美国PCCP管的失效和对中国给水管道应用的警示（沈之基)_复件（1)

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1、美国PCCP管的失效对中国给水管道应用的警示沈之基2013.11摘要PCCP很高的失效可能性和失效的灾难性，已导致美国现在已经不再生产PCCP管。向中国输出技术的阿美隆公司、普赖斯兄弟公司已经停产关闭。美国的水务机构已经对自己系统中的PCCP，采取降压、审核运行、内外部检查及修复或更换管道等等行动。PCCP主要失效模式是钢丝腐蚀管爆裂,保护钢丝的水泥砂浆防层自身脆弱，运行中得不到保护，它的寿命成为PCCP寿命的决定因素;高内压的大口径PCCP管线“膨胀量”大，特别危险。1PCCP管在中国的应用近十年来，PCCP管在中国迅猛发展，据行业协

2、会统计报告，2010年，中国年生产能力已突破3000公里，年生产量达到1500公里（美国最高年产量在1971年，3，563，327英尺，约1100公里弱），累计使用量已达8000公里。中国现在是PCCP管年生产使用量世界最高的国家。国家发改委、水利部、建设部等七部委，2005年联合发布的“中国节水技术政策大纲”明示，DN1200以上口径的输水管线优先采用PCCP。引进这项技术以来，中国几乎所有介绍文章都接受这样的论断：PCCP是钢管和混凝土压力管两者优势组合、经济且耐蚀。中国PCCP专家近年在很多篇文章中称PCCP寿命可达100年，而钢

3、管只有二、三十年。2PCCP管在美国的应用及失效2.1PCCP的爆裂损坏问题已经非常突出美国是PCCP管的先行者，美国自来水协会研究基金会(AwwaRF)在2008年发布了“PCCP失效”专题报告,并“希望这个结果将应用于整个世界”。由于PCCP的很高的失效可能性，它的性能在很长一段时间来，是水务当局感兴趣的问题。约20年前，美国自来水协会研究基金会和国家垦务局就曾启动了研究“预应力混凝土管的性能”的项目，可惜的是报告没有公布；2008年，AwwaRF终于发布了“PCCP失效”的研究报告。这个研究项目开始于一个调查，美国十余个地区或城市

4、的水务机构参与这个项目调查研究，如：国家垦务局、加州水资源部和休斯敦、达拉斯、圣地亚哥等等大城市水务，因此报告能够对北美PCCP性能有代表作用。报告的目标是对失效作统计分析和开发一个评估模型。调查研究结果，美国自上世纪40年代开始到2006年，累计生产使用PCCP约30000公里,项目研究者已经知道的美国PCCP失效事件。第1类别失效(灾难性破裂和泄漏Catastrophicrupturesandleaks),有435个；第2类别失效（严重劣化或结构弱化--通过检查看到的Significantdeteriorationorstructu

5、ralweaknessdiscernedbyinspection）和第3类别（服务能力减少—暂停服务，完全和或部分替代Lossofservice—Timeoutofservice、Fullorpartialreplacement）的失效有，35662个。这些失效发生年分，第1类平均值为13.95年，第2、3类失效为16.75年。30000公里PCCP管线，发生435个第1类别失效，35662个第2类别和第3类别的失效，从数字上看，同其他管材相比也不是特别厉害；考虑到使用的PCCP口径较大，失效的管线几乎都在30英寸（相当DN750）以上

6、；失效的主要模式是爆裂，失效发生时间在投入运行后十多年，不是很长；所以从后果看，PCCP失效是厉害的，是需要认真应对的。报告对美国PCCP的失效和失效率采用了“令人惊讶”的表达，这应该是合适的，这也就能理解为什么美国水务机构这么重视PCCP失效，理解为什么基金会“希望这个结果将应用于整个世界。同样的失效与失效率数据，美国同行认为令人惊讶，结果是生产商停产关闭，供水机构压运行、更换管道等等行动。而中国的一些占有说话平台同行认为这样失效与失效率，表明这个产品优铸铁管、钢管等其他管材，仍然应优先采用？只知道数字大小，不明白数字的内涵，一次口径

7、1500管的爆裂，其后果要高于几百次150管爆裂；铸铁管道口径多数是100～200.爆裂主要就发生在这些小口径管；上海80年代的专题研究报告中显示：统计的1001次爆裂事故中，500及以上的仅48次，不到5%。PCCP多数是大口径，800以下很少用，600以下应用基本不采用。2.2世界最大的PCCP管工程已经发生多次爆裂，大量管段急需积极的修复上世纪九十年代利比亚的“非洲大人工河”工程采用4.0米口径PCCP，工作压力为2.8Mpa，总长3300公里（双线），由美国和韩国合作建造；这个巨大工程，是国际上PCCP技术经济优秀的最有力案例。

8、该工程1984年启动，96年完成。是号称世界奇迹的大工程。2001年到2005年时，这个“运行良好”工程已经发生5次爆裂；对部分管线（大约1000公里）经过检测，2011年已经发现钢丝断裂35000根，急需