T-CWEC 31-2022 埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范

ICS27.140CCSH48團體標準T/CWEC31—2022埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范Technicalcodefordesignandconstructionofburiedwatertransmissionsteelpipes2022-10-24發(fā)布2022-12-01實施中國水利企業(yè)協(xié)會發(fā)布Ⅰ中國水利企業(yè)協(xié)會關于發(fā)布《埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范》團體標準的公告2022年第4號根據(jù)中國水利企業(yè)協(xié)會團體標準制定計劃,由寧夏青龍管業(yè)集團股份有限公司主編的《埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范》團體標準,經(jīng)組織審查,現(xiàn)批準發(fā)布,自2022年12月1日施行。序號標準名稱標準編號批準日期實施日期1埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范T/CWEC31—20222022.10.242022.12.1中國水利企業(yè)協(xié)會2022年10月24日ⅢT/CWEC31—2022前言 Ⅴ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 24符號 34.1材料性能 34.2管道上的作用及其效應 34.3幾何參數(shù) 44.4計算系數(shù) 45管線及建筑物布置 55.1管線布置 55.2建筑物及附屬設施布置 66水力設計 66.1一般規(guī)定 66.2恒定流計算 66.3非恒定流計算 77材料 77.1鋼材 77.2止水、鋼筋和混凝土材料 88結構設計 88.1一般規(guī)定 88.2結構設計 88.3管道接口形式 128.4構造要求 139鋼管制作 149.1一般規(guī)定 149.2技術要求 149.3焊縫質(zhì)量要求 159.4無損檢測 169.5水壓試驗 169.6焊縫修補 1610防腐 1710.1一般規(guī)定 1710.2鋼管內(nèi)防腐 1710.3鋼管外防腐 1810.4防腐補口 1910.5陰極保護 2011管道施工 20ⅣT/CWEC31—202211.1一般規(guī)定 2011.2施工準備 2111.3鋼管裝卸和堆放 2111.4管材運輸 2111.5溝槽開挖 2111.6管道基礎 2211.7管道安裝 2211.8溝槽回填 2312管道功能性試驗 2412.1一般規(guī)定 2412.2管道水壓試驗 2412.3承插接口密封試驗 2513驗收 2513.1一般規(guī)定 2513.2驗收資料 26附錄A(資料性)作用在管道上的地面車輛荷載 27附錄B(資料性)鋼管管道豎向變形系數(shù) 29附錄C(資料性)管側(cè)土的綜合變形模量 30附錄D(資料性)土壤反力模量E'的確定 32附錄E(資料性)搭接焊圓角焊縫的設計計算 34條文說明 35ⅤT/CWEC31—2022本標準按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本標準的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標準的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本標準由中國水利企業(yè)協(xié)會提出并歸口。本標準起草單位:寧夏青龍管業(yè)集團股份有限公司、中國水利水電科學研究院、寧夏水務投資集團有限公司、寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司、山西省水利水電勘測設計研究院有限公司、云南省水利水電勘測設計研究院、安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司、武漢大學、寶雞石油鋼管有限責任公司、山西省水利建筑工程局集團有限公司、河北維立方科技有限公司、山東龍泉管道工程股份有限公司、青島豪德博爾實業(yè)有限公司、德州黃河建業(yè)工程有限責任公司、松遼水利水電開發(fā)有限責任公司、廊坊艾格瑪新立材料科技有限公司。本標準主要起草人:宋克軍、崔衛(wèi)祥、孟晉忠、竇鐵生、伍鶴皋、田建林、劉文、童保林、王梅芳、南彥波、張浩、宋濤、陳煬、石長征、趙宏濤、陳建、畢士君、李向東、畢宗岳、孫芹先、趙麗君、王偉、崔志剛、陳忠、楊志靜、樊琨、信永達、李晨晨、孫兆斌、鄒希文、劉莉。1T/CWEC31—2022埋地輸水鋼管設計與施工技術規(guī)范1范圍本標準規(guī)定了埋地輸水鋼管結構設計方法與施工技術,確保工程質(zhì)量、做到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用。本標準適用于對接焊鋼管不大于DN5000、承插搭接焊鋼管DN800~DN4000、承插柔性接口鋼管DN100~DN1800(工作壓力不大于1.6MPa)埋地輸水鋼管的設計、施工和驗收。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本標準必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本標準;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標準。GB/T3091低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T5117非合金鋼及細粒鋼焊條GB/T5313厚度方向性能鋼板GB/T8923.1涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第1部分:未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級GB/T9711石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管GB/T14957熔化焊用鋼絲GB/T17219生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準GB/T21448埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術規(guī)范GB/T23257埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層GB50013室外給水設計標準GB50235工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50236現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50268給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50289城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范GB50332給水排水工程管道結構設計規(guī)范GB50698埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護技術標準GB50766水電水利工程壓力鋼管制作安裝及驗收規(guī)范GB/T50991埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術標準CECS141給水排水工程埋地鋼管管道結構設計規(guī)程CJ/T120給水涂塑復合鋼管SL105水工金屬結構防腐蝕規(guī)范SL176水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程SL191水工混凝土結構設計規(guī)范SL223水利水電建設工程驗收規(guī)程SL/T281水利水電工程壓力鋼管設計規(guī)范SL432水利工程壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范SY/T0457鋼制管道液體環(huán)氧涂料內(nèi)防腐層技術標準SY/T4106管道無溶劑聚氨酯涂料內(nèi)外防腐層技術規(guī)范2T/CWEC31—2022SY/T5037普通流體輸送管道用埋弧焊鋼管SY/T6423.1石油天然氣工業(yè)鋼管無損檢測方法第1部分:焊接鋼管焊縫缺欠的射線檢測SY/T6423.5石油天然氣工業(yè)鋼管無損檢測方法第5部分:焊接鋼管焊縫缺欠的數(shù)字射線檢測T/CECS492給水排水工程埋地承插式柔性接口鋼管管道技術規(guī)程T/CECS10159給水用承插柔性接口鋼管ISO10802球墨鑄鐵管道—施工安裝后的水壓試驗(Ductileironpipelines—Hydrostatictestingafterinstallation)3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1埋地輸水鋼管buriedwatertransmissionsteelpipe埋入管溝內(nèi),并回填土石等回填料的輸水壓力鋼管。3.2工作壓力workingpressure輸水鋼管在正常工作時的運行壓力。3.3瞬態(tài)壓力transientpressure封閉管道中因流速變化導致彈性波沿管線傳播時壓力升高或降低,這些壓力變化稱為瞬態(tài)壓力,包括工作壓力和水錘壓力。3.4現(xiàn)場試驗壓力fieldtestpressure現(xiàn)場進行水壓試驗時的試驗壓力。3.5水壓試驗hydrostatictest按規(guī)定進行的充水加壓試驗。3.6屈曲壓力bucklingpressure埋在土壤中的管道因載荷和變形導致的彈性不穩(wěn)定性而塌陷或彎曲的壓力。3.7承插搭接焊socketlapwelding鋼管在使用承插式連接有部分重疊的地方,在重疊處進行單面或雙面焊接的方法。3.8對接焊buttwelding將焊件固定,使其端面對準,在接觸處進行單面或雙面焊接的方法。3.9柔性接口flexibleinterface埋地輸水管道采用承插式柔性連接時,可有單膠圈承插連接和雙膠圈承插連接兩種接口方式。3.10流填料flowpacking用土或細骨料、膠凝材料、水組合而成的一種低強度回填材料。3T/CWEC31—20224符號下列符號適用于本標準。4.1材料性能Ed—管側(cè)土的綜合變形模量;Ee—管側(cè)回填土在要求壓實密度下的變形模量;ES—鋼管鋼材彈性模量;E'—土壤反力模量;EI—管的剛度;E—彈性模量;I—單個管壁構件單位長度的橫向慣性矩;Is—鋼管管壁縱向截面單位長度的截面慣性矩;P—水壓試驗壓力;p1—管道內(nèi)部工作壓力;p2—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力;pv—內(nèi)部真空壓力;qa—允許屈曲壓力;S—水壓試驗環(huán)向應力;s1—工作壓力下鋼材的允許應力;s2—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下鋼材的允許應力;γs—回填土的容重;γw—單位水重量;σl—縱向應力;σh—環(huán)向應力;σT—軸向熱應力;σT+υ—熱應力和泊松應力的最大允許應力;σU—鋼材的最小規(guī)定抗拉強度;σγ—鋼材的最小規(guī)定屈服強度;σT+συ—角焊縫中許用應力。4.2管道上的作用及其效應Ffk—管道單位長度摩擦力值;Ffw,k—作用在管道單位長度上的浮托力值;∑FGK—作用在管道單位長度上的全部向下的豎向荷載;hj—管道局部水頭損失;hy—管道沿程水頭損失;hz—管道總水頭損失;i—單位長度管道的水頭損失(水力坡降);Qvk—車輛的單個輪壓值;q—設計流量;qik—地面車輛荷載或地面堆積荷載;qvk—地面車輛荷載傳至管頂單位面積上的豎向壓力荷載值;4T/CWEC31—2022Wc—管道單位長度上管頂豎向土荷載值;wd,max—管道在外部荷載作用下的最大豎向變形;δf—管道豎向變形。4.3幾何參數(shù)A—鋼管的過流面積;a—單個車輪著地長度;b—單個車輪著地寬度;β—管道轉(zhuǎn)角;Dc—鋼管外徑;D0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算;di—相鄰兩個輪壓間的凈距;dj—鋼管內(nèi)徑;dj1—鋼管變形后的豎向內(nèi)直徑;g—工程所在地重力加速度;Hs—覆土深度;Hw—管道上方水的高度;hd—管底以下部分人工土弧基礎厚度;L—柔性接頭距敷設方向改變處的距離;l—管段長度;N—輪壓數(shù)量;R—水力半徑;r0—鋼管的計算半徑;t—鋼管管壁厚度;t1—內(nèi)部工作壓力下的計算鋼管管壁厚度;t2—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下的計算鋼管管壁厚度;t3—搬運的計算鋼管管壁厚度;tj—管道壁厚;v—管道內(nèi)平均流速;φ—變形百分率;ΔT—溫度的增量。4.4計算系數(shù)α—鋼材的線膨脹系數(shù);C—謝才系數(shù);Ch—海曾—威廉系數(shù);Cn—經(jīng)驗矯正系數(shù);CΔ—考慮預測的管道撓度極限;DL—變形滯后效應系數(shù);FS—安全系數(shù);Kb—豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù);Kf—管道的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù);Ks—管道的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);5T/CWEC31—2022Kυ—土壤泊松比υs的模量修正系數(shù);n—管道的粗糙系數(shù);RH—回填深度的校正系數(shù);Rw—水浮力因子;ξ—管道系統(tǒng)局部水頭損失系數(shù);φs—考慮壓實土壤反力模量變化因素的系數(shù);μd—車輛荷載的動力系數(shù);μs—鋼管管道與土壤間的摩擦系數(shù);ψc—動荷載組合系數(shù)。5管線及建筑物布置5.1管線布置5.1.1管線布置應與工程區(qū)域的相關規(guī)劃相協(xié)調(diào),并符合工程總體布置。布置時應充分考慮地形、地質(zhì)、環(huán)境、施工、建設征地、水力學、交通、運行管理、既有地面及地下設施等因素,經(jīng)技術經(jīng)濟綜合比較后確定。5.1.2管線布置應選擇地形、地質(zhì)條件較好的地段,宜避開崩坍、滑坡、地礦采空區(qū)等不穩(wěn)定地層,以及活動斷層、流沙、淤泥、人工填土、濕陷性黃土、永久性凍土、膨脹土、地下水位高和涌水最大的地段。無法避開時,應采取保證管道施工及運行安全的工程措施。5.1.3管道條數(shù)應根據(jù)工程供水對象的規(guī)模、重要性、供水保證率、受水區(qū)水源數(shù)量、調(diào)蓄能力及建設分期檢修等因素,經(jīng)技術經(jīng)濟綜合比較后確定。如采用兩條或多條管線輸水時,管道之間的連通管數(shù)量及斷面應按相關要求確定。多條管線平行埋設在同一管槽中時,相鄰兩條管線之間的凈距應符合SL/T281的規(guī)定。5.1.4輸水管線布置應考慮控制內(nèi)壓流態(tài),正常運行條件下,應保證管頂以上不少于2m水頭。5.1.5管道的埋設深度應根據(jù)地質(zhì)、外荷載、地下水位、凍土深度、地表植被、環(huán)境溫度、交通、抗浮、抗沖刷等因素確定。寒冷地區(qū),管頂埋設深度應位于凍土層以下,覆土深度小于凍土深度的管道應采取保溫措施。5.1.6管道的平面布置和豎向布置、管道與建(構)筑物、鐵路和其他管道的水平凈距、管道與其他管線交叉時的最小垂直距離應符合GB50013和GB50289的規(guī)定。5.1.7埋地輸水鋼管轉(zhuǎn)彎半徑可采用2~3倍管徑。位置相近的立面和平面轉(zhuǎn)彎宜合并為空間彎管,位置相近的彎管和漸縮管宜合并成漸縮彎管。5.1.8埋地輸水鋼管在轉(zhuǎn)彎、三通、檢修閥等存在動靜水推力處,應根據(jù)管線布置通過穩(wěn)定計算確定是否設置鎮(zhèn)墩。埋地輸水鋼管敷設于地震區(qū)或穿過活動斷裂帶時,宜設置伸縮變形設施。5.1.9管線敷設于河底時,應選擇在穩(wěn)定河段,管線高程應按不妨礙河道的整治、通航和管線安全的原則確定,并應符合下列規(guī)定:a)在Ⅰ~Ⅴ級航道下面敷設,其頂部高程在遠期規(guī)劃航道底標高2.0m以下;b)在Ⅵ級、Ⅶ級航道下面敷設,其頂部高程在遠期規(guī)劃航道底標高1.0m以下;c)在其他河道下面敷設,其頂部高程至少在河道設計洪水沖刷線以下0.5m,必要時采用防護措施。5.1.10一側(cè)鄰近沖溝或陡坎的埋地輸水鋼管,應對沖溝和邊坡、溝底和陡坎采取加固措施。必須穿越?jīng)_溝的埋地輸水鋼管,應綜合設計溝頂?shù)慕厮?、排水、導水工程、坡面的防護工程、溝底的穩(wěn)管及防沖蝕工程,導水溝宜將水導入天然泄水溝中。6T/CWEC31—20225.2建筑物及附屬設施布置5.2.1設置于管線上的調(diào)流調(diào)壓設施、檢修閥、排水閥、通氣閥(孔)及水錘防護等設施,其型式和數(shù)量應根據(jù)管線布置、運行管理和水力過渡過程分析成果要求確定。5.2.2結合地形條件和運行管理要求,在管線上每間隔5~10km宜設置一座檢修閥室(井)。穿越河(渠)道、鐵路、高等級公路可根據(jù)相關要求設置檢修閥。檢修閥前或后設置通氣設施和檢修孔時,兩者宜結合布置。5.2.3在輸水管線低點宜設置排水設施,其數(shù)量、直徑應結合管道系統(tǒng)自排能力和管段放空時間及外部河道設施的安全泄放能力計算確定。5.2.4輸水管線高點或隆起點和長平緩段應設通氣設施。平緩管段每間隔1km宜設置通氣設施。5.2.5在管徑大于等于DN1000的輸水管道平緩段上必要位置宜設置直徑為800mm的檢修人孔,檢修人孔宜與通氣設施結合布置。6水力設計6.1一般規(guī)定6.1.1有壓輸水系統(tǒng)的水力計算包括恒定流計算和非恒定流計算。其中,恒定流計算包括管道過流能力、上下游水流銜接、水頭損失計算及水力坡降線等內(nèi)容;非恒定流計算即水力過渡過程計算,應按工程運行過程中啟泵、開閥、關閥、可能出現(xiàn)的事故停泵、正常運行及流量調(diào)節(jié)等工況,對管道系統(tǒng)進行水錘計算和綜合防護設計。水力計算應符合下列規(guī)定:a)壓力管道和附屬設備的水頭損失,宜進行下列部分計算:—沿程水頭損失;—進水口段、漸縮段、漸擴段、彎管、岔管以及閥門等引起的局部水頭損失。b)水錘計算應結合工程實際合理確定計算工況,并提供下列計算成果:—最高壓力線;—最低壓力線。6.1.2應根據(jù)設計階段、工程規(guī)模等選用解析法、數(shù)值分析法等計算水錘壓力,必要時,應進行模型試驗。在計算分析、試驗的基礎上,應根據(jù)工程重要性及輸水系統(tǒng)布置特點,結合工程實踐經(jīng)驗綜合分析后確定。6.2恒定流計算6.2.1管道的總水頭損失,可按公式(1)計算:hz=hy+hj……………(1)式中:hz—管道總水頭損失,m;hy—管道沿程水頭損失,m;hj—管道局部水頭損失,m。6.2.2管道沿程水頭損失宜采用海曾威廉(HazenWilliams)公式(2)或謝才(Chezy)公式(3)計算。………式中:i—單位長度管道的水頭損失(水力坡降),m/m;7T/CWEC31—2022l—管段長度,m;q—設計流量,m3/s;Ch—海曾威廉系數(shù),可參照表1取值;dj—鋼管內(nèi)徑,mm。……………式中:v—管道內(nèi)平均流速,m/s;C—謝才系數(shù);R—水力半徑,m;對于圓管道其中,謝才系數(shù)C采用曼寧(Manning)公式(4)計算:……………式中:n—管道的粗糙系數(shù),可參照表1取值。鋼管種類鋼管內(nèi)襯形式海曾威廉系數(shù)Ch粗糙系數(shù)n新鋼管水泥砂漿內(nèi)襯120~1300.011~0.012涂料內(nèi)襯130~1400.0105~0.0115舊鋼管無內(nèi)襯90~1000.014~0.0186.2.3管道的局部水頭損失可按公式(5)計算:hj=∑ξ……………式中:v—管道內(nèi)平均流速,m/s;ξ—管道系統(tǒng)局部水頭損失系數(shù);g—工程所在地重力加速度,m/s2。6.2.4管道過流能力及水力坡降線等其他恒定流計算均應結合管道水頭損失及邊界條件進行。6.3非恒定流計算6.3.1對于設計流速和運行壓力較低且管道較短的簡單有壓重力流輸水系統(tǒng),水錘分析及防護設計可采用水錘經(jīng)驗公式計算或參照同類工程進行;對于管道較長的輸水系統(tǒng),水錘分析及防護設計應該進行水力過渡過程數(shù)值模擬計算分析,確定水錘防護措施;對于重要的(如泵站)或較復雜的長距離輸水系統(tǒng),還應進行對比分析計算,確定水錘防護措施。6.3.2有壓輸水系統(tǒng)經(jīng)水錘計算分析采取水錘綜合防護設計后,瞬態(tài)特性參數(shù)應滿足下列要求:a)包括最不利工況下最高壓力不超過管道正常工作壓力的1.3~1.5倍。b)輸水系統(tǒng)任何部位不應出現(xiàn)水流氣化、水柱分離現(xiàn)象。7材料7.1鋼材7.1.1鋼管所用鋼材的性能及技術要求應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。8T/CWEC31—20227.1.2鋼管管壁、支承環(huán)、岔管加強構件等主要受力構件應使用鎮(zhèn)靜鋼,宜采用的碳素結構鋼有Q235的B、C、D級鋼板;低合金高強度結構鋼有Q355、Q390的B、C、D、E級鋼板;壓力容器用鋼板有20R、16MnR、15MnVR、15MnNbR等。7.1.3用作主要受力構件的鋼材,除應符合相應標準的要求外,還應滿足下列條件:a)應具有良好的焊接性能,焊后強度不低于母材;b)沿板厚方向受拉的構件用材,應符合GB/T5313的規(guī)定。每張鋼板均應進行檢查。7.1.4主要受力構件用鋼材夏比沖擊試驗(V形缺口)的溫度和取樣方向,應根據(jù)工程具體運行條件提出要求。7.1.5鋼材的物理性能指標應符合下列要求:a)彈性模量ES=2.06×105N/mm2;b)容重γst=7.85×10-5N/mm3;c)線膨脹系數(shù)α=1.2×10-5/℃;7.1.6鋼管的焊接材料應符合下列要求:d)泊松比υ7.1.6鋼管的焊接材料應符合下列要求:a)手工焊選用的焊條型號應與鋼管管材力學性能相適應,焊條應符合GB/T5117的規(guī)定;b)自動焊或半自動焊選用的焊絲應與鋼管管材力學性能相適應,焊絲應符合GB/T14957的規(guī)定。7.2止水、鋼筋和混凝土材料7.2.1所用止水、鋼筋和混凝土材料應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。7.2.2伸縮節(jié)止水材料可用油浸麻、橡膠、石棉、聚四氟乙烯等制作;法蘭及人孔止水材料可采用橡膠、聚四氟乙烯、石棉、鉛等。7.2.3管周、鎮(zhèn)墩和支墩所用混凝土和鋼筋材料應符合SL191的規(guī)定。8結構設計8.1一般規(guī)定8.1.1埋地輸水鋼管結構計算應采用單一安全系數(shù)表達的方式。8.1.2埋地輸水鋼管結構應按柔性管道進行計算,結構內(nèi)力分析應按彈性體系計算,結構計算應同時滿足豎向變形和強度要求。8.1.3埋地輸水鋼管結構設計應提出埋設條件的要求,包括管道基礎、管道連接、溝槽回填土的類別與壓實度等。8.1.4埋地輸水鋼管,當其敷設方向改變處的一側(cè)或兩側(cè)設有柔性接頭時,應對敷設方向改變處進行抗滑穩(wěn)定驗算,抗滑穩(wěn)定性抗力系數(shù)Ks不應小于1.5。8.1.5埋地輸水鋼管的地基應滿足地基承載力的要求,鎮(zhèn)墩應符合相關標準規(guī)定。8.2結構設計8.2.1埋地輸水鋼管管道結構上的內(nèi)部荷載主要有工作壓力、瞬態(tài)壓力、現(xiàn)場試驗壓力、真空壓力等;外部荷載主要有豎向土荷載、地面堆積荷載、車輛荷載、外水壓力等。8.2.2埋地管道的管頂豎向土荷載值,應根據(jù)管道的敷設條件和施工方法計算確定。8.2.3對開槽敷設的埋地鋼管,管頂豎向土荷載值應按公式(6)計算:Wc=γsHsDc……………(6)式中:Wc—管道單位長度上管頂豎向土荷載值,kN/m;9T/CWEC31—2022γs—回填土的容重,kN/m3;Hs—覆土深度,m;Dc—鋼管外徑,m。8.2.4管道上的動荷載應包括作用在管道上的地面車輛荷載或堆積荷載。車輛荷載與堆積荷載不應同時考慮,而應選用荷載效應較大者。車輛荷載等級應按實際行車情況采用。8.2.5作用在管道上的地面車輛載荷見附錄A。8.2.6地面堆積荷載應不小于10kN/m2;動荷載組合系數(shù)ψc可取0.5。8.2.7在設計內(nèi)部荷載作用時,應計算管壁厚度。以將環(huán)向應力限制在允許的水平。設計中使用的內(nèi)部荷載是管道在使用壽命期間可能會承受的實際工作壓力和瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力。8.2.8鋼管管材在工作壓力下的允許應力取鋼材規(guī)定最小屈服強度的50%;在瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下的允許應力取鋼材規(guī)定最小屈服強度的75%。8.2.9鋼管壁厚t按下列方法確定,取所有管道計算壁厚值的最大值:a)在已知工作壓力情況下,鋼管壁厚可按公式(7)計算:……………b)在已知瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力的情況下,鋼管壁厚可按公式(8)計算:……………—在搬運條件下,鋼管壁厚可按公式(9)計算:………………—鋼管壁厚可按公式(10)確定取值:t≥max(t1,t2,t3) (10)式中:p1—管道內(nèi)部工作壓力,MPa;p2—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力,MPa;Dc—鋼管外徑,mm;D0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算,mm;s1—工作壓力下鋼材的允許應力,MPa;s2—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下鋼材的允許應力,MPa;t1—內(nèi)部工作壓力下的計算鋼管管壁厚度,mm;t2—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下的計算鋼管管壁厚度,mm;t3—搬運的計算鋼管管壁厚度,mm;t—鋼管管壁厚度,mm(在任何情況下,鋼管管壁厚度不應小于3mm)。8.2.10埋地輸水鋼管管道在外部荷載作用下,最大豎向變形限值應符合下列規(guī)定:a)當內(nèi)外防腐采用水泥砂漿時,最大豎向變形不應超過0.02D0;b)當內(nèi)防腐為水泥砂漿,外防腐為涂料時,最大豎向變形不應超過0.03D0;c)當內(nèi)外防腐為延性良好的涂料時,最大豎向變形不應超過0.04D0。8.2.11埋地輸水鋼管管道在外部荷載作用下的最大豎向變形驗算,應符合下列規(guī)定:a)鋼管在外部荷載作用下的最大豎向變形驗算,應按公式(11)計算:wd,max≤φD0…………(11)式中:wd,max—管道在外部荷載作用下的最大豎向變形;10T/CWEC31—2022D0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算,mm;φ—變形百分率,按8.2.10的規(guī)定采用。b)鋼管在外部荷載作用下的最大豎向變形Wd,max,應按公式(12)計算:=………………式中:DL—變形滯后效應系數(shù),取1.0~1.5;Kb—豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù),見附錄B;Wc—管道單位長度上管頂豎向土荷載值,N/mm;qik—地面車輛荷載或地面堆積荷載,應根據(jù)設計條件采用其中較大值,N/mm2;Dc—鋼管外徑,mm;ES—鋼管鋼材彈性模量,N/mm2;Ed—管側(cè)土的綜合變形模量,見附錄C,MPa;ψc—動荷載組合系數(shù),可取0.5;r0—鋼管的計算半徑,mm;Is—鋼管管壁縱向截面單位長度的截面慣性矩,mm3。8.2.12埋在土壤中的鋼管可能會因荷載和變形導致的彈性不穩(wěn)定性而塌陷或彎曲。外部荷載的總和應等于或小于允許的屈曲壓力。允許屈曲壓力應按公式(13)計算:……………其中EI=ESIS+ECIL+ECICRH=11.4/(11+2r0/Hs)式中:qa—允許屈曲壓力,MPa;EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up3(FS),EI)—EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(安全系數(shù)),管的剛度);,FS=2.0;E—彈性模量[2.06×105N/mm2(鋼)(ES)和2.7×104N/mm2(水泥砂漿)(EC)];I—單個管壁構件單位長度的橫向慣性矩,mm3[用于鋼筒(IS)、水泥砂漿襯里(IL)和水泥砂漿涂層(IC)];EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up3(Cn),Dc)—EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up4(經(jīng)驗矯正),鋼管外徑)系,;0.55;φs—考慮壓實土壤反力模量變化因素的系數(shù),建議值為0.9;E'—EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(下),土)壤,EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(通常假設),反力模量)sEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up4(0),P)a.3,,E'—EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(下),土)壤,EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(通常假設),反力模量)sEQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up4(0),P)a.3,,EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(給出),見附錄)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up4(K),D)υ;=0.74;RH—回填深度的校正系數(shù);r0—鋼管的計算半徑,mm;Hs—覆土深度,mm?？紤]內(nèi)部真空壓力,則通過公式(14)計算滿足屈曲要求:+pv…………………式中:Hw—管道上方水的高度,m;11T/CWEC31—2022EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up8(γ),p)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up7(w),v)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up9(單位水重量),內(nèi)部真空壓)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up8(1),P)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up8(0),a)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up9(N/m),等于)3大;氣壓力減去管道內(nèi)絕對壓力;D0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算,m;Rw—水浮力因子,Rw=1-0.33(HwD0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算,m;Wc—管道單位長度上管頂豎向土荷載值,kN/m,見8.2.3。若同時考慮活荷載,則通過公式(15)計算滿足屈曲要求:………………式中:qik—地面車輛荷載或地面堆積荷載,根據(jù)設計條件采用其中較大值,kN/m2;D0—鋼管計算直徑,可按管壁中心計算,m。8.2.13對埋設在地表水或地下水以下的管道,應根據(jù)設計條件計算管道結構的抗浮穩(wěn)定。8.2.14埋地輸水鋼管的抗浮穩(wěn)定可按公式(16)計算:∑FGK≥KfFfw,k………(16)式中:∑FGK—作用在管道單位長度上的全部向下的豎向荷載,kN/m;Ffw,k—作用在管道單位長度上的浮托力值,kN/m;Kf—管道的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù),取1.10。8.2.15當埋地輸水鋼管在敷設方向改變處一側(cè)或兩側(cè)有柔性接頭時,柔性接頭距敷設方向改變處的距離,應按公式(17)和公式(18)計算:…………………式中:L—柔性接頭距敷設方向改變處的距離,m;A—鋼管的過流面積,m2;p2—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力(取大值),kN/m2;Ks—管道的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),取1.50;Ffk—管道單位長度摩擦力值,kN/m;β—管道轉(zhuǎn)角;dj—鋼管內(nèi)徑,m。8.2.16管道單位長度摩擦力值可按公式(19)計算:Ffk=μsγsDc………(19)式中:Ffk—管道單位長度摩擦力值,kN/m;μs—鋼管管道與土壤間的摩擦系數(shù),應根據(jù)試驗確定;當缺乏試驗資料時,可采用0.2~0.4;Hs—覆土深度,m;γs—回填土的容重,kN/m3;Dc—鋼管外徑,m;γw—單位水重量,γw=10kN/m3;12T/CWEC31—2022dj—鋼管內(nèi)徑,m。8.2.17承插搭接焊接的圓角焊縫的設計計算,應符合附錄E的規(guī)定。8.3管道接口形式8.3.1埋地輸水鋼管可采用承插式柔性接口、承插搭接焊或?qū)雍高B接,連接部位應滿足結構強度、變形和密封性要求。承插式柔性接口適用于不大于DN1800的埋地輸水鋼管。8.3.2承插式柔性接口分為單膠圈承插式柔性接口和雙膠圈承插式柔性接口兩種型式,單膠圈承插式柔性接口示意圖見圖1,雙膠圈承插式柔性接口示意圖見圖2。接口密封試驗可參照T/CECS10159的相關規(guī)定執(zhí)行。213標引序號說明:1—橡膠密封圈;2—承口;3—插口。圖1單膠圈承插式柔性接口示意圖 標引序號說明:1—鋼管;2—橡膠密封圈;3—承口;4—插口。圖2雙膠圈承插式柔性接口示意圖8.3.3承插式搭接焊分為承插搭接內(nèi)外焊接口和承插搭接內(nèi)焊接口兩種形式,承插搭接內(nèi)外焊接口示意圖見圖3,承插搭接內(nèi)焊接口示意圖見圖4。1標引序號說明:1—焊縫。圖3承插搭接內(nèi)外焊接口示意圖1標引序號說明:1—焊縫。圖4承插搭接內(nèi)焊接口示意圖13T/CWEC31—20228.3.4對接焊接口分為單面焊和雙面焊兩種形式,對接焊單面焊接口示意圖見圖5,對接焊雙面焊接口示意圖見圖6。1標引序號說明:1—焊縫。圖5對接焊單面焊接口示意圖1標引序號說明:1—焊縫。圖6對接焊雙面焊接口示意圖8.4構造要求8.4.1埋地輸水鋼管的管壁最小厚度,除滿足結構分析要求外,還應考慮制造工藝、安裝、運輸?shù)纫?保證必需的剛度。8.4.2埋地輸水鋼管依靠足夠的土壤側(cè)支撐和足夠的土壤覆蓋層來分配施工設備的荷載和管道上方的其他荷載。當鋼管內(nèi)徑大于等于DN600且鋼管內(nèi)徑與壁厚之比大于120時,鋼管兩端內(nèi)壁應加設支撐。支撐應放置在距離每段管道長度15%~20%的位置,但距離端口不小于1200mm。裝運支架應位于支撐附近。對于內(nèi)部裸露的水泥砂漿襯里管道,通常木支撐尺寸為50~100mm。然后使用木墊或楔子頂緊支柱,使其緊密貼合。8.4.3對接焊焊接時,鋼管壁厚宜保持內(nèi)徑不變,當對焊鋼管的壁厚差大于4mm時,應將鋼管壁厚較大的接口坡口按照1∶3比例制作。8.4.4縱向焊縫不應布置在橫斷面的水平軸線和垂直軸線上,與其夾角應大于10°,相鄰管節(jié)縱縫弧線錯距不應小于300mm。環(huán)向焊縫間距直管不宜小于500mm,岔管、彎管等結構不宜小于下列各項之大值:—10倍管壁厚度;8.4.5彎管段相鄰管節(jié)轉(zhuǎn)折角不宜大于10°。直徑改變的漸變圓錐管,錐頂角不宜大于7°。8.4.6焊縫按重要性可分為下列三類:a)一類焊縫,主要包括下列類型:—鋼管管壁縱縫;—人孔頸管的對接焊縫、人孔頸管與頸口法蘭盤和管壁的連接焊縫;—悶頭焊縫及悶頭與管壁的連接焊縫;—支承環(huán)對接焊縫和主要受力角焊縫。b)二類焊縫,主要包括下列類型:—除列入一類環(huán)縫的其他鋼管管壁環(huán)縫;—阻水環(huán)、止推環(huán)的對接焊縫。c)三類焊縫,不屬于上列范圍的其他焊縫。14T/CWEC31—20228.4.7符合下列情況之一者,應進行消除殘余應力處理。如采取其他消應措施,則應進行有關試驗論證。a)鋼管壁厚超過下列數(shù)值:—Q235、Q245R,鋼管壁厚大于42mm;—Q355、Q345R,鋼管壁厚大于38mm;—Q390、Q370R,鋼管壁厚大于36mm;—高強鋼,鋼管壁厚大于32mm;—其他鋼種經(jīng)研究后確定。b)冷加工成型的鋼管壁厚超過下列數(shù)值:—Q235、Q355、20R、Q345R,壁厚大于等于D/33;—Q390、Q370R,壁厚大于等于D/40;—高強鋼,鋼管壁厚大于等于D/57;—其他鋼種經(jīng)研究后確定。9鋼管制作9.1一般規(guī)定9.1.1鋼管制造工藝可采用螺旋埋弧焊或直縫埋弧焊工藝,焊接方式應采用對接焊。9.1.2制管標準可按設計要求選用GB/T9711、SY/T5037、GB/T3091、SL432的規(guī)定執(zhí)行。直縫埋弧焊工藝制作直管和管件時,應符合SL432的相關要求。9.1.3不同焊接工藝對應的管徑范圍應符合以下要求:a)直縫埋弧焊工藝DN150~DN5000;b)螺旋焊埋弧焊工藝DN200~DN4000。9.1.4鋼管制作材質(zhì)應符合設計要求。9.2技術要求9.2.1鋼管外徑偏差見表2:表2鋼管外徑偏差單位:mm鋼管外徑Dc允許偏差管體管端219<Dc≤630±1.0%Dc±0.75%Dc或±2.5,取小值630<Dc≤1420±0.75%Dc±0.50%Dc或±3.5,取小值Dc>1420依照協(xié)議注1:管端為距鋼管端部100mm范圍內(nèi)的鋼管。9.2.2距管端100mm范圍內(nèi)鋼管的橢圓度應不大于1.5%Dc。9.2.3根據(jù)規(guī)定鋼管外徑,管道外周長與標稱外周長的允許偏差為±1%,最大不得超過19mm。9.2.4板材、薄板的厚度負公差應小于0.25mm或鋼管公稱厚度的6%兩者中的較小值。9.2.5標準管定尺長度為6000~12000mm,允許誤差為±500mm。非標準長度管由生產(chǎn)廠家按照施工單位提出的尺寸進行加工。三通及彎管等長度按照實際所需要長度及詳細施工圖確定。9.2.6鋼管直度偏差不大于鋼管長度的0.2%,每個管端1.0m長度范圍內(nèi)的鋼管相對于直線的局部偏離應小于等于4.0mm。15T/CWEC31—20229.2.7對接管及鋼板對頭焊縫9.2.7.1不應以對接管的形式交付貨物,鋼管上可存在鋼板對頭焊縫,每根鋼管對頭焊縫小于等于1處,且鋼板對頭焊縫距管端不應小于300mm。9.2.7.2鋼板對頭內(nèi)外焊縫焊接各不應少于1道,且焊接應采用埋弧焊。9.2.7.3允許對頭焊縫的余高去除,但去除后的焊縫表面不應低于鋼板原始表面。9.2.8管端9.2.8.1鋼管管端應加工焊接坡口。9.2.8.2鋼管壁厚大于3.2mm的平端鋼管的管端應加工焊接坡口。坡口角度為305°,鈍邊為1.6+-EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(8),8)mm,以鋼管軸線的垂線為基準測量坡口角。9.2.8.3坡口加工應在制造廠內(nèi)采用機械倒棱方式加工,嚴禁使用火焰切割。9.2.8.4管端也可采用承插型式交貨,承插口可在管端直接成型。9.2.9按本標準交貨的鋼管應為平端或承插接口鋼管。平端鋼管應切直,切斜應符合以下規(guī)定:a)外徑小于820mm的鋼管,切斜偏差為1.6mm;b)外徑大于等于820mm的鋼管,切斜偏差為3mm。9.2.10經(jīng)購方與制管廠協(xié)商,鋼管可以其他角度的坡口或以平頭交貨。9.3焊縫質(zhì)量要求9.3.1外觀9.3.1.1鋼管焊縫外觀應逐節(jié)進行檢查。9.3.1.2表面光順、均勻、焊道與母材應平緩過渡。9.3.1.3表面不應有熔化金屬流到焊縫外未熔化的母材上,焊縫和熱影響區(qū)表面不應有裂紋、氣孔、弧坑和灰渣等缺陷。9.3.2摔坑鋼管管壁上不應有深度超過6.4mm的摔坑。摔坑長度在任何方向不應超過0.5Dc。凹陷部分帶有尖銳劃傷時,凹陷深度不應超過3.2mm。當凹陷部分帶有尖銳劃傷時應將尖銳劃傷磨去,但磨后的凹坑深度、長度應符合上述規(guī)定,修磨處剩余壁厚也應符合相應要求。注:摔坑深度是指凹陷處最低點與鋼管原始輪廓延伸部分之間的距離。9.3.3寬度焊縫寬度每邊應覆蓋坡口邊緣2~3mm。9.3.4焊偏無損檢測的結果表明焊縫完全焊透和熔合,焊偏不應成為拒收的原因。9.3.5表面余高應小于等于1+0.2倍坡口邊緣寬度,且不大于4mm,鋼管的焊縫與管體應平滑過渡。9.3.6咬邊深度應小于等于0.5mm,焊縫兩側(cè)咬邊總長不得超過焊縫長度的10%,且連續(xù)長不應大16T/CWEC31—20229.3.7錯邊應小于等于0.2倍的鋼管管壁厚度,且不應大于2mm。9.3.8分層9.3.8.1管端面上不允許存在分層,距管端25mm范圍內(nèi)以及距焊縫兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的分層均視為缺陷,有這種缺陷的鋼管應切除,直到除去這種分層為止。9.3.8.2如果發(fā)現(xiàn)管口有分層現(xiàn)象,應對整條管道進行分層檢查。其余部位上的分層的限值為任何方向不允許存在長度超過50mm的分層。9.3.8.3長度在30~50mm的分層相互間距應為大于500mm;長度小于30mm、相互間距小于板厚的若干小分層構成連串性分層,該連串性分層中的所有小分層長度總和不得大于80mm。9.3.8.4應在廠內(nèi)對管端的分層夾雜進行抽檢(抽檢比例≥20%,且每班不少于2次)。9.3.9未焊滿鋼管所有焊縫不允許出現(xiàn)未焊滿。9.4無損檢測9.4.1對接焊焊縫全長應按SY/T6423.1或SY/T6423.5要求進行X射線工業(yè)電視檢測。9.4.2允許對無損檢測出的缺陷按修補要求進行修補,不應出現(xiàn)兩次以上的修補,最終要確保所供貨管道焊縫100%射線無損檢測合格,確保焊縫無裂縫、未融合及未焊透及直徑超過5mm的夾渣氣孔缺陷。9.5水壓試驗9.5.1鋼管應在出廠前進行水壓試驗抽檢,水壓試驗抽檢的取樣頻率應按照相關標準規(guī)定執(zhí)行。9.5.2鋼管的水壓試驗壓力保持時間不應小于15s,并同時有水壓壓力曲線記錄存儲功能,試驗過程管道及焊縫應無滲漏現(xiàn)象。9.5.3試驗壓力應按公式(20)計算,計算結果精確到0.1MPa:P=2St/Dc…………(20)式中:P—水壓試驗壓力,MPa;S—水壓試驗環(huán)向應力,按SY/T5037—2018表3所示百分數(shù)與鋼管規(guī)定的最小屈服強度的乘積,MPa;t—鋼管管壁厚度,mm;Dc—鋼管外徑,mm。9.6焊縫修補9.6.1鋼管焊縫上的缺陷均可修補。修補處應徹底清理,清理后應符合施焊要求。9.6.2焊縫修補可采用埋弧焊、電弧焊(手工焊)等方法進行補焊。9.6.3間隔小于100mm的多個焊縫缺陷應當作一個連續(xù)單個焊縫進行修補,單個焊縫至少應補兩層。9.6.4補焊焊縫的最小長度應為50mm。9.6.5單節(jié)鋼管補焊焊縫總長度不應超過管節(jié)長度的20%。17T/CWEC31—20229.6.6修補位置檢測合格后應對修補位置進行打磨處理,修磨位置應平緩過渡到鋼管及焊縫原始表面,高度不應超過1.5mm。9.6.7焊縫修補后應再次進行無損檢測。9.6.8符合以下任一條件的不允許修補:a)距管端300mm范圍內(nèi);b)同一部位的返工次數(shù)不宜大于2次,高強鋼不宜大于1次。10防腐10.1一般規(guī)定10.1.1埋地輸水鋼管防腐設計應根據(jù)使用條件、輸送介質(zhì)、腐蝕環(huán)境、結構尺寸等要求合理選用。10.1.2埋地輸水鋼管現(xiàn)場焊接后焊縫兩側(cè)的表面處理和補涂技術工藝,應按鋼管出廠前相同的技術要求進行,其技術要求及設計壽命應不低于管道主體防腐標準。10.1.3與生活飲用水直接接觸的防腐材料應符合飲用水衛(wèi)生標準GB/T17219要求。10.1.4埋地輸水鋼管涂裝表面應進行除銹預處理,達到規(guī)定的清潔度和粗糙度要求后進行涂裝。10.1.5埋地輸水鋼管金屬表面處理應符合GB/T8923.1—2011的規(guī)定,其中噴射清理等級為Sa2?2級,熱噴涂金屬涂裝應不低于Sa3級,外壁與混凝土接觸表面應達到Sa2級,手工和動力工具清理等級為St3。10.1.6埋地管道設計前應對周圍環(huán)境進行腐蝕等級綜合評價。對于腐蝕等級為“中”“強”區(qū)域宜采用陰極保護與涂裝聯(lián)合保護,對于腐蝕等級為“弱”區(qū)域采用防腐涂料,也可采用陰極保護。腐蝕等級評價按照GB/T50021—2001中12.2的規(guī)定執(zhí)行。10.1.7涂層類別與表面粗糙度取值范圍見表3。表3涂層類別與表面粗糙度取值范圍單位:mm涂層類別非厚漿型涂料厚漿型涂料超厚漿型涂料金屬熱噴涂粗糙度Rz0.04~0.070.06~0.10.1~0.150.06~0.110.1.8其他技術要求按SL105執(zhí)行。10.2鋼管內(nèi)防腐10.2.1埋地輸水鋼管內(nèi)壁防腐可分為離心水泥砂漿、機械噴涂、熱熔涂層等防腐方式。內(nèi)防腐層厚度取值如下:a)無溶劑聚氨酯內(nèi)防腐層厚度應按表4的規(guī)定取值;b)水泥砂漿內(nèi)防腐層厚度應按表5的規(guī)定取值;c)液體環(huán)氧涂料內(nèi)防腐層厚度應按表6的規(guī)定取值;d)熔結環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末內(nèi)防腐層厚度應按表7的規(guī)定取值;e)環(huán)氧樹脂內(nèi)防腐層厚度應按表8的規(guī)定取值。表4無溶劑聚氨酯內(nèi)防腐層厚度單位:mm涂層結構涂層種類涂層干膜厚度一次成型無溶劑聚氨酯涂料(用于供水工程)0.510.2.2鋼管水泥砂漿內(nèi)防腐層宜采用皮帶離心機成型。10.2.3無溶劑聚氨酯涂料性能指標應符合SY/T4106要求,環(huán)氧樹脂粉末性能應滿足CJ/T120。18T/CWEC31—2022表5水泥砂漿內(nèi)防腐層厚度單位:mm公稱直徑DN厚度機械噴涂手工涂抹500~7008.0 800~100010.0 1100~150012.014.01600~180014.016.02000~220015.017.0>220016.018.0表6液體環(huán)氧涂料內(nèi)防腐層厚度單位:mm內(nèi)防腐層等級干膜厚度內(nèi)防腐層等級干膜厚度普通級≥0.2特加強級≥0.45加強級≥0.3表7熔結環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末內(nèi)防腐層厚度單位:mm厚度普通級(熔結環(huán)氧粉末)≥0.3加強級(熔結環(huán)氧粉末)≥0.5公稱直徑DN80~DN150(聚乙烯粉末)>0.5公稱直徑DN150~DN300(聚乙烯粉末)>0.6表8環(huán)氧樹脂內(nèi)防腐層厚度單位:mm公稱直徑DN厚度公稱直徑DN厚度400~800>0.4≥900>0.4510.3鋼管外防腐10.3.1埋地輸水鋼管外壁防腐可分為無溶劑聚氨酯、三層結構聚乙烯、熔結環(huán)氧粉末和聚烯烴膠黏帶等防腐方式。外防腐層厚度取值如下:a)無溶劑聚氨酯外防腐層厚度應按表9的規(guī)定取值;b)三層結構聚乙烯外防腐層厚度應按表10的規(guī)定取值;c)熔結環(huán)氧粉末外防腐層厚度應按表11的規(guī)定取值;d)聚烯烴膠黏帶外防腐層厚度應按表12的規(guī)定取值。表9無溶劑聚氨酯外防腐層厚度單位:mm外防腐層厚度A級B級C級≥0.65≥1.0≥1.50注:焊縫處防腐層的厚度,不應低于規(guī)定厚度的80%。19T/CWEC31—2022表10三層結構聚乙烯外防腐層厚度單位:mm鋼管公稱直徑DN構造環(huán)氧粉末涂層膠黏劑層聚乙烯層普通級加強級≤100≥0.12≥0.171.82.5100~2502.02.7250~5002.22.9500~800≥0.152.53.2800~12003.03.7≥12003.34.2注:不適應于二層結構聚乙烯防腐層。表11熔結環(huán)氧粉末外防腐層厚度單位:mm類型構造厚度普通級加強級單層 ≥0.30≥0.40雙層底層≥0.25≥0.30面層≥0.35≥0.50表12聚烯烴膠黏帶外防腐層厚度單位:mm類型構造普通級加強級特加強級聚丙烯膠黏帶底漆≥0.7≥1.2≥2.0厚膠型聚丙烯膠黏帶聚乙烯膠黏帶底漆防腐黏膠帶(內(nèi)帶)保護黏膠帶(外帶)10.3.2鋼管與混凝土接觸部分可采用不含苛性鈉水泥漿或無機改性水泥漿防護。10.3.3無溶劑聚氨酯涂料性能指標應符合SY/T4106的要求,環(huán)氧粉末涂料、膠黏劑和聚乙烯性能應符合GB/T23257的規(guī)定。10.4防腐補口10.4.1埋地輸水鋼管的防腐施工應符合現(xiàn)行國家標準的相關要求。10.4.2現(xiàn)場鋼管焊縫無損檢測合格后,應及時進行防腐補口?，F(xiàn)場鋼管、管件的防腐補口、補傷施工應符合設計要求和現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。10.4.3埋地輸水鋼管補口防腐層應選擇與主體管道防腐層等級相匹配的類型和等級。10.4.4主體管道防腐層為無溶劑聚氨酯涂料防腐層時,內(nèi)補口防腐層的等級和厚度應符合表4的規(guī)定;外補口防腐層的等級和厚度應符合表9的規(guī)定。10.4.5主體管道外防腐層為聚烯烴防腐層或環(huán)氧類防腐層時,采用無溶劑聚氨酯外補口防腐層分為20T/CWEC31—2022普通級和加強級,其厚度應符合表13的規(guī)定。表13無溶劑聚氨酯外補口防腐層等級和厚度單位:mm等級厚度普通級非穿越段≥1.0穿越段≥1.5加強級非穿越段≥1.5穿越段≥2.010.4.6對環(huán)氧樹脂、熔結環(huán)氧粉末內(nèi)防腐層的內(nèi)補口,應采用液體環(huán)氧涂料,補口按照SY/T0457的相關規(guī)定執(zhí)行,厚度不低于管道內(nèi)防腐層設計厚度。10.4.7三層結構聚乙烯防腐及承插搭接焊(外口不焊接)的現(xiàn)場外補口應采用液體環(huán)氧底漆/輻射交聯(lián)聚乙烯熱縮帶(套)方式,當采用液體環(huán)氧底漆/輻射交聯(lián)聚乙烯熱縮帶(套)時,性能應滿足GB/T23257的規(guī)定。10.4.8輻射交聯(lián)聚乙烯熱縮帶(套)應按管徑選用配套的規(guī)格,產(chǎn)品的基材邊緣應平直,表面應平整、清潔、無氣泡、裂口及分解變色。聚乙烯熱縮帶(套)的厚度應符合表14的規(guī)定。表14聚乙烯熱縮帶(套)厚度單位:mm基材類型適用管徑DN基材膠層周向收縮率普通型≤400≥1.2≥1.0≥15%>400≥1.5高密度型 ≥1.0≥1.5≥50%10.4.9防腐層的外表應平整,無漏涂、褶皺、流掛、氣泡和針孔等缺陷;防腐層應能有效地附著在金屬表面;聚乙烯熱收縮帶(套)、聚乙烯冷纏膠帶,以及雙組分環(huán)氧粉末補傷液、補傷熱熔棒等補口、補傷材料應按其生產(chǎn)廠家使用說明的要求施工。10.5陰極保護10.5.1陰極保護設計與施工應按GB/T21447和GB/T21448的規(guī)定執(zhí)行。10.5.2埋地管道附近10m以內(nèi)有高壓輸電線路或電氣化鐵路等區(qū)域還應進行交直流雜散電流干擾防護。10.5.3交流干擾防護技術應按照GB/T50698的規(guī)定執(zhí)行。10.5.4直流干擾防護技術按照GB/T50991的規(guī)定執(zhí)行。10.5.5陰極保護應與涂料防腐聯(lián)合作用。11管道施工11.1一般規(guī)定11.1.1埋地輸水鋼管工程施工除應符合本標準的規(guī)定外,尚應按照GB50268、GB50766、SL432的規(guī)定執(zhí)行。11.1.2埋地輸水鋼管工程施工質(zhì)量控制應符合下列規(guī)定:a)各分項工程(單元工程)應按照施工技術標準進行質(zhì)量控制,每分項工程(單元工程)完成后必須進行檢驗;b)相關各分項工程(單元工程)之間,必須進行交接檢驗,所有隱蔽相關各分項工程之間,必21T/CWEC31—2022須進行隱蔽驗收,未經(jīng)檢驗或不合格不應進行下道分項工程。11.1.3管道各部位結構和構造形式、管節(jié)、管件、橡膠圈及主要工程材料等應符合本標準的要求。11.2施工準備11.2.1施工前應由設計單位進行設計技術交底。11.2.2施工準備工作應符合以下規(guī)定:a)分析、核查工程水文地質(zhì)資料,并進行現(xiàn)場調(diào)查,掌握工程沿線實際情況;b)施工單位在開工前應編制施工組織設計和專項施工方案,并按規(guī)定程序?qū)徟髨?zhí)行;c)臨時水準點、管道軸線控制樁等應根據(jù)現(xiàn)場交付資料及有關規(guī)定設置,并保存完整的原始記錄。對已有的建(構)筑物的平面位置和高程應進行校測;d)應有可靠的臨時降、排水措施和相應的設施,并由專人管理和檢查。11.2.3施工負責人應根據(jù)工程部位和工序要求,對施工人員進行專門培訓,進行技術和安全交底。11.3鋼管裝卸和堆放11.3.1鋼管在裝卸過程中應輕裝輕卸,嚴禁摔跌或撞擊。11.3.2裝卸時吊索宜用柔韌的、較寬的皮帶、吊帶或繩或?qū)Ｓ霉ぞ?不應用鋼絲繩或鐵鏈直接接觸吊裝鋼管。11.3.3鋼管的起吊應采用兩個吊點起吊,嚴禁用鋼絲繩從管內(nèi)穿心吊裝。11.3.4鋼管裝卸機具的工作位置和機具的起吊能力應穩(wěn)定、安全可靠。11.3.5鋼管的堆放場地應滿足承載力要求,堅實平整,排水設施完善。11.3.6鋼管直接堆放于地面時,地面應平坦并不應對管材造成腐蝕,嚴禁將管材放在尖銳的硬物上。所有堆放的管材應采取措施防止?jié)L動。11.3.7鋼管堆放和運輸時,對管徑大于等于1400mm,徑厚比大于75的管材兩端應設米字形支撐。11.3.8鋼管應按不同型號、規(guī)格分別堆放,鋼管允許的堆放層數(shù)應符合表15的規(guī)定。表15鋼管允許的堆放層數(shù)公稱直徑/mm堆放層數(shù)公稱直徑/mm堆放層數(shù)<8003≥14001800~1400211.3.9堆放時,上下層墊子應對齊,墊木的厚度應保證承、插口不接觸,墊木安放位置距管端距離應為管長的1/5。11.4管材運輸11.4.1管材應牢固固定在運輸車輛上。11.4.2待發(fā)運的管材應做好管壁及接頭承插口端的保護。11.4.3管材采用套裝方式裝運時,套裝的管材間應設有襯墊材料,并應相對固定。11.4.4嚴禁在運輸過程中發(fā)生管與管、管與其他硬物之間的直接接觸和碰撞。11.5溝槽開挖11.5.1埋地輸水鋼管工程的施工降排水、溝槽開挖與支護、地基處理及溝槽允許偏差等應符合GB50268的相關要求。11.5.2埋地輸水鋼管工程的溝槽底寬,承插柔性接口應按照T/CECS492的規(guī)定執(zhí)行,焊接接口應22T/CWEC31—2022按照GB50268的規(guī)定執(zhí)行。11.6管道基礎11.6.1敷設于砂礫石、砂、粉土等相對均勻的柔性基礎上的管道,可不設砂墊層。敷設于巖石、碎石和堅硬黏性土層上的管道,宜在管道下方設置砂墊層。軟、硬地基變化處,應在硬地基段設置長度不宜小于兩節(jié)標準管的過渡砂墊層。11.6.2在流沙等土壤松軟地區(qū),應對管道進行基礎處理,采用混凝土基礎時,宜為圓心角90°~120°的連續(xù)式基礎,所采用混凝土強度等級不應低于C15。11.6.3采用人工土弧基礎的埋地輸水鋼管,人工土弧基礎應采用中粗砂或細碎石鋪設,不宜采用人工碎石。管底以上部分人工土弧基礎的尺寸可根據(jù)工程需要的砂基角度計算。管底以下部分人工土弧基礎的厚度可按公式(21)計算,但不宜大于0.3m。hd=0.1(1+dj)………(21)式中:hd—管底以下部分人工土弧基礎厚度,mm;dj—鋼管內(nèi)徑,mm。11.6.4管道基礎施工和質(zhì)量驗收應符合GB50268的相關規(guī)定。11.7管道安裝11.7.1在管道基礎施工完畢并達到有關技術要求后,方可安裝管道。11.7.2安裝管道前應復核高程,排除槽內(nèi)積水。11.7.3兩端管中心位置及標高應根據(jù)高程確定。11.7.4連接管道前應按設計要求對管材、管件及管道附件等進行復核,并應按產(chǎn)品標準逐節(jié)進行外觀檢驗,不合格產(chǎn)品,嚴禁安裝。11.7.5下管前應先檢查管節(jié)的內(nèi)外防腐層,合格后方可下管,防腐層破損應按照要求及時修補。管道下管、安裝過程中,應避免磕碰。11.7.6埋地輸水鋼管在安裝及回填施工時應在管內(nèi)設置內(nèi)支撐,并注意防止損壞防腐層。內(nèi)支撐應在回填完成后及時拆除。11.7.7在管道接口處應設置接口工作坑,工作坑開挖尺寸應滿足操作人員和連接工具的安裝作業(yè)空間要求,并便于檢驗人員的檢查;有混凝土基礎的應設置凹槽,凹槽的長度、寬度和高度可按管道接頭尺寸確定。11.7.8承插式柔性接口管道采用管道卡環(huán)和緊線器安裝接口,卡環(huán)與管道間應加襯墊。11.7.9安裝承插式橡膠圈柔性接口時應符合下列規(guī)定:a)清理管道承口內(nèi)側(cè)、插口外部凹槽等連接部位和橡膠圈;b)將橡膠圈套入插口凹槽內(nèi),保證橡膠圈在凹槽內(nèi)受力均勻、無扭曲翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象;c)用配套的潤滑劑涂擦在承口內(nèi)側(cè)和橡膠圈上,檢查涂覆是否完好;d)在插口上按要求做好安裝標記,以便檢查插入是否到位;e)接口安裝時,將插口一次插入承口內(nèi),達到安裝標記為止;f)安裝時接頭和管端應保持清潔;g)間斷施工時,管口處應采取封堵措施。11.7.10管節(jié)承插就位后,放松緊管器具后進行下列檢查:a)復核管道的高程和中心線;b)用鋼尺插入鋼管承插口之間檢查橡膠圈周圍的環(huán)向位置,應確保橡膠圈嵌入同一深度;c)承插式接口采用雙膠圈的,安裝時應將單口水壓試驗用的進水口設在管道底部,并進行單口23T/CWEC31—2022水壓試驗,試驗壓力宜為0.6MPa;d)承插式管道的偏轉(zhuǎn)角度應符合設計要求,并不大于管道接口允許轉(zhuǎn)角的1/2。11.7.11鋼管施焊的預熱要求,應符合GB50766的規(guī)定。11.7.12埋地輸水鋼管采用焊接連接時,應符合GB50235、GB50236、GB50766等標準的相關規(guī)定,還應符合下列規(guī)定:a)對首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法或焊接工藝,必須在施焊前按設計要求和有關規(guī)定進行焊接試驗,并應根據(jù)試驗結果編制焊接工藝指導書;b)應根據(jù)經(jīng)過評定的焊接工藝指導書進行施焊;c)溝槽內(nèi)焊接時,應采取有效的技術措施保證管道底部的焊縫質(zhì)量。11.7.13焊縫外觀質(zhì)量應符合9.3的規(guī)定。11.7.14搭接焊角焊縫的焊接和防腐施工應滿足設計要求。11.7.15管道敷設允許偏差應符合GB50268的相關要求。11.7.16采用陰極保護的承插口柔性連接鋼管,應保證鋼管接口導電的連續(xù)性。陰極保護施工應與管道施工同步進行。11.7.17管道接口防腐應按10.4執(zhí)行。11.8溝槽回填11.8.1管道安裝施工完畢并經(jīng)檢驗合格后,溝槽應及時回填至設計回填高程。11.8.2回填管道兩側(cè)和管頂以上0.5m范圍內(nèi)的回填材料,應由溝槽兩側(cè)對稱運入槽內(nèi),不應直接回填在管道上?；靥钇渌课粫r,應均勻運入槽內(nèi),不應集中推入。11.8.3在管頂以上1.0m范圍內(nèi)回填土時,注意不應損壞管道。11.8.4回填材料應達到設計規(guī)定的質(zhì)量要求,回填土中不應摻有大于50mm的混凝土碎塊、石塊和大于100mm的堅實土塊。11.8.5需要拌和的回填材料,應在運入槽內(nèi)前拌和均勻,不應在槽內(nèi)拌和。11.8.6回填材料應分層夯實,從管底基礎部位開始到管頂以上0.5m范圍內(nèi)應采用人工回填,管頂0.5m以上部位可采用機械從管道軸線兩側(cè)同時夯實。11.8.7回填時每層的虛鋪厚度,動力打夯機械回填時不宜大于0.3m,人工回填時不宜大于0.2m。11.8.8回填土的壓實指標應符合設計要求或按SL281的規(guī)定執(zhí)行。11.8.9管道接口處的工作坑回填,應采用中粗砂或礫石砂,管道兩側(cè)應同時回填,并用人工夯實。11.8.10當管道覆土深度較小,或原土回填達不到設計要求的壓實指標時,應采取換填等措施。11.8.11新建管道與其他管道交叉部位的回填應符合壓實標準要求,并應使回填材料與被支承管道緊貼,或按有關規(guī)定進行加固處理。11.8.12如開挖土料不適用直接回填,但可以作為流填料原材料使用時,可采用流填料回填。為防止鋼管漂浮,管道應該被壓緊或限制移動。11.8.13埋地輸水鋼管采用流填料回填時,應確保鋼管抗浮穩(wěn)定。管道應采用柔性基礎支撐,保證流填料充滿管道周圍的空隙,支撐點位置距管端距離應為管節(jié)長的1/5~1/4。11.8.14流填料的澆筑溫度、養(yǎng)護條件應符合混凝土的相關要求。11.8.15流填料回填固化后,應進行落錘試驗,測量其壓痕直徑,如果直徑小于75mm,則可在流填料表面進行回填壓實。11.8.16采用加勁環(huán)措施的埋地輸水鋼管管線中不宜設置伸縮節(jié)或補償接頭。為防止管道地基非均勻沉降和溫差應力危害管道而設置的伸縮設施,宜采用不需更換止水填料的波紋管伸縮節(jié)或配套補償接頭。11.8.17管道變形應符合下列規(guī)定:24T/CWEC31—2022a)管溝回填至設計高程后,應在4~12h內(nèi)測量檢驗管道的初始變形值;b)采用柔性連接時,安裝后的管道各測量斷面初始豎向變形率不應超過2%;c)管道豎向變形應按式(22)計算:δf=(dj-dj1)/(dj+tj)×100………………(22)式中:δf—管道豎向變形;dj—鋼管內(nèi)徑,mm;dj1—鋼管變形后的豎向內(nèi)直徑,mm;tj—管道壁厚,mm。d)管道變形的測量偏差不應大于1mm;e)安裝后的管