1.PCCP管道結(jié)構(gòu)特點
隨著我過經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)用水量日益增多。但是我國又是一個水資源分布極不均勻的國家，水資源的缺乏制約著地方經(jīng)濟的發(fā)展，因此建設(shè)輸水工程在我國就顯得尤為重要。南水北調(diào)工程正是這樣的背景下應(yīng)運而生。南水北調(diào)分為東線、中線、西線工程，其中中線工程尤為重要。中線工程南起丹江口水庫，北到北京頤和園團城湖水庫，總長達1267公里。這項跨世紀的大工程中，輸水方式的選擇就很重要了。一般分為明渠、管道以及明渠與管道相結(jié)合的方式。考慮到管的工作性能、耐腐蝕性、抗壓性、維護成本等選擇預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）作為輸水管道。
PCCP管分為兩種，這兩種管的區(qū)別在于鋼筒相對于混凝土的位置不同。鋼筒位于混凝土外側(cè)，預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞在鋼筒外表，稱為內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCPL），一般適用流量不大的小口徑管；鋼筒埋嵌在混凝土中，大約靠近內(nèi)側(cè)混凝土1/3處，預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞在混凝土外表面，稱為埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，適用于流量大的大口徑管。
與普通鑄鐵管、鋼管、PVC管以及石棉水泥管，PCCP管有如下優(yōu)點。
（1）承受高內(nèi)壓與外荷載；
（2）良好的抗?jié)B性與耐久性；
（3）接頭密封好；
（4）耐腐蝕性能好；
（5）糙率小，過流斷面大；
（6）施工簡單；
（7）維護費用小
PCCP由法國人開發(fā)，美國人推進了PCCP技術(shù)的發(fā)展，并在美國和加拿大應(yīng)用廣泛，就美國國內(nèi)的而言，PCCP用于加州的中央亞利桑那工程和卡司太克工程。前者管徑達到6.4m，內(nèi)壓0.98MPa，管頂覆土10.5m，修建長度10.5km；后者管徑5.1m，內(nèi)壓0.95MPa，管道覆土13.5m。除了在北美的應(yīng)用外，世界上PCCP應(yīng)用最廣泛的是利比亞人工大運河——把南部撒哈拉沙漠4處地下水源的地下水抽上了，通過人工運河輸送到北部沿海地區(qū)，并聯(lián)成全國統(tǒng)一的地下水管網(wǎng)。輸水量達到25億m3/年，輸水干線總長4500km。
國內(nèi)PCCP起步較晚，但是發(fā)展迅速。近些年來，我國通過各種科研項目，進行了有關(guān)室內(nèi)原材料及混凝土與砂漿試驗、結(jié)構(gòu)計算方法研究與程序開發(fā)、管道水力研究、大型管道現(xiàn)場試驗、管道運輸安裝研究、管道耐久性及結(jié)構(gòu)安全研究等，并達到了國際領(lǐng)先水平。從山東電力管道公司和無錫管道公司最開始籌建PCCP廠，發(fā)展到目前的新疆國統(tǒng)管道有限公司和浙江金華市巨龍管業(yè)有限公司，隨著我國城市供水、工業(yè)用水以及農(nóng)田水利建設(shè)的發(fā)展，PCCP已經(jīng)在我國廣泛應(yīng)用于各項輸水工程。
2.PCCP管道的腐蝕
20世紀90年代初，有些PCCP管出現(xiàn)了一些破裂現(xiàn)象，使大家對PCCP的使用產(chǎn)生了擔(dān)憂。由于PCCP的口徑大，內(nèi)部壓力大，所以其破壞一般會造成災(zāi)難性后果。對已破壞管線進行內(nèi)外檢測發(fā)現(xiàn)存在內(nèi)部裂縫，敲擊時會有空洞的聲音，將管挖出會發(fā)現(xiàn)此PCCP處于臨界破裂的損傷狀態(tài)。使用PCCP供水的單位對其管線的破裂風(fēng)險非常關(guān)心，因此已經(jīng)開始研究并制定PCCP管線狀態(tài)評估計劃。為了確定破裂原因，用戶對管子進行了詳細調(diào)查發(fā)現(xiàn)：管子破裂部位有些鋼絲出現(xiàn)腐蝕，有些存在韌性斷裂，還有一些出現(xiàn)脆性斷裂，表面呈現(xiàn)明顯的鋸齒形。另外，許多管的鋼絲出現(xiàn)縱向撕裂，極高強鋼絲由于回火工藝造成了動態(tài)應(yīng)變軟化的特點。鋼絲的抗拉強度越高，其越容易受脆性斷裂的影響。由此看來，鋼筋腐蝕會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失，承載力降低，局部壓力增大，最后引起PCCP管爆管，造成事故。
