的使用,从而降低了工程总造价。
其三,环保可持续。
倒虹吸钢管在施工过程中不会产生大量的废水和污染物,减少了对环境的影响。
而且,倒虹吸钢管设计合理,能够充分利用自然力和重力原理,减少了能源的消耗,提高了施工过程的可持续性。
其四,安全可靠。
倒虹吸钢管采用预制的方式进行施工,保证了管道的质量和稳定性。
倒虹吸钢管的材质坚固耐用,能够承受较高的水压和重力负荷,不易发生破损和泄漏。
同时,倒虹吸钢管的设计合理,能够确保排水的顺畅和安全,提高了工程的运行效率和可靠性。
接下来,我们将通过具体的应用案例来进一步了解倒虹吸钢管专项施工方案的实际应用情况。
一个经典的应用案例是北京地铁八通线的倒虹吸钢管施工。
地铁八通线是北京地铁系统中一条重要的出入城线路,由于线路走向经过低洼地区,存在排水难题。
为了解决这一问题,设计师采用了倒虹吸钢管专项施工方案。
在施工过程中,首先进行了地下情况的调查和分析,以确定倒虹吸钢管的具体位置和参数。
然后,在地面进行了倒虹吸钢管的预制工作,包括制造、安装和测试。
最后,将预制好的倒虹吸钢管埋设在低洼地区,与地铁隧道联通,实现了排水的快速、高效。
倒虹吸钢管内壁防腐措施实例分析
摘要针对XX倒虹吸钢管内壁防腐工程,通过管内最大冲刷力计算;施工要点介绍;近15年运行效果检验,得出在倒虹吸钢管内实施水泥砂浆抹面防腐是可行的。
关键词含砂水体;倒虹吸管;砂浆抹面防腐
1. 问题的提出
XX倒虹吸管始建于上世纪六十年代,由两条木质管道和一座用于固定管道的过溪桥梁组成,1978年木质管道因腐蚀破坏漏水严重而宣告报废,改为两条钢管承担输水任务,每条钢管长300m,(12节×25m/节),管壁厚度12mm(支座处管壁厚度14mm),钢管内径2.4m,设计流量2×14m3/s,钢管内外采用涂漆防腐。
从1978年至1998年,每年冬季岁修时钢管内壁均重新涂漆一遍,可结果是年年防腐年年腐,至1998年9月检测管厚时,局部管厚只有9.2mm,平均厚度约为9.5mm,实际年腐蚀率λ高达0.125mm/a[(12mm-9.5mm)÷20年], 如果钢管防腐方法没有改变,到达《水利水电工程金属结构报废标准》SL226-98①规定钢管的报废蚀余厚度7mm, 其使用寿命只有40年。
计算方法如下:
设计厚度= 12 mm,
报废蚀余厚度δmin<(D/800+4)m m=(2400/800+4) mm =7.00 mm,
腐蚀速率λ=0.125mm/a,
故使用寿命L =(δ0-δmin)/ λ= (12mm-7mm)/0.125mm/a=40年
2. 防锈漆防锈的实际效果分析:
涂漆防腐的钢管经过一年的运行,年底渠道岁修进入管内检查时,已不见漆层,唯留光滑耀眼的金属本色(当然几小时后就出现黄褐色的锈迹,二十四小时后管内便布满锈迹)。
而造成上述结果的主要原因是倒虹吸钢管所处的特殊地理位置,它紧连盘山输水明渠之后,由于水土流失的原因,水体中常参夹着诸多沙石、树杈等杂物,这些杂物不断地摩擦、冲刷、撞击漆膜表面,而油漆膜的机械强度较低,涂层厚度薄,便会很快磨蚀,失效,要提高钢管防腐效果就必须提高防腐涂层机械强度和厚度。
3.改造方案的拟定
通过对国内外各种防腐措施和造价分析研究,考虑到由水泥砂浆形成的砼耐磨性与耐撞击性远大于油漆,所以改造方案拟为用水泥砂浆抹面替代防锈油漆,但必须进行可行性的论证。
3. 可行性论证
3.1验(论)证水泥砂浆抹面与钢管的粘结力必须大于管内水流的冲刷力。
经初步分析,水流最大的冲刷力发生在管内壁的AB段管道下部的120°区域内(见图一),经几何分析计算AB=3.395m。
此处的冲刷力主要由转弯引起的局部水头损失和AB段的沿程水头损失所产生,其水头损失应为两者叠加,即:总水头损失H = hj+ hf
3.1.1 局部水头损失hj计算②:
hj=ζv2/2g
式中:v—平均流速(m/s), v=4Q/πd2=4*14/(3.14*2.42)=3.10m/s
Q —单管设计流量(Q=14m3/s)
d——管径(d=2400mm)
g —重力加速度(g=9.81 m/s2)
ζ—局部水头损失系数查管道各种局部水头损失系数表,得ζ=0.35
∴hj =ζv2/2g = 0.35*3.102/2*9.81=0.171m
3.1.2 沿程水头损失hf可按谢才公式计算②:
hf=λLABv2/2gd (1)
式中:
λ—沿程阻力系数(m2/s)
LAB —管道长度(m),经几何计算LAB =3.395m
d —倒虹吸管直径(m)
v —平均流速(m/s),经上述计算v= 3.10m/s
g —重力加速度(g=9.81 m/s2)
计算步骤:
计算雷诺数Re=vd/υ
式中:
υ—液体运动粘滞系数,20℃时水的运动粘滞系数(υ=0.0101cm2/s) d —倒虹吸管直径(d= 2.4m)
v —倒虹吸管内水流平均流速v=14÷(3.14×1.44)=3.1m/s)
Re= 310×240/0.0101 = 7366.3×103
判断液体流动状态:由于Re=7366.3×103>2320,故为紊流
计算沿程虹吸管AB段内的水头损失(m):
ω=πd2/4=3.14×2.42/4=4.5216m2
R =(πd2/4)÷πd = d/4 = 2.4/4 = 0.6m (水力半径)
根据中等程度的不抹灰混凝土管,查糙率表n=0.0145,
C= R1/6 = ×0.61/6 =63.33 m1/2/s
λ=8g/C2 == 0.0196
3.1.3AB区域内的总水头损失H:
H = hj+ hf =0.171+0.014=0.185m
3.1.4把总水头损失H换算成压力单位,即
p=ρH(kg/m2)
式中:ρ—20℃时水的密度,ρ=998.23(kg/ m3)
H—总水头损失(m),H = 0.185m
所以:p=998.23×0.185=184.67(kg/m2)
即AB段的平均水流冲刷力≈0.0185 kg/ cm2
查相关资料:砼与光滑钢筋的切向粘结力为25~40 kg/ cm2③,远大于管内水流冲刷力。
3.2砼与钢筋具有相近的线膨胀系数(砼为0.00001~0.0000148,钢为0.000012)③,因而温度变化不致破坏其整体性。
3.3致密的水泥砂浆抹面对钢管壁的保护是很有效的。
基于上述三点论证,在XX倒虹吸钢管内壁采取水泥砂浆抹面防腐是可行的。
4、水泥砂浆内壁抹面防腐施工方案的实施
4.1除锈——压力喷砂,压力0.5~0.6MPa;砂质要求:干燥淡水粗砂(粒径约为2.3~3.1mm),注:禁用海砂;喷砂除锈应使管道表面无可见油脂、污垢、松散的氧化铁皮、浮锈、泥土和油漆涂层等附着物,管道表面显示均匀的金属色泽。
为防止残留的粉尘影响粘结力,优化施工环境和确保施工人员的身体健康,必须采用机械强制通风、逐管吊起自然透气等措施。
(参照《化工设备、管道外防腐设计规定》HG/T20679-1990)④。
4.2水泥砂浆抹面——选用42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或32.5的复合硅酸盐水泥,但同一节钢管只能用同一种水泥,不得混用,洁净的天然河砂,砂颗粒要坚硬,级配良好,砂中泥土、云母、有机杂质及其它有害物质的总重不应超过总重的2%,拌和用水宜采用生活饮用水。
采用灰砂比1︰2的水泥砂浆,砂浆强度等级M30,厚18mm,操作工艺与普通的水泥砂浆抹面相同,但需要说明的有如下几点:⑴施工时砂浆要求薄层抹压缓慢加厚,砂浆初凝前必须抹到设计厚度,接近初凝时再抹压一遍,每节钢管必须一次性当班施工完成。
不得分层分段施工。
对此我们曾在倒虹吸管的头20m(单管)作过分层水泥砂浆抹面试验,在第二年(即2000年4月)汛前安全检查时,发现该处外层水泥砂浆抹面脱落严重,内层完好。
⑵为确保管顶部份的水泥砂浆抹面厚度,避免空鼓和砂浆在施工过程脱落现象,由于XX倒虹吸钢管是用螺栓固定在过溪管道桥的支座上,利用起重设备可以拆卸,可采取旋转钢管的措施,使整个抹面作业过程均处在俯抹或立抹状态。
⑶在施工中,没有使用添加剂,其主要原因是配合比、搅
拌工艺不好控制,怕影响工程施工质量。
⑷从(图一)可以看出,管道AB处受含砂水体的冲刷作用最大,应在此处及附近区域进行相应的加厚抹面和加大水泥砂浆标号的措施,并使折角处呈流线型。
4.3养护:28天洒水养护。
4.4监督:由于施工环境较差,特别要求有关施工管理人员必须在抹面工序施工之前对管内进行除锈效果检查,确保施工质量;水泥沙浆配比检查主要是严格按水泥砂浆配合比要求进行称量控制,施工现场用插针方法控制抹面厚度;在抹面砂浆到达一定强度后使用敲击法进行空鼓检查。
5、改造效果:
5.1防腐效果——本改造自1999年1月投运至今,每次停水进入管内细查(最近一次进管检查时间是2013年2月底),水泥砂浆抹面体表面完整无破损,经无损检测,钢管壁厚与1998年相同。
5.2管理成本——从1999年1月份~2013年1月份,14年间几乎没有在倒虹吸管内因防腐问题而花费财力、物力、人力。
5.3经济效率——用水利水电建筑工程预算定额[2011年]⑤计算,14年共计节省工程直接费用981.2万元:
吊装费/年:600m*320元/m2=19.2万元,
喷砂除锈费/年:(600m*3.14*2.4)*63元/ m2=28.5万元
油漆费/年:(600m*3.14*2.4)*70元/ m2=31.6万元
水泥砂浆抹面费/年:(600m*3.14*2.4)*18元/ m2=81.3万元
节省费用=(1998~2013)年油漆费-水泥砂浆抹面费
==14*(19.2+28.5+31.6)-1*(19.2+28.5+81.3)=981.2万元
其经济效益是很明显的。
6、结语:
综上所述及近15年通水运行的考验,不论是从防腐效果、管理成本还是从经济效益等角度看问题,XX倒虹吸管采用水泥砂浆抹面的管道内壁防腐措施是正确的,笔者认为采用水泥砂浆抹面对于含砂水体的管道内壁防腐和抗磨蚀是有效的,对于其它类似工程具有一定的参考价值。
参考资料:
①《水利水电工程金属结构报废标准》SL226-98
②陕西省水利学校主编,水力学. 北京:水利电力出版社,1978
③成都水力发电学校主编,建筑结构. 北京:水利电力出版社,1979
④《化工设备、管道外防腐设计规定》HG/T20679-1990)。