1.PCCP管道结构特点

随着我过经济的发展，城镇用水量日益增多。但是我国又是一个水资源分布极不均匀的国家，水资源的缺乏制约着地方经济的发展，因此建设输水工程在我国就显得尤为重要。南水北调工程正是这样的背景下应运而生。南水北调分为东线、中线、西线工程，其中中线工程尤为重要。中线工程南起丹江口水库，北到北京颐和园团城湖水库，总长达1267公里。这项跨世纪的大工程中，输水方式的选择就很重要了。一般分为明渠、管道以及明渠与管道相结合的方式。考虑到管的工作性能、耐腐蚀性、抗压性、维护成本等选择预应力钢筒混凝土管（PCCP）作为输水管道。

PCCP管分为两种，这两种管的区别在于钢筒相对于混凝土的位置不同。钢筒位于混凝土外侧，预应力钢丝缠绕在钢筒外表，称为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL），一般适用流量不大的小口径管；钢筒埋嵌在混凝土中，大约靠近内侧混凝土1/3处，预应力钢丝缠绕在混凝土外表面，称为埋置式预应力钢筒混凝土管，适用于流量大的大口径管。

 与普通铸铁管、钢管、PVC管以及石棉水泥管，PCCP管有如下优点。

（1）承受高内压与外荷载；

（2）良好的抗渗性与耐久性；

（3）接头密封好；

（4）耐腐蚀性能好；

（5）糙率小，过流断面大；

（6）施工简单；

（7）维护费用小

PCCP由法国人开发，美国人推进了PCCP技术的发展，并在美国和加拿大应用广泛，就美国国内的而言，PCCP用于加州的中央亚利桑那工程和卡司太克工程。前者管径达到6.4m，内压0.98MPa，管顶覆土10.5m，修建长度10.5km；后者管径5.1m，内压0.95MPa，管道覆土13.5m。除了在北美的应用外，世界上PCCP应用最广泛的是利比亚人工大运河——把南部撒哈拉沙漠4处地下水源的地下水抽上了，通过人工运河输送到北部沿海地区，并联成全国统一的地下水管网。输水量达到25亿m³/年，输水干线总长4500km。

国内PCCP起步较晚，但是发展迅速。近些年来，我国通过各种科研项目，进行了有关室内原材料及混凝土与砂浆试验、结构计算方法研究与程序开发、管道水力研究、大型管道现场试验、管道运输安装研究、管道耐久性及结构安全研究等，并达到了国际领先水平。从山东电力管道公司和无锡管道公司最开始筹建PCCP厂，发展到目前的新疆国统管道有限公司和浙江金华市巨龙管业有限公司，随着我国城市供水、工业用水以及农田水利建设的发展，PCCP已经在我国广泛应用于各项输水工程。

2.PCCP管道的腐蚀

20世纪90年代初，有些PCCP管出现了一些破裂现象，使大家对PCCP的使用产生了担忧。由于PCCP的口径大，内部压力大，所以其破坏一般会造成灾难性后果。对已破坏管线进行内外检测发现存在内部裂缝，敲击时会有空洞的声音，将管挖出会发现此PCCP处于临界破裂的损伤状态。使用PCCP供水的单位对其管线的破裂风险非常关心，因此已经开始研究并制定PCCP管线状态评估计划。为了确定破裂原因，用户对管子进行了详细调查发现：管子破裂部位有些钢丝出现腐蚀，有些存在韧性断裂，还有一些出现脆性断裂，表面呈现明显的锯齿形。另外，许多管的钢丝出现纵向撕裂，极高强钢丝由于回火工艺造成了动态应变软化的特点。钢丝的抗拉强度越高，其越容易受脆性断裂的影响。由此看来，钢筋腐蚀会导致预应力损失，承载力降低，局部压力增大，最后引起PCCP管爆管，造成事故。