观音阁水库输水工程PCCP管道防腐分析与评价

(本溪泓源供水有限责任公司，辽宁 本溪 117000)

1 工程概况

辽宁省观音阁水库输水工程，是将已建的观音阁水库水经过输水隧洞及管线自流输入到本溪市的大(2)型Ⅱ等工程，是观音阁水库与大伙房水库输水工程的配套工程。工程的主要任务是保障本溪市生活饮用水安全，解决本钢、北台钢厂等大型企业存在的水量与水质安全问题，并为本溪市和本溪新城经济社会发展提供安全可靠的水源。工程位于本溪市管辖区，主要由一座取水头部、头部压力隧洞、输水管线、一座电站、无压隧洞、四座配水站及分支管线等部分组成。管道大部分沿河敷设，采用双管同槽的方式，个别地段采用单根外包混凝土钢管，工程输水线路主干线长度41.50km，分支管线长度49.80km。工程于2008年开始可行性研究工作，2014年正式施工，2017年7月1日正式建成通水并通过了通水阶段性验收，设计供水能力125万m3/天，目前供水量约为25万m3/天，预计到2019年末可达到60万m3/天。

2 腐蚀性评价

输水管线设计选用的管道有钢管和PCCP管，沿线将穿越河道、农田、公路等不同环境区，均涉及环境水对钢结构及混凝土的腐蚀性评价问题。由于管线基本沿河道及河漫滩布置，滩地部位地下水埋藏很浅，含水层渗透系数较大，地表水与地下水联系密切，因此，地下水的水化学特征主要取决于地表水的水化学特征，可以用地表水的分析成果进行腐蚀性评价。

2.1 地表水的化学特征及腐蚀性评价

根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录L“环境水腐蚀性评价”标准，分析评价输水管线沿线地表水对混凝土的腐蚀性(见表3)。

表1 输水管线段地下水水质简分析成果(一)

表2 输水管线段地下水水质简分析成果(二)

表3 环境水对混凝土腐蚀评价

从表3可以看出，除小汤河出口地表水对混凝土有弱腐蚀性以外，其他地区地表水对混凝土均无腐蚀性。

2.2 土的腐蚀性评价

根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)，土的腐蚀性评价分为土对混凝土结构的腐蚀性评价、土对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价和土对钢结构的腐蚀性评价三部分内容。

2.2.1 评价标准

按地层渗透性，确定土对混凝土结构的腐蚀性评价标准(见表4)、土对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价标准(见表5)、土对钢结构的腐蚀性评价标准(见表6)。

表4 地层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性评价标准

注土对混凝土结构的腐蚀性评价只考虑pH值指标，A是指强透水层(碎石土及砂土)，B是指弱透水层粉土和黏性土。

表5 土对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价标准

注A指地下水位以上的碎石土、砂土，稍湿的粉土，坚硬、硬塑的黏性土；B指湿、很湿的粉土，可塑、软塑、流塑的黏性土。

表6 土对钢结构的腐蚀性评价标准

注土对钢结构的腐蚀性评价，取各指标中腐蚀等级最高者。

2.2.2 评价结果

根据管线的不同位置及地质条件，本阶段沿管线分别对土样进行了相应指标的测定，其中pH值的测定分实验室(pH试纸法)测定和现场pH计测定两种方法。

土对混凝土结构的腐蚀性评价只考虑土的pH值指标，经采取土样进行测试，所有土样pH值均为6.3，即碎石土、砂土段对混凝土结构具有弱腐蚀性(指地下水位以上段)，粉土、黏性土段及黏性土含量较大段对混凝土结构具有微腐蚀性。

按物探测试结果，除小汤河、北台管线各有1点pH值为6.25和6.41外，其他点pH值均大于6.5，即管线段土对混凝土结构腐蚀性评价结果为微腐蚀性。

沿线土样检测结果，所有土样中氯离子含量最大值为96.19mg/kg，即土对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

根据物探测试结果，确定土对混凝土及钢结构的腐蚀性评价参数(见表7)。

3 结 语

PCCP管道由几种高强度复合材料组合而成，外部的致密砂浆保护层具有较强的防腐作用，PCCP管道技术在国内外城市供水、引调水工程、电力输水工程等领域有广泛的应用。目前国内尚无完善的PCCP管道防腐设计和评价体系，本文结合工程实例，并根据由数据分析得出的水和土的腐蚀性评价指标，确定该工程混凝土钢套筒管(PCCP管)不做防腐处理。该结论对类似工程PCCP管道防腐有一定借鉴作用。

表7 土对混凝土及钢结构的腐蚀性评价结果