SL／T 281-2020 标准规范下载简介

SL／T 281-2020 水利水电工程压力钢管设计规范.pdf简介：

"SL/T 281-2020 水利水电工程压力钢管设计规范"，全称为《水利水电工程压力钢管设计规范》，是中国水利水电行业协会发布的一份技术标准。这份规范主要针对水利水电工程中使用的压力钢管设计，提供了一系列详细的工程设计、选型、制作、安装和运行维护等方面的规定和指南。

它涵盖了压力钢管的结构设计、强度计算、耐久性评估、防腐蚀处理、抗震设计、接口密封技术、监测与控制等内容。通过对压力钢管的严格设计，旨在确保其在水电工程中能够承受高水压、地震等工况下的安全运行，同时保证施工质量和使用寿命。

该规范适用于各种类型的水利水电工程，如大坝、水电站等，为压力钢管的设计和施工提供科学、合理的依据，是水电行业设计和工程技术人员的重要参考文献。

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5.1.1水力计算应包括水头损失计算和水锤计算，计算应符合 下列规定： 1压力管道和附属设备的水头损失，宜进行下列部分计算： 1）摩擦引起的沿程水头损失 2）进水口段、渐缩段、渐扩段、弯管、岔管以及阀门等 引起的局部水头损失。 2水锤计算应结合工程实际合理确定计算工况，并提供下 列计算成果： 1）最高压力线 2）最低压力线。 5.1.2应根据设计阶段、工程规模等选用解析法、数值分析法 等计算水锤压力，必要时，应进行试验。在计算分析、试验 的基础上，应根据工程重要性及输水系统布叠特点，结合工程实 践经验综合分析后确定

5.2.1水电站压力管道水锤计算工况应根据工程实际、电站在 电力系统的运行倩况，按SL655确定。初步计算可按下列工况 进行： 1正常运行水位最高压力计算应符合下列要求： 1）钢管水锤：相应于水库正常蓄水位，由钢管供水的全 部机组突然同时去弃负荷。 2）调压室或压力前池最高浦浪：相应于水库正常蓄水位： 经由调压室或压力前池供水的全部机组突然同时丢弃 满负荷。

3）经论证分析认为电站运行时不可能同时丢弃全部负荷 时，可按丢弃部分负荷计算。 4）钢管水锤与调压室或压力前池涌浪如有重聋可能时应 计及相遇效应。 5）钢管未端压力升高值取值不应小于正常水位静水压 力的10%。 2最高运行水位最高压力计算应符合5.2.1条1款的规定 水库水位应为最高发电水位。 3DBJ∕T 15-110-2015 建筑防火及消防设施检测技术规程，最低压力计算应符合下列要求： 1）钢管水锤：相应于水库可能出现的最低发电水位，由 钢管供水的全部机组除一台外都在满发，未带负荷的 一台机组由空转增荷至满发或全部机组由2/3负荷增 至满负荷（或最大引用流量）。 2）调压室最低涌浪：相应于水库可能出现的最低发电水 位，共调压室n台机组由7一1台增至1台满负荷发 电或全部机组由2/3负荷增至满负荷（或最大引用流 量）：共调压室的全部机组同时丢充全负荷，调压室浦 波的第二振幅：共调压室的全部机组瞬时丢弃全负荷， 在流出调压室流量最大时，一台机组启动，从空载增 全满负荷。 3）当系统有特殊运行要求时，可根据具体情况确定增荷 幅度。 4）钢管水锤与调压室或压力前池涌浪如有重登可能时应 计及相遇效应。 5.2.2对抽水蓄能电站的管道，应结合引水道、调压室和机组 特性分别进行发电、抽水两种运行工.况计算在不同负荷变化条件

5.3泵站工程及输水工程压力管道

5.3.1应按工程运行过程中可能出现的事故停泵、启泵、

5.3.1应按工程运行过程中可能出现的事故停泵、启泵、关阀、

开阅、正常运行及流量调节等工况，进行水锤计算和防护设计。

5.3.2对于具有分岔进水、汇流出水的泵站，水泵出口最大压 力上升，应根据连接于泵站总管上的泵组台数和电气主接线的连 接方式，接照可能同时发生断电事故的泵站台数进行计算，必要 时可按各种可能的组合工况进行计算

5.3.3最高压力不应超过正常静水压力的1.3~1.5倍。

5.3.4输水系统任何部位不应出现水流气化、液柱分离现象。

5.3.4输水系统任何部位不应出现水流气化、液柱分离现象。

6.1.1钢管按弹性工作状态计算所得应力，不应大于表6.1.1 的规定，并满足下列规定： 1若钢材屈强比6./6h大于0.7，应以6.一0.7h计算充许 应力。 2地下埋管和坝内理管的管壁和加劲环承受外压力的充许 压应力，应按明管采用。 3使用新钢种时，应视其机械性能的可靠程度，的情降低 允许应力。 4铸钢件和主厂房内的明管应按表6.1.1的充许应力降低 20%，弯管降低10%，岔管的允许应力见表7.2.2。 5有限元计算时，峰值应力的充许应力可提高至钢材屈服 强度乘以焊缝系数，但钢管其他应力类型充许应力均应符合表 6.1.1规定。 6地下埋管、坝内埋管可只需计算整体膜应力。对于受力 复杂的地下理管、项内埋管可通过有限元法计算局部应力。

6.1.2焊缝无损探伤抽查率和焊缝系数值，应按表6.1.2采用。

式中 26x、601 轴向、环向、径向正应力，N/mm，以 为正；

[]一一相应计算工况的允许应力，N/mm。 6.1.4钢管抗外压稳是计算见附录A、附录B和附录E。安全 系数不得小于下列值： 1明管：钢管管壁和加劲环为2.0。 2地下埋管、坝内埋管和钢衬钢筋混凝土管：光面管和镭 筋加劲的钢管管壁为2.0，用加劲环加劲的钢管管壁和加劲环 为1.8。 3回填管：钢管管壁为2.0。 6.1.5回填管的竖向变形计算见附录E，最大竖向变形应满足 下列规定： 1内防腐为水泥砂浆的回填管最大竖向变形不应超过管径 的2%~3%。 2内防腐为延性良好的涂料的回填管最大竖向变形不应超 过管径的3%~4%。 6.1.6回填管抗浮计算见附录E，抗浮安全系数不应小于1.1。 6.1.7管壁厚度应比计算值至少增加2mm锈蚀裕量，对泥沙 磨损、腐蚀较严重的钢管，应专门论证。结构计算管壁厚度应不 计人壁厚裕量。

6.1.4钢管抗外压稳

6.2.1明管结构分析的荷载及计算工.况，应按表6.2.1确定。 6.2.2分段式明钢管、支墩和镇墩上的作用力及计算方法可按 附录A进行。 6.2.3支承环的支承型式，应结合整个管道工程的技术经济条 件选择。可采用侧支承或下支承型式（见附录A中图A.2.1）。 支承环应力分析计算可按附录A进行。

6.2.4管壁抗外压稳定临界压力计算可按附录A.3进行。加劲

环抗外压稳定临界压力和应力分析计算可按附录A.4进行。

6.2.5镇墩、支墩地基应坚实、稳定，宜设置在岩基上，地基 应力最大值不得超过地基的充许承裁力。体体形尺寸应有利于 基础应力均分布。连续式明管，其镇墩设计时应计及温度作用 和轴向荷裁对钢管内力的影响，明管镇墩应校核正常运行、水压 试验状态下的强度和稳定性。 镇墩、支墩若置于土基、平岩基上，除应满足承裁力及稳定 等要求外，应合理控制地基最大应力和最小应力比值，还应研究 基础沉陷对钢管内力的影响。平面或空间转弯处和一管多岔处等 受力不对称的镇墩，应采取措施防止扭转。 当镇墩较高，其建基面距钢管合力作用点的距离较大时，还 应进行抗倾覆验算。

6.2.6宜计算钢管的固有频率，使之避开机组等的振动频率， 并对运行提出建议。 6.2.7明钢管安装和检修时，应考思日照面和阴影面温差引起 的位移，并应采取固定钢管的猎施，

6.3.1地下埋管结构分析申应由钢管、混凝土衬砌、围岩共同 承受内水压力，并应考虑三者之间存在缝隙。结构分析及覆盖岩 县厚度要求可按附录B.1执行。 混凝士衬承受山岩压力及传递围岩抗力，结构分析方法可 按照SL279执行。承受山岩压力情况与传递内压情况，可分别 计算，不予登加。 地下埋管的外水压力、钢管与混凝土间的接缝灌浆压力、未 凝固混凝土压力及管道放空时产生的负压，应全部由钢管（或管 内设临时支撑）承担。稳定分析可按附录B.2执行

地下埋管结构分析的荷载和计算工况，应按表6.3.2

6.3.2地下理管结构分析的荷载和计算工况，应接表6.3.2

地下理管应利用围岩的承载能力。其承载能力应在对工 条件作充分的研究后确定。对复杂地质条件和重要工程，

程地质条件作充分的研究后确定。对复杂地质条件和重要工程

宜采用有限元法进行分析。

6.3.4邻近厂房上游钢管末端以及与施工支洞相交的钢管段， 其围岩单位抗力系数应酌减取值。 6.3.5地下埋管承受的地下水压力值，应根据斯测资料并计及 水库蓄水和引水系统渗漏、截渗、排水猎施等因素确定。与钢筋 混凝王衬砌段相连的钢管，以及与相邻压力管道钢筋混凝土衬码 段距离较近的钢管，设计时应分析研究钢筋混凝土衬砌开裂而增 加地下水压力的可能性

坝内埋管结构分析应按照下列原则： 承受内水压力时项内理管结构分析应符合下列要求： 1）坝内理管应视为钢管、钢筋和混凝土组成的多层管共 同承受内水压力，在最大内水压力作用下，钢管外围

6.4.1坝内埋管结构分析应按照下列原则：

1承受内水压力时项内埋管结构分析应符合下列要求：

坝体混凝土不应出现贯穿性裂缝，并计及钢管与混凝土间的施工缝隙和温度缝隙影响。结构分析可按附录C.1执行。重要的工程宜结合项体做有限元分析。2）外围混凝士最小厚度在钢管半径与直径之间的坝内理管的联合承裁应经论证后确定。3）外围混凝土最小厚度小于钢管半径的坝内埋管宜按钢管单独承裁设计，充许应力按照表6.1.1项内埋管项取值。但宜避免由于内水压力外传使得外围混凝土形成贯穿性裂缝，4）设有软垫层的钢管可按明管设计。在外围混凝土具有一定的承裁能力且能满足强度和正常使用要求时，经论证充许应力可比表6.1.1明钢管项的值略子提高，但不得超过其1.1倍：也可按传力垫层项内埋管设计，计算方法可按附录C.1.4执行。2全部外压应由钢管承受，钢管稳定分析可按附录C.2执行。6.4.2项内埋管结构分析的荷载和计算工况，应按表6.4.2确定。表6.4.2坝内埋管结构分析的计算工况与荷载组合基本荷数组合特殊荷载组合序号荷线正常单独特殊故空施工运行承载运行备注工况校核工况工况工况正常运行水位的最高内水压力1压力最高运行水位的最高压力2坝体渗流水压力施工荷载（灌浆压力和末凝固混凝土压力）管道故空时，通气设备造成的气压差（通气孔面积和气压差计算见C.2）8：正常运行水位和量高运行水位的量最高压力见“5水力计算”29

6.4.3坝体渗流水压力可假定沿管轴线直线分布，钢管上游端 为。H，项下游面处为零。H为上游正常蓄水位时钢管上游端的 静水头，α为折减系数，可根据采用的防渗、排水、灌浆等措施 取1.0~~0.5。最小外压不应小于0.2N/mm

JG∕T 5069-1995 地面抹光机6.5钢衬钢筋混凝土管

6.5.1钢衬钢筋混凝土管作用荷裁及其组合应根据其布置型式 按表6.5.1确定。

表6.5.1钢衬钢筋混凝土管结构分析的计算工况与荷载组合

6.5.2钢衬钢筋混凝土管钢衬和环向钢筋的设计可按降 进行。

6.5.2钢衬钢筋混凝土管钢衬和环向钢筋的设计可接附录I

《电工术语 电动工具 GB/T 2900.28-2007》钢衬钢筋混凝王管钢衬和环向钢筋的设计可接附录1I

6.5.3钢衬钢筋混凝土管应按联合承载结构设计，由钢补