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国外PCCP管已退出市场

国外PCCP已退出市场

 夏连宁 上海福安管道技术 2023-11-20 14:28 

预应力钢筒混凝土管是美国在二战期间钢材短缺的背景下开发的一种输水管道产品,这种管道结构可以极大地节省钢材用量。预应力钢筒混凝土管在美国被称作预应力混凝土钢筒管,简称PCCP。我国在上世纪八十年代末和九十年代初从美国引进了这种管材(今年将是又一个PCCP建设高峰),在那个时期美国正面临着大范围的PCCP爆管事故,为此,美国最大的水利业主内政部垦务局在1990年明令禁止使用PCCP

要了解北美混凝土压力管道的现状,我们可以查看ACPPA的网站,协会只有3家生产混凝土压力管的企业,其销售业绩少的可怜。最近在国内一国际管道会议上遇见一美国输水管道行业顶尖学术专家,他对中国还在大量使用PCCP完全不能理解。



01
关于混凝土压力管道种类

现状与需要澄清的问题

关于混凝土压力管的种类,在不同的国家和地区有不同的看法,发展的侧重点也不尽相同。在欧洲地区,混凝土压力管主要使用钢筋混凝土钢筒管(RCCP)。北美地区之前(20多年前)多使用预应力混凝土钢筒管(PCCP),由于众所周知的原因,PCCP退出了市场,由此沿用钢筋缠绕混凝土钢筒管(BCP)。在中国境内,到目前为止,混凝土压力管还是使用PCCP,这是一种国外二十多年前放弃使用的管材,前面我们花了大量篇幅讨论过这个问题管材。目前,混凝土压力管采用管材类型的现状是

  • 欧洲(包括亚洲其它国家):RCCP

  • 北美:BCP
  • 中国大陆:PCCP

以下是PCCP现状调查问卷,请做出您的选择,并给出相应的解释。需要澄清的问题是

  • 混凝土压力管道只有PCCP?

  1. 许多国家都在生产PCCP?
  2. 解决了四类钢丝问题,之后再没有发生爆管?
  3. PCCP可能有极小部分发生问题,提高产品质量可以解决问题?
  4. 只有中国仍然在大量新建PCCP管道!
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BCCP
邦纳萨布拉(Bonna Sabla)是一家拥有超过120年RCCP发明和制造历史的法国先驱,它是CONSOLIS的子公司,后者是欧洲高性能预制混凝土产品设计和制造的领导者,在全球拥有100多家工厂。
邦纳印度尼西亚是法国Bonna Sabla和 intermix-DSP成立于1993年的合资企业,生产预制混凝土产品 ,并已成为水工行业的领先知名公司,其独特的钢筒钢筋混凝土管(RCCP)也称为邦纳管。邦纳管是钢和混凝土特性和性能的最佳组合,可提供管径800 - 4000 mm,符合ISO 9001-2015, AWWA C300和EN-639/EN-641国际标准要求。

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RCCP在欧洲其它国家也有使用,比如西班牙塔拉戈纳水务集团 (Consorci d'Aigües de Tarragona - CAT) 在塔拉戈纳地区的PCCP发生多次爆管后,采用RCCP修建了一段旁通管道(参考阅读:西班牙PCCP爆管给我们的启示)。

BCP

北美在上个世纪40年代开发的PCCP和BCP混凝土压力管,开发初期已意识到PCCP在西部强腐蚀性土壤环境下的危险性,因此推荐在美国西部采用钢筋缠绕混凝土钢筒管(BCP),在东部使用PCCP。这两种管材使用下来的实际效果表现差异较大。

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然而,由于PCCP的经济性,上世纪70年代在美国西部也大量使用了PCCP。两种管材使用下来的实际效果表现差异较大,PCCP在美国东部同样发生了大量的爆管事故,而钢筋缠绕混凝土钢筒管(BCP)使用情况良好,至今在新建管道项目中仍在使用。做为输水钢管的龙头企业,美西北管业(NWP)也生产过许多BCP管道。


No.

安装

年代

公称直径 DN

工作压力 Pw

敷设长度 L(km

供管企业

管道项目名称

1

2021

900

1.4~2.0

90

TPG

俄克拉荷马州考湖供水

2

2021

1200/1400

1.0~1.6

3.4

NWP

南加州Coachella

山谷水区绿洲二期项目

3

2017

1400/1500

1.4~2.0

240

TPG

德州圣安东尼奥水务

斯塔里奇输水管道

4

2017

1200

1.0~1.6

29

TPG

得州科珀斯克里斯蒂

圣帕特里克管道

5

2013

760

1.0~2.0

102

TPG

德州圣安吉洛输水管道

6

2012

1200

1.0~1.5

93

NWP

德州米德兰输水管道

7

2007

1700

1.0~1.6

24

NWP

加州橙县输水管道

8

2006

1200/1400

1.0~2.0

258 x 2

Ameron

沙特阿拉伯Al-Hunayy

输水管道

9

2004

1400/1800

1.0~2.1

84

Ameron

加州和亚利桑那州输水管道

10

2000

1400/1500

0.8~1.3

14

Hanson

德州克珀斯输水管道

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参考阅读:

BCP压力输水管道

北美最大的3P输水管道斯塔里奇项目采用BCP
BCP压力输水管道的优异性能



02
北美混凝土压力管道项目情况
ACPPA是美国混凝土压力管协会的缩写,其协会成员只有三家,加拿大DECAST,加拿大Forterra和美国Thompson公司,主要生产混凝土预制结构产品,混凝土管道包括RCP,BCP和少量的PCCP。
最近ACPPA网站做了更新,将三家公司的代表项目列了出来,如下图所示。

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Forterra 抢修更换BCP

......一根现有的水管 AWWA C303 400 毫米直径、45 度弯头和一条直管都遭到了损坏......
2020 年 12 月 5 日,Forterra Concrete Pressure Pipe公司接到了一个关于现场维修需求的电话。Forterra 拥有能够在现场提供帮助的技术专家。该团队可为承包商提供布局、安装问题和维修方面的帮助。
我们的技术专家前往施工现场检查损坏情况。Forterra技术专家确定了管道类型和接头,并进行了制造更换件所需的所有现场测量。
在现场的同时,我们的工程部门还为维修准备了车间图纸。到 2020 年 12 月 8 日,产品已按现场要求制造完成。第二天,一家承包商已经取走了产品,并能在当天提货。

DECAST 隧洞安装

......到2031年,修建 1,500 米长的 1,200 毫米污水排水管道,采用小盾构技术,以减少对沿线的影响。通过盾构施工铺设了 3,700 米长的 1,500 毫米供水管......

请注意,这里的PCCP是安装在隧洞里面的,并不是常规的埋地管道,其腐蚀环境要弱的多。

Thompson 管道更换

......该项目包括 3,100 英尺(0.95 km)长的 36 英寸 PCCP管道和五个 60 英寸钢套管......


在我们之前的PCCP失效网络会议(参看:PCCP 管道失效及其对策 网络研讨会回放)中也曾经提到过,PCCP在国外是一个被淘汰的产品,目前年产量(平均)已不足 2km,主要用于部分旧 PCCP 改线和替换。

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参考阅读:PCCP失效、检测和修复


03


北美输水管道现状



上周五,在上海的管道与非开挖国际会议上,笔者与一位美国管道行业顶尖学术权威,就中国PCCP的话题做了简短的讨论。他对中国目前还在大量使用PCCP不能理解,并表示美国已放弃(give up)了PCCP。

见面之后,我们就这个话题继续讨论,以下是这位教授的观点。

I believe PCCP has lost its market to steel pipe for large diameter water transmission applications. It may be used in some areas, but mostly steel pipe is used now. We had a large diameter raw water transmission in Texas, 70 in. Diameter and more for 150 miles, and used steel instead of PCCP. 
   他认为PCCP已经失去了大直径输水管道的市场。它在某些场合使用,但现在主要使用钢管。他们在德克萨斯州有一个直径很大的原水输送管道,钢管代替PCCP,70英寸(DN1800),长度超过150英里(>241 km)。
       实际上,在20017年第一次PCCP大讨论时,笔者也整理了一些PCCP失效情况的资料,也征询了美国同行专家的意见,由于众所周知的原因,当时没有对外发表,以下是当时征询的回复意见。

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Do you know any new PCCP pipelines for large diameter water transmission project in  North American  in recent   5  or   10   years?                  

最近5-10年北美有什么PCCP大直径输水管道项目吗?

A:By large diameter I'm guessing 48 inch (1200mm) and larger. I do not know of any that have been built. However, there are still agencies that allow for PCCPbut they also bid Steel Pipe that just about always wins the project. Bar Wrapped Concrete Pressure Pipe per AWWA C303 (not prestressed) has won a couple of 54 inchprojects in Miami-Dade Water and Sewer Department a year or so ago and often win in the 24" - 54" diameter range against steel pipe or ductile iron pipe.

        大直径我想是大于48英寸(1200 mm)的管道,据我了解没有任何PCCP管道建成。但仍有一些机构允许使用PCCP,钢管同时也参与了这些项目,这些竞标钢管几乎总能赢得项目。一年前,按照AWWA C303标准(非预应力)生产的钢筋混凝土压力管道赢得了迈阿密Dade水和污水管道的几个54英寸(1400 mm)项目,在24" - 54”(600~1400 mm)直径范围内,C303经常赢得对钢管或球墨铸铁管的竞争。

就PCCP使用的问题,建议行业(水利和市政)组织一次技术讨论会,也可邀请一些国际管道专家参与,进一步理清思路,共同推动我国输水管道向前发展。

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