DN2400输水钢管大事故解析 对扩张成型柔性接口的批评

管魔

DN2400输水钢管线大事故解析
               对扩张成型柔性接口的批评


           DN2400输水钢管大事故解析                   对扩张成型柔性接口的批评（ 简略稿）
                                沈之基
摘要：2006年建设的DN2400输水钢管线，有一个工程段，泵压不到设计值的1/4就投入临时运行;该管线带病临时运行近二年，问题工程段的150来个接口中，已有60 来个用钢板补焊或用特制配件给以修补;事故原因是采用了扩张成型柔性接口，扩张成型柔性接口是允许转角值很低的滚入式接口,只能在较小口径、较好地基条件下才能使用;如要在软土地基上应用,必须同时给于相应的地基处理.
关键词：柔性接口、允许转角、滚入式接口、滑入式接口、不均匀沉降、扩张成型  
0。前言   
细节决定成败，许多大事件的发生、经过、结果，都可以为一个细节问题所左右；应该采用柔性接口，但不注意口径元素同沉降关系这个细节问题,就会出现大事故；对小口径管线来说，发生相当不均匀沉降量时，接口相对移动量仍然不大，种种形式的柔性接口都能胜任工作；对大口径管线来说，因接口相对移动量随口径呈正比增大，同样沉降量时相对移动量要大的多，有些性能指标较低的柔性接口就不能胜任。
1.自来水事业少有的大事故
    上海供水系统中长江三期DN2400输水钢管线，2006年建设中，有一个工程段，泵压多次，就是不能得到设计指标；目前该管线以不合格、安全无保证的状态临时运行（该管线设计泵压应0.9Mpa,现仅0.2Mpa）。
     可以说，所有自来水管线事故的发生，都是因为管线遇到了设计未预计到的、或未计入作用因素才造成的，因此水管线设计中采用2.5的安全系数是确保安全运行必要条件，是不应随便退让的；泵压不到设计值的1/4就投入运行是供水事业中前所未有的，是少有的危险行为； 同意实行这样的危险行为实在是被逼迫下的无奈。
     目前该管线带病临时运行已近二年，问题工程段的150来个接口中，已有60 来个用钢板补焊或用特制配件给以修补，成为供水业中少有的大事故。
  事故原因是采用了扩张成型柔性接口
2.  口径元素同沉降关系（略）
2.1同样转角，接口相对移动量随管口径增大
2。2。大口径柔性接口需要认真对待接口允许转角
     
3。柔性接口的个性（略）
      
    虽然都是柔性接口，但性能是有很大差别的。就适应不均匀沉降的能力来说，不同形式的柔性接口的允许转动角是不一样的 ，                                    
若以DN2000为代表,管子长设定为6.0米，上面所述各种形式柔性接口的允许转角和相应的沉降量如下表。

接口形式        滚入式        插口槽滑入式        机械压紧式        承口滑入式
允许转角         0.5度        1.0度        1.5度        2.0度
相应不均匀沉降量         52毫米        105毫米        157毫米        210毫米
在软土地基地区，建设大口径供水管线时，柔性接口不是可随意地使用的；对允许转角较小的柔性接口管，必须同时认真精细地作好地基处理，将不均匀沉降量控制在相应量以下。
  4。对扩张成型柔性接口的批评
   
4.1  扩张成型柔性接口（图8）
是一种滚入式接口，同混凝土压力管的滚入式接口（图2）相比，它的止台是较大的、但很平缓的圆弧形凸起，其阻止胶圈被内水压挤出的功能，应不如（图2）混凝土压力管接口的梯形凸起；当承插口的相对移动量X为圆弧形凸起宽的1/3时（参见图8），喇叭口与圆弧形凸起之间隙就可达到承插口平直段间隙，胶圈就会被挤出；其实际适应不均匀沉降能力只能是混凝土压力管的滚入式接口档次，只能在较小口径、较好地基条件下才能使用（1）；对DN 2400这样的大口径管线，这种接口是不能直接在软土地基上用的。
4。2 扩张成型柔性接口能被采用的二个违法违规操作（略）
    4。2.1  一个作假的检报告
   技术提供者在交易中提供了一个由广东建材检验中心的检验报告，报告中明示：DN1600～3000接口，相对转角1.2度无渗漏。扩张成型柔性接口是需要扩张设备和定型模具的才能作成的，没有设备和模具就不能有接口，没有接口就不能有试验、检验；。
   4。2.2  接口性能试验违法违规
    一种新接口设计如要进入工程，按程序必须先对这个接口性能有充分可靠的认定；否则，即使是一点点的小缺陷，在工程中总是大面积暴露，也会成为难以收拾的大事故；国外先行者数十年的工作积累，已有了认定柔性接口的专业规范（2），这个规范是一种新接口得到应用资格的法律认可，是进入工程的通行证；对一个代表性的接口（今后工程应用中允许的最差接口），施加上相应管线运行时的最严厉、苛刻的负载，考核它是否能胜任；如果这一个代表性特定接口能通过试验，因为工程中全部接口都比这个接口好，经受的负载又没有试验时那样严厉、苛刻，所以就可认为这种接口在工程应用中全部也应能胜任；
  。。。。。。最后竟然采取了用钢筋将接口焊死接口的做法，接口不能相对移动，柔性接口成为刚性接口。
  这个进入工程应用的保证程序，实际上跳空，概念被强行偷换。
4。3 前面的路
   科学是必须老老实实的，来不得半点假；扩张成型柔性接口是滚入式接口，只能在较小口径、较好地基情况下才能使用；要发展钢管技术，在较大口径钢管线使用柔性接口，就要用承口滑入式接口（图7 ）这样能力较高的接口技术，扩张成型技术是可以制作出大口径承口滑入式接口的（3） ；滚入式柔性接口、插口槽滑入式接口，在工厂生产线上作管子泵压试验时就可同时完成，不需要采用专门的扩张成型设备和模具， 牛刀应该用来杀牛，牛刀杀鸡是浪费。
  5。结语
应该采用柔性接口，但不注意大口径接口对沉降的敏感较小口径接口大得多这个细节问题，就出现了直接损失就达几千万的事故；出了事故，不注意不同形式柔性接口的能力不一样的这个细节问题，就将钢管柔性接口这个技术一棍子全打死；高瞻远瞩的大局观，必须有许多实实在在的细节支持，才能立于不败之地；虽然美国埋设钢管线的首选连接是柔性接口，我们在发展钢管柔性接口时还是要认真，方向对头就可不管细节的超脱态度是不可取的，对每个细节问题都应精细地求解，脚踏实地一步步向前。 （如要解析稿、故事稿，请告知信箱）

参考文献
(1)程金煦   大中型输水管道管材选择探讨给水排水2001. No.5  p81~85
    （2）ANSI/AWWA  C111/A21.11   
          Rubber-Gasket Joints for Ductile-Iron Pressure Pipe and Fittings      
(3)沈之基   输水钢管用Y型接口及钢管的成品化   焊管2004  No.6  p42~44


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