包头市河西电厂厂外输水管道管材设计选优-内外壁防腐钢管.docx

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包头市河西电厂厂外输水管道管材设计选优

内外壁防腐钢管-论文网

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论文摘要：包头市河西电厂厂外输水管道输送包钢集团污水处理中心的再生水，其水质具有腐蚀性。在管材设计选优时经过对内外壁防腐钢管、钢筒混凝土管和玻璃钢夹砂管三种类型从技术、经济方面进行了对比，最后优选了玻璃钢夹砂管道。经过多年来的运行证实，效果很好。

论文关键词：再生水管道,管材设计选优,内外壁防腐钢管,钢筒混凝土管,玻璃钢夹砂管

0引言

包头市河西电厂始建于2005年，属燃煤火力发电厂。电厂水源由包钢污水处理中心处理后的再生水供给，是包钢集团支援市属企业，推动包头市节约黄河水、合理利用污水再生资源的举措。包钢污水处理中心提供给包头市河西电厂再生水量为3000m/h，敷设1条管径为DN900，长度为8900m的再生水管道。

由于再生水处理主体工艺属混凝、沉淀、过滤和杀菌灭藻，对污水中含盐成分没有去除作用，因此再生水腐蚀的因子较多。加之，从包钢污水处理中心输送到河西电厂的再生水管道要穿越包兰铁路两处、较长的铁路栈场一处，穿越公路一处、昆都仑河一处以及大片的耕地。穿越昆都仑河处需要降水施工。按照包钢已有输水管道敷设在河流和耕地处多年的实践证实，采用钢筋混凝土管道抗震能力差，包头市属地震8度设防区，在1996年5月3日地震时，此类管道接口有些漏水。但是采用钢管，管外壁有腐蚀穿孔的现象。另外，在日常运行中，若发生管道破裂，抢修的混凝土管道施工困难，影响抢修时间。

众所周知，对于热力电厂，有效供水是电厂的生命线。为了确保敷设管道供水安全可靠，施工、维护方便，事故时抢修便捷，投资经济合理，技术先进实用，管道选材尤为重要。我们经过设计选优，进行经济技术综合指标的评价，选用玻璃钢夹砂管道，多年的运行证实，效果很好。该工程于2007年被评为包钢优秀工程设计三等奖。

1再生水输水管道的基本情况

包钢污水处理中心的再生水处理基本工艺为：包钢厂区合流污水→格栅→预沉→沉淀→过滤→加氯杀菌灭藻→送给用水户。

包钢污水处理中心处理水量为8000m/h，其中5000m/h回用到包钢厂区，3000m/h送给河西电厂。处理后水质指标如表1

表1再生水水质指标

项目

SS（mg/L）

pH

暂硬（dH）

总硬（dH）

油

（mg/L）

Cl（mg/L）

SO（mg/L）

数值

≤20

7.8~8.4

≤14

≤28

≤5

120~490

180~420

从上表中看出，Cl＋SO=910mg/L＞500mg/L，对钢材属中级腐蚀，对混凝土及混凝土中的钢材也属中度腐蚀。

2管道管材设计选优

根据输水的水质和管线的工程情况，我们对内外壁防腐钢管、钢筒混凝土管、玻璃钢夹砂管进行了优、缺点分析。

2.1内外壁防腐钢管优、缺点

2.1.1优点

（1）韧性好，强度高、抗震性能好、制造灵活、安装方便。

（2）内外壁防腐后抗腐蚀能力强、水力阻力小。

（3）适应性强，可埋设穿越各种障碍物。

（4）抢修、维护方便。

（5）管基要求简易。

2.2.2缺点

（1）内外防腐处理麻烦。内涂料前需要喷砂去除污物。涂层有砂眼，水容易浸入，易脱落，加速腐蚀。外防腐要求加强防腐，除采用普通要求的石油沥青或环氧煤沥青等外，当钢管敷设长度大于500米时做阴极保护，采用牺牲阳极的办法，在日后运行中必须定期更换阳极，增加运行费用。

（2）焊口处防腐质量控制要求高。钢管绝大部分都是现场对焊施工，在焊完后焊口防腐采用液体环氧补口，施工严格控制方可消除腐蚀隐患，避免爆管等事故。

2.2钢筒混凝土管（外钢内混凝土）

2.2.1优点

（1）节约金属，内壁是混凝土需要做内防腐。

（2）有柔性和平端两种形式接口，柔性接口承口刚度较大，抗震能力强。

（3）水锤峰值较小，因其弹性模量较小。

2.2.2缺点

（1）在Cl＋SO含量超过500mg/L时，极易发生环向钢材锈蚀和管道破裂事故。

（2）水头损失大，水力性能差。预应力钢筋混凝土管的糙率系数在0.013～0.014之间，这样对于同样输水量、同等管径的管线，其沿程阻力就高。由于其糙率大，管道内会挂污结垢，随使用年限的增加，管内径会逐渐缩小，阻力增大。从钢筒混凝土管的制作工艺来分析，其芯管大都采用离心法成型，混凝土的水灰比较大，在离心力的作用下，粗骨料偏向管的外壁，而管内侧由于细骨料和水分的析出，强度和耐磨性变差。当管内壁受水流长期冲刷和浸泡后，会发生磨损和剥蚀。

（3）管材笨重，管件不配套。钢筒混凝土管笨重，搬运损坏率高，增加运输吊装费用。管件不配套，通常选用铸铁管件，两者的承压能力、使用寿命，耐腐蚀状况不一样，易发生爆裂。因此存在事故隐患。输水管线的弯头、三通、短管沿线较多，这一问题会更加明显。

（4）管道一旦发生事故，抢修困难，造价也较高。

2.3玻璃钢夹砂管

2.3.1优点

（1）耐