鹽湖地區廠內管道設計探討

趙 小 昉

(化工部長沙設計研究院，湖南 長沙 410116)

鹽湖地區廠內管道設計探討

趙 小 昉

(化工部長沙設計研究院，湖南 長沙 410116)

以鹽湖地區某工廠建設為例，根據該廠所在地的氣象條件及工程地質條件，介紹了廠內管道材質的選擇方式，并對管線的設計要點與連接措施進行了分析，以減少管道滲漏，提高廠房的安全穩定性。

管道，滲漏，連接，土壤性質

鹽湖蘊含豐富的鹽類，具有重要的經濟價值和科學意義，是重要的礦產資源。眾多化工企業在該地區開發鹽湖礦床，規模日益擴大。青海柴達木、新疆塔里木等地海拔較高，構造運動和氣候特點是鹽湖地區內鹽堿土形成的主要原因，地貌形態多為鹽殼。鹽漬土的工程地質條件一般有四個特點：溶陷性、脹縮性、透水性和腐蝕性。鹽湖地區的某工廠建設，需要根據該地區的土壤性質進行設計。

1 氣象條件

建廠所在地為典型的大陸性氣候，干旱少雨，晝夜溫差大，夏季炎熱，冬季寒冷，春秋季節多風沙。歷年最高氣溫45.2 ℃，最低氣溫-28.7 ℃。歷年平均降水量23 mm，日最大降水量28.8 mm，年蒸發量2 800 mm。場地季節性凍土的標準凍結深度1.4 m。

2 工程地質條件

鹽漬土腐蝕性和鹽脹性：場地土按含鹽化學成分判定為氯鹽漬土，按含鹽量判斷為超鹽漬土。土中硫酸鹽含量大于2%,由于勘查區地表水補給較少，地下水極為貧乏，土中含水量極低，產生鹽脹所需水分不充分，鹽脹不明顯。鹽漬土產生鹽脹的土層厚度約為1.5 m，鹽脹力一般小于100 kPa。鹽漬土的溶陷性及地基承載力：場地礫砂層具溶陷性。整體評價場地鹽漬土的溶陷程度為輕微～中等，溶陷等級為Ⅰ級～Ⅱ級。場地土承載力特征fak=200 kPa。

3 材質選擇

建廠所在地環境最低溫度達-28.7 ℃，低溫的影響主要是凍結給排水管網，阻止水的輸送，嚴重時引起供給排水管網的凍裂、引起廠房和設備基礎塌陷。廠內生產和生活都需要淡水，生產區和生活辦公區都鋪設有淡水管網。但是所有建構筑物都建在可溶性的重鹽漬土上面，如果淡水使用和廢(淡)水的排放不當會造成浸溶和浸蝕建筑物和設備的基礎，引起坍塌事故。常用給水管材有鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管、PVC-U給水管、涂塑鋼管、HDPE管、鋼骨架塑料復合管(含超高分子聚乙烯復合管)、玻璃鋼管。塑料管及復合管材塑料管是高科技化學建材，具有水流損失小、節能節材、施工便捷且經濟性能佳等優點，應用廣泛。但是，由于塑料及其復合管的強度低，一旦鹽漬土遭受侵蝕形成坑洞，管材就會凹陷拉裂。使用承插連接的鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管，因為連接密封性能差造成漏水。所以，鹽湖地區適用涂塑鋼管和使用內外防腐的鋼管。常用排水管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、陶土管、金屬管、塑料管等。使用承插連接的混凝土管、鋼筋混凝土管、陶土管、塑料管均不適用于鹽堿地。金屬管抗壓、抗震、抗滲透性好，內壁光滑，水流阻力小，管節長，這些特點都符合鹽湖地區對管材的要求。

4 連接措施

管線的設計安裝，應考慮抗震和管線振動、脆性破裂、溫差應力破壞、失穩、高溫蠕變破裂、腐蝕破裂及密封泄露等因素，并采取安全措施加以控制。與工藝設備、貯罐、貯槽連接的管道均采用柔性連接，熔融料漿、蒸汽等高溫管道的配管多采用自然膨脹或加膨脹節的方式減少熱脹冷縮產生的應力破壞。室外閥門井經常出現閥門的法蘭盤拉開，室外消火栓也發生脹裂現象。國家標準圖集里消火栓的連接以鑄鐵為主，未對塑料管的連接進行說明和指導。據了解，管線檢修時，保溫井蓋在使用后未及時關閉，造成上述原因。鹽湖地區管線大多呈收縮狀態，膨脹現象少有。伸縮接頭可補償管道一定范圍內的位移、錯位和撓曲并吸收管路的熱脹冷縮和振動。在閥門的一端或兩端設置伸縮節，并將其處于壓縮的最大值。在鹽湖地區使用PE管埋地時，針對熱脹冷縮現象，使用伸縮節將導致滲漏點增加。伸縮接頭和塑料管采用法蘭連接，密封性能較熱熔連接差。根據塑料管的熱膨脹系數大，可自然彎曲特點，可采用蛇形敷設的方式抵消收縮產生的形變。

5 結語

鹽湖地區因為特殊的工程地質條件，對管道防滲要求嚴格。規范[1]指出管道試壓在規定滲漏范圍內均達標。通過采用強度高的管道、高密封性能及靈活應變管材收縮的措施，使鹽湖地區給、排水管道用水安全可靠，為生產建設提供有力的保障。

[1] GB 50268—2008，給水排水管道工程施工及驗收規范[S].

Design analysis on network in saline lake areas

Zhao Xiaofang

(ChangshaDesign&ResearchInstitute,theMinistryofChemicalIndustry,Changsha410116,China)

Taking the workshop construction in salt lake area as an example, according to its weather conditions and engineering geology conditions, the paper introduces in-plant pipeline material selecting methods, and analyzes pipeline design points and connecting measures, with a view to reduce pipeline leakage and improve the workshop safety and stability.

pipeline, leakage, connection, soil quality

2015-02-06

趙小昉(1981- )，女，工程師

1009-6825(2015)12-0122-01

TU823.2

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