管道建设基本知识

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1、中国石油中国石油管道建设基本知识管道建设基本知识主要主要内容内容二、管道建设的程序二、管道建设的程序五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破一、目前我国管道建设的发展趋势一、目前我国管道建设的发展趋势四、制管、防腐四、制管、防腐三、管线钢三、管线钢六、管道干线施工六、管道干线施工七、穿跨越七、穿跨越P P主要主要内容内容九、管道投产九、管道投产八、站场施工八、站场施工十一、国外管道施工十一、国外管道施工十、储罐基础与球罐施工十、储罐基础与球罐施工P P中国石油中国石油一、目前我国管道建设的发展趋势 一、目前我国管道建设的发展趋势19951995年至今建设的主要输油管道年至今建设的主

2、要输油管道管道名称管道名称管管 径径（mmmm）设计压力设计压力（MPaMPa）管线材质管线材质 管线长度管线长度（kmkm）输量输量库鄯线库鄯线6106106.46.4x65x654744741000X101000X104 4t/at/a兰成渝兰成渝5085081010x65x6512471247500X10500X104 4t/at/a西西部部管管道道成品油）成品油）5595591010x65x65185818581000X101000X104 4t/at/a西西部部管管道道（原油）（原油）8138131010X65X6518581858兰郑长兰郑长660660X65X6515001500

3、抚郑抚郑660660x65x6515001500一、目前我国管道建设的发展趋势19951995年至今建设的主要输气管道年至今建设的主要输气管道管道名称管道名称管管 径径（mmmm）设计压力设计压力（MPaMPa）管线材质管线材质 管线长度管线长度（kmkm）输量输量（10108 8m m3 3/a/a）鄯乌线鄯乌线4574573.53.5S360S3603103104.54.5轮库线轮库线6106106.36.3S360S3601921921212涩宁兰涩宁兰6606606.36.3L415L4159229222020陕京线陕京线6606606.36.3X60X608408403434忠武线忠

4、武线7117117.0/6.37.0/6.3L450L4507127123030西气东输西气东输101610161010X70X7039003900120120陕京二线陕京二线101610161010X70X70850850120120一、目前我国管道建设的发展趋势u大口径大口径 从从457mm457mm、610mm610mm、660mm660mm、711mm711mm、到西气东输和陕京二线的、到西气东输和陕京二线的1016mm1016mm。P P一、目前我国管道建设的发展趋势u高压力高压力 从从4.0MPa4.0MPa，6.3MPa6.3MPa，7.0MPa7.0MPa到到10MPa10MP

5、a。u高强度管线材质高强度管线材质 从从X52X52、X60X60、X65X65到西气东输的到西气东输的X70X70及冀及冀宁联络线的局部宁联络线的局部X80X80管材试用。管材试用。P P一、目前我国管道建设的发展趋势u网络化网络化 管线经历了点到点，点到线，点到面的发管线经历了点到点，点到线，点到面的发展过程，正在朝着全国输气管道大连网的方向发展过程，正在朝着全国输气管道大连网的方向发展。展。u趋于完善的配套储气库设施趋于完善的配套储气库设施 已相继建成大港储气库群，正在建设金坛、已相继建成大港储气库群，正在建设金坛、华北、刘庄储气库和多个沿海华北、刘庄储气库和多个沿海LNGLNG接受站，

6、天然气接受站，天然气管网的配套调峰储气设施日趋完善。管网的配套调峰储气设施日趋完善。P P一、目前我国管道建设的发展趋势uGISGIS技术在管道中的应用技术在管道中的应用 国内虽已在西气东输、冀宁联络线等管线上国内虽已在西气东输、冀宁联络线等管线上应用了该项技术，但还有待进一步全面开发应用。应用了该项技术，但还有待进一步全面开发应用。P P一、目前我国管道建设的发展趋势果子沟难点段果子沟难点段P P一、目前我国管道建设的发展趋势果子沟难点段果子沟难点段P P一、目前我国管道建设的发展趋势果子沟难点段果子沟难点段P P一、目前我国管道建设的发展趋势P P中国石油中国石油二、管道建设的程序 二、管

7、道建设的程序 一一项项工工程程从从开开始始到到结结束束，往往往往要要经经过过如如下下四四个个阶阶段段： 项目决策审批阶段；项目决策审批阶段； 项目组织、计划与设计阶段；项目组织、计划与设计阶段； 项目施工建设阶段；项目施工建设阶段； 项目竣工验收及投产阶段。项目竣工验收及投产阶段。 P P二、管道建设的程序v 项项目目决决策策审审批批阶阶段段包包括括项项目目建建议议书书、可可行行性性研研究究、核核准、融资等；准、融资等；v项项目目组组织织、计计划划与与设设计计阶阶段段包包括括初初步步设设计计、施施工工图图设设计计、项项目目招招投投标标及及承承包包商商的的选选定定、项项目目合合同同签签订订、项项

8、目目总总体体计划的制定、项目征地及建设条件的准备等；计划的制定、项目征地及建设条件的准备等；v项项目目施施工工建建设设阶阶段段的的大大部部分分工工作作由由施施工工总总承承包包商商组组织织实实施施，业业主主委委托托监监理理进进行行全全过过程程工工期期、质质量量、投投资资三三大大控控制制 ；v项项目目竣竣工工验验收收及及投投产产阶阶段段包包括括项项目目竣竣工工验验收收及及组组织织投投产产、组织新的销售网络等。组织新的销售网络等。 P P二、管道建设的程序v（一）预可行性研究（一）预可行性研究 预可行性研究是对本工程从上游资源、市场、管道线路、管道预可行性研究是对本工程从上游资源、市场、管道线路、管

9、道技术和经济等方面开展的初步选择研究。技术和经济等方面开展的初步选择研究。v（二）可行性研究（二）可行性研究 可行性研究是依据正式批准的项目建议书、资源储量报告、气可行性研究是依据正式批准的项目建议书、资源储量报告、气田开发方案和测算的开发成本、市场调查研究报告（包括草签的供田开发方案和测算的开发成本、市场调查研究报告（包括草签的供气意向协议和照付不议合同等）、管道环境影响和劳动安全卫生评气意向协议和照付不议合同等）、管道环境影响和劳动安全卫生评价报告书、管道沿线主干断裂活动性和地震烈度及灾害性工程地质价报告书、管道沿线主干断裂活动性和地震烈度及灾害性工程地质等专题研究报告，对管道投资项目的地

10、位、作用、技术、经济进行等专题研究报告，对管道投资项目的地位、作用、技术、经济进行全面、系统、深入和主要方面进行方案比选并推荐最佳方案。为编全面、系统、深入和主要方面进行方案比选并推荐最佳方案。为编制和报批项目设计任务书提供重要依据。制和报批项目设计任务书提供重要依据。 P P二、管道建设的程序v工程可行性研究主要内容包括：工程可行性研究主要内容包括：1 1、总论：编制依据、研究目的和范围、编制原则、遵循的标准规、总论：编制依据、研究目的和范围、编制原则、遵循的标准规范、总体技术水平、研究结论、存在问题和建议；范、总体技术水平、研究结论、存在问题和建议；2 2、气源：气源概况、天然气性质；、气

11、源：气源概况、天然气性质；3 3、市场：市场调查、市场分析及预测、天然气分配及流向；、市场：市场调查、市场分析及预测、天然气分配及流向；4 4、管道线路：线路走向方案、线路走向推荐方案、管道穿跨越、管道线路：线路走向方案、线路走向推荐方案、管道穿跨越、管道防腐线路用管等；管道防腐线路用管等；5 5、输气、输油工艺：包括工艺参数选择、工艺计算、方案优化、输气、输油工艺：包括工艺参数选择、工艺计算、方案优化、站场设置、主要设备选型等；站场设置、主要设备选型等；6 6、配套设施：包括自动控制、供电、通讯系统以及其他给排水、配套设施：包括自动控制、供电、通讯系统以及其他给排水、消防等公用设施；消防等公

12、用设施；P P二、管道建设的程序7 7、节能：综合能耗分析、节能措施等、节能：综合能耗分析、节能措施等8 8、环保与劳动安全卫生：项目的环境影响分析、环保与劳动安全卫生：项目的环境影响分析、职业危害分析等；职业危害分析等；9 9、运营的组织机构和定员；、运营的组织机构和定员；1010、项目实施进度安排；、项目实施进度安排；1111、项目建设投资估算与资金筹措；、项目建设投资估算与资金筹措；1212、项目财务国民经济评价；、项目财务国民经济评价；1313、可行性研究报告结论与建议。、可行性研究报告结论与建议。P P二、管道建设的程序v在我国本工程的可行性研究还包括如下专项评价，才在我国本工程的可

13、行性研究还包括如下专项评价，才可以得到审批通过。可以得到审批通过。1 1、环境影响评价、环境影响评价2 2、安全、劳动、卫生评价、安全、劳动、卫生评价3 3、地震灾害评价、地震灾害评价4 4、水土保持评价、水土保持评价5 5、矿产压覆评价、矿产压覆评价6 6、文物评价、文物评价7 7、林业评价、林业评价 P P二、管道建设的程序v（三）初步设计（基本设计）（三）初步设计（基本设计） 初步设计是在本工程的可行性研究报告得到审批通过初步设计是在本工程的可行性研究报告得到审批通过之后进行，本工程初步设计有如下内容：之后进行，本工程初步设计有如下内容：1 1、设计的指导思想；、设计的指导思想；2 2、

14、设计的依据；、设计的依据；3 3、线路走向及沿线地形、地质概况；、线路走向及沿线地形、地质概况；4 4、管道工艺方案（流程、管径、压力、温度、埋深等）、管道工艺方案（流程、管径、压力、温度、埋深等）的选择和依据，并说明推荐方案；的选择和依据，并说明推荐方案；5 5、水力和热力计算结果；、水力和热力计算结果； 6 6、站址的确定，流程和平面布置，增压设备、原动机等、站址的确定，流程和平面布置，增压设备、原动机等设备的选型；设备的选型； P P二、管道建设的程序7 7、管道敷设原则，特殊地段处理和大中型穿、管道敷设原则，特殊地段处理和大中型穿( (跨跨) )越方越方案；案；8 8、管材选择，管道的

15、强度计算结果，热应力补偿措施；、管材选择，管道的强度计算结果，热应力补偿措施；9 9、管道的保温、防腐绝缘和阴极保护；、管道的保温、防腐绝缘和阴极保护；1010、站内自动化和全线遥控、遥测方案；、站内自动化和全线遥控、遥测方案；1111、水、电、道路、通讯、建筑、暖通、机修等有关辅助、水、电、道路、通讯、建筑、暖通、机修等有关辅助设施及生活福利设施；设施及生活福利设施；1212、设计所采用的主要新技术、新工艺的成果和经济对、设计所采用的主要新技术、新工艺的成果和经济对比；比；1313、管线日后运营的组织机构和人员编制；、管线日后运营的组织机构和人员编制； P P二、管道建设的程序1414、主要

16、技术经济指标：每公里管道的投资、主要技术经济指标：每公里管道的投资( (万元公里万元公里) )，每公，每公里管道的钢材消耗量里管道的钢材消耗量( (吨公里吨公里) )，输送成本元（立方米，输送成本元（立方米公里）公里）) )；1515、占地面积，改土造田支援农业的措施；、占地面积，改土造田支援农业的措施；1616、人员健康、项目安全、环境保护（、人员健康、项目安全、环境保护（HSEHSE）的具体方案及措施；）的具体方案及措施；1717、工程概算；、工程概算；1818、材料、设备汇总表；、材料、设备汇总表；1919、相应的图纸：线路走向平面图、站场平面布置图、工艺流程、相应的图纸：线路走向平面图

17、、站场平面布置图、工艺流程图、通讯系统图、各穿图、通讯系统图、各穿( (跨跨) )越工程和其它附属工程越工程和其它附属工程( (如阴极保护、如阴极保护、水电、机修、生活设施等水电、机修、生活设施等) )的方案图等。的方案图等。 P Pv（四）施工图设计（四）施工图设计 初步设计批准后即可进行施工图设计，这一阶段的主要初步设计批准后即可进行施工图设计，这一阶段的主要工作为：工作为：1 1、组织施工图阶段的勘察工作，修改或补充原初步设计。、组织施工图阶段的勘察工作，修改或补充原初步设计。2 2、按批准和修改后的初步设计进行线路设计和站场设计。、按批准和修改后的初步设计进行线路设计和站场设计。线路设

18、计主要包括确定各区段管子的壁厚、防腐绝缘层和保线路设计主要包括确定各区段管子的壁厚、防腐绝缘层和保温层的结构与厚度、线路变坡与转角结构、管沟挖深、各穿温层的结构与厚度、线路变坡与转角结构、管沟挖深、各穿( (跨跨) )越工程的结构、线路阀室等。站场设计包括站址和工艺越工程的结构、线路阀室等。站场设计包括站址和工艺流程的最后确定、平立面布置、各单体的安装设计与计算。流程的最后确定、平立面布置、各单体的安装设计与计算。 二、管道建设的程序P P二、管道建设的程序3 3、施工图是具体施工建设的依据，必须详尽至全部工、施工图是具体施工建设的依据，必须详尽至全部工程项目的每一个需要建筑安装的部分。站场施

19、工图要包括程项目的每一个需要建筑安装的部分。站场施工图要包括总平面图、竖向布置图、站内工艺管网安装图、压缩机房总平面图、竖向布置图、站内工艺管网安装图、压缩机房和阀室的平面及立面安装图及站内各配套工程设施的施工和阀室的平面及立面安装图及站内各配套工程设施的施工图。线路施工图主要包括管道线路平面图、纵断面图、各图。线路施工图主要包括管道线路平面图、纵断面图、各穿穿( (跨跨) )越工程的平、立面图和安装详图、线路阀室安装越工程的平、立面图和安装详图、线路阀室安装图、阴极保护及其它附设工程的施工图。图、阴极保护及其它附设工程的施工图。4 4、管道线路平面图应标明线路走向，沿线各测量桩、管道线路平面

20、图应标明线路走向，沿线各测量桩、变坡桩、转角桩的桩号、坐标、里程、转角角度，穿变坡桩、转角桩的桩号、坐标、里程、转角角度，穿( (跨跨) )越工程位置和图号，线路阀室、工艺站场位置和图号，阴越工程位置和图号，线路阀室、工艺站场位置和图号，阴极保护检查桩的桩号、位置和处理设施的图号。极保护检查桩的桩号、位置和处理设施的图号。P P二、管道建设的程序5 5、线路施工纵断面图是在测量提供的线路纵断面图上、线路施工纵断面图是在测量提供的线路纵断面图上绘制的。图上除绘上管沟沟底高程线外，还应补充标出管绘制的。图上除绘上管沟沟底高程线外，还应补充标出管沟挖深、沟底标高、管堤堤顶标高、各段的管材规格沟挖深、

21、沟底标高、管堤堤顶标高、各段的管材规格( (材材质、管径、壁厚质、管径、壁厚) )、防腐绝缘等级和保温结构、各穿、防腐绝缘等级和保温结构、各穿( (跨跨) )越工程位置和图号等。在平面示意图上还应标明管道中心越工程位置和图号等。在平面示意图上还应标明管道中心线、转角桩号及角度、弹性敷设段的长度等。线、转角桩号及角度、弹性敷设段的长度等。6 6、各穿、各穿( (跨跨) )越工程的施工图主要是平面图、纵断面越工程的施工图主要是平面图、纵断面图、结构和安装详图。图、结构和安装详图。7 7、材料、设备明细表。、材料、设备明细表。 P Pv（五）管道选线（五）管道选线v1 1、基本选线原则、基本选线原则

22、v(1) (1) 路路由由走走向向根根据据地地形形、地地物物、工工程程地地质质、沿沿线线进进气气、供供气气点点的的地地理理位位置置以以及及交交通通运运输输、动动力力等等条条件件经经多多方方案案比比选选后确定；后确定；v(2) (2) 线线路路应应尽尽量量顺顺直直、平平缓缓，以以缩缩短短线线路路长长度度，并并尽尽量量减减少与天然和人工障碍物交叉；少与天然和人工障碍物交叉；v(3) (3) 尽尽量量靠靠近近或或沿沿现现有有公公路路敷敷设设（按按有有关关规规范范、标标准准规规定定，保持一定间距），以便于施工和管理；保持一定间距），以便于施工和管理；v(4) (4) 大大、中中型型河河流流穿穿（跨跨）

23、越越工工程程和和输输气气站站位位置置的的选选择择，应应符符合合线线路路总总体体走走向向。线线路路局局部部走走向向可可根根据据大大、中中型型河河流流穿（跨）越工程和输气站的位置进行调整；穿（跨）越工程和输气站的位置进行调整；。二、管道建设的程序P P二、管道建设的程序v(5) (5) 宜避开多年生经济作物区域和重要的农田基础建设设施；宜避开多年生经济作物区域和重要的农田基础建设设施；v(6) (6) 线线路路应应尽尽量量避避开开重重要要的的军军事事设设施施、易易燃燃易易爆爆仓仓库库、国国家家重重点点文物保护区；文物保护区；v(7) (7) 考考虑虑管管道道服服役役年年限限内内，管管道道拟拟通通过

24、过地地区区的的可可能能发发展展变变化化，合合理确定线位与地区等级。理确定线位与地区等级。v(8) (8) 线线路路应应尽尽可可能能避避开开城城镇镇规规划划区区、飞飞机机场场、铁铁路路车车站站、海海（河河）港港码码头头、动动、植植物物自自然然保保护护区区等等区区域域。当当受受条条件件限限制制需需要要在在上上述述区域内通过时，必须征得主管部门同意，并采取安全保护措施。区域内通过时，必须征得主管部门同意，并采取安全保护措施。v(9) (9) 除除管管道道专专用用的的隧隧道道、桥桥梁梁外外，管管线线严严禁禁通通过过铁铁路路或或公公路路的的隧隧道、桥梁、铁路编组站、大型客运站和变电所。道、桥梁、铁路编组

25、站、大型客运站和变电所。P P二、管道建设的程序v(10) (10) 应应尽尽量量避避开开滑滑坡坡、崩崩塌塌、泥泥石石流流、沉沉陷陷等等不不良良工工程程地地质质区区、矿矿产产资资源源区区、严严重重危危及及管管道道安安全全的的高高烈烈度度及及地地震震频频发发地地震震区区和和大大型型活活动动断断裂裂带带。当当受受条条件件限限制制必必须须通通过过时时，应应采采取取防防护护措措施施并并选选择合适位置，缩小通过距离。择合适位置，缩小通过距离。v(11) (11) 尽尽量量避避免免对对自自然然环环境境和和生生态态平平衡衡的的破破坏坏，防防止止水水土土流流失失，注注意意有有利利于于自自然然环环境境和和生生态

26、态平平衡衡的的恢恢复复，保保护护沿沿线线人人文文景景观观，使使线路工程与自然环境、城市生态相协调。线路工程与自然环境、城市生态相协调。P P二、管道建设的程序v2 2、不同地区选线原则、不同地区选线原则v（1 1）平原地区选线）平原地区选线v- - 注意管线与地上、地下各类建构筑物之间的距离和交叉；注意管线与地上、地下各类建构筑物之间的距离和交叉；v- - 注意城镇规划、道路规划、水利规划；注意城镇规划、道路规划、水利规划；v- - 注意地下采矿区的范围、矿藏顶埋深；注意地下采矿区的范围、矿藏顶埋深；v- - 尽可能避开人口密集区；尽可能避开人口密集区；v- - 城镇管线应与规划部门接洽，尽量

27、沿城市公共管网走廊带。城镇管线应与规划部门接洽，尽量沿城市公共管网走廊带。P P二、管道建设的程序v（2 2）水网区选线）水网区选线v- - 河河流流水水网网地地区区管管线线选选线线，宜宜先先在在最最新新的的大大比比例例尺尺地地形形图图上上选选出出线路宏观走向方案，并结合遥感影像图适当调整。线路宏观走向方案，并结合遥感影像图适当调整。v- - 河河流流水水网网区区选选线线应应尽尽量量减减少少与与水水道道的的交交叉叉次次数数。需需针针对对现现场场具具体情况，经技术、经济比较后确定合理的线路。体情况，经技术、经济比较后确定合理的线路。v- - 河河流流水水网网区区房房屋屋多多沿沿河河岸岸修修建建，

28、在在不不可可避避免免拆拆迁迁的的情情况况下下，河河流流穿穿越越点点的的选选择择应应 尽尽量量选选择择孤孤立立平平房房的的地地方方通通过过，尽尽量量减减少少拆迁量。拆迁量。 P P二、管道建设的程序v- - 大大中中型型河河流流穿穿（跨跨）越越点点应应选选在在顺顺直直河河段段；在在弯弯道道附附近近两两岸岸地地质质均均属属稳稳定定性性地地质质 （如如：岩岩石石）、或或两两岸岸均均筑筑有有堤堤坝坝、岸岸坡坡稳稳定定的的情情况况下下，穿穿（跨跨）越越点点可可选选在在弯弯道道上上游游的的较较窄窄处处。若若有有江江心心岛岛，中中小小河河流流宜宜避避开开，大大型型河河流流可可利利用用稳稳定定的的江江心心岛。

29、岛。v- - 河河流流水水网网区区线线路路应应尽尽量量避避开开鱼鱼塘塘区区。当当鱼鱼塘塘区区的的连连片片长长度度较较长长但但不不大大于于1.5km1.5km时时，可可考考虑虑采采用用定定向向钻钻穿穿越越方方案案，同同时时注注意穿越两端是否有定向钻穿越的施工场地。意穿越两端是否有定向钻穿越的施工场地。v- - 穿穿越越鱼鱼（水水）塘塘时时，管管道道中中线线应应视视实实地地情情况况而而定定，一一般般穿穿越越连连片片鱼鱼（水水）塘塘时时，管管道道中中线线宜宜在在鱼鱼（水水）塘塘中中间间通通过过，穿穿越越单单独独大大鱼鱼（水水）塘塘时时管管道道中中线线宜宜靠靠近近塘塘边边，以以减减少少围围堰堰排水量工

30、程量。排水量工程量。P P二、管道建设的程序v（3 3）山区选线）山区选线v- - 山区选线应先在最新遥感图上选线。山区选线应先在最新遥感图上选线。v- - 管管线线通通过过山山区区时时，应应尽尽量量选选择择在在通通过过山山区区短短、坡坡度度平平缓缓、山山型型完整的地段。完整的地段。v- - 若若山山脊脊线线与与管管线线走走向向一一致致且且山山脊脊宽宽、顺顺直直、施施工工方方便便时时，应应考考虑走山脊。虑走山脊。v- - 山山区区管管线线尽尽量量选选择择可可通通行行的的山山谷谷或或河河谷谷地地段段。若若河河谷谷宽宽且且平平坦坦，则则管管线线可可考考虑虑 在在河河床床最最上上一一级级阶阶地地敷敷

31、设设；若若谷谷地地地地形形狭狭窄窄，构筑物拥挤，则应另辟路线。构筑物拥挤，则应另辟路线。v- - 线路需越岭时，应尽量选择垭口通过。线路需越岭时，应尽量选择垭口通过。v- - 线线路路需需通通过过纵纵坡坡时时，应应选选择择纵纵向向坡坡度度较较缓缓（不不宜宜超超过过4545）且且坡坡长长短短的的线线路路。若若坡坡度度陡陡、高高差差大大、基基岩岩完完整整、需需通通过过的的山山体体长长度和进出山体方便修建隧道，则可考虑隧道通过。度和进出山体方便修建隧道，则可考虑隧道通过。P P二、管道建设的程序v- - 线线路路尽尽可可能能不不要要沿沿山山地地等等高高线线平平行行敷敷设设，若若必必须须通通过过时时，

32、应应选选择择纵纵向向坡坡度度较较缓缓（不不宜宜超超过过3535）、削削山山开开挖挖后后岩岩性性稳稳定定的的地地方方通过。通过。v- - 管管道道应应尽尽量量避避免免通通过过滑滑坡坡、泥泥石石流流、陡陡坡坡、陡陡坎坎等等易易造造成成管管道道失稳地带；失稳地带；v- - 无无法法避避开开的的滑滑坡坡，管管线线应应从从滑滑动动斜斜坡坡的的上上部部距距滑滑坡坡体体边边界界线线一一定距离绕过去，否则应从滑动面下方通过或架空通过；定距离绕过去，否则应从滑动面下方通过或架空通过；v- - 横过泥石流的管线应选择在泥石流动态区以外通过；横过泥石流的管线应选择在泥石流动态区以外通过；P P二、管道建设的程序v（

33、4 4）黄土地区选线）黄土地区选线v- - 管线应首选在完整顺直的黄土梁上通过；管线应首选在完整顺直的黄土梁上通过；v- - 明明确确线线路路是是否否通通过过湿湿陷陷性性黄黄土土地地区区，可可查查阅阅湿湿陷陷性性黄黄土土地地区区建筑规范建筑规范中的附图或相关资料；中的附图或相关资料；v- - 现现场场踏踏勘勘判判断断场场地地的的稳稳定定性性和和湿湿陷陷性性黄黄土土的的分分布布范范围围、厚厚度度以以及地面漏斗情况。及地面漏斗情况。v- - 线路尽量选择黄土湿陷性小的地方通过；线路尽量选择黄土湿陷性小的地方通过；v- - 尽量避开沟、河、谷等行洪地段；尽量避开沟、河、谷等行洪地段；v- - 穿穿越

34、越冲冲沟沟时时，应应选选择择在在岸岸坡坡稳稳定定的的位位置置通通过过，如如选选择择冲冲沟沟尾尾部部（非非冲冲沟沟的的源源头头）通通过过。若若必必须须在在发发育育型型冲冲沟沟头头通通过过，设设计计上上应应采取措施，限制其发育；采取措施，限制其发育；v- - 线线路路平平行行河河流流、沟沟谷谷敷敷设设时时，应应选选择择从从设设计计洪洪水水位位以以上上的的稳稳定定阶地通过，并应注意阶地地质情况。阶地通过，并应注意阶地地质情况。P P二、管道建设的程序v- - 线路尽量选择排水通畅、有利于进行场地排水的地形条件；线路尽量选择排水通畅、有利于进行场地排水的地形条件；v- - 线线路路尽尽量量避避开开湿湿

35、陷陷性性黄黄土土地地区区不不良良的的地地质质现现象象（如如滑滑坡坡、冲冲沟沟等等）发发育育的的地地段段。若若必必须须在在横横坡坡敷敷设设时时，应应注注意意线线路路上上侧侧土土体体的的稳稳定定性性，边边坡坡本本体体的的稳稳定定性性、漏漏斗斗、裂裂缝缝以以及及由由于于施施工工可可能引起的地质条件恶化现象。能引起的地质条件恶化现象。v- - 不不应应在在新新建建水水库库下下游游较较近近处处敷敷设设大大型型重重要要管管道道。若若在在水水库库上上游通过，应考虑水库的回水和最高洪水位对管线的影响。游通过，应考虑水库的回水和最高洪水位对管线的影响。v- - 在在线线路路通通过过高高陡陡坡坡时时，应应考考虑虑

36、施施工工扫扫线线对对地地貌貌的的改改变变及及由由此此对对设设计计的的影影响响。应应尽尽量量不不改改变变原原来来的的天天然然地地形形，若若必必须须改改变变，则应在施工后进行恢复，尽量避开填方区。则应在施工后进行恢复，尽量避开填方区。v- - 通通过过黄黄土土地地段段应应注注意意水水土土保保持持与与环环境境保保护护等等可可能能增增加加的的工工程程措施。措施。P P二、管道建设的程序v（5 5）地震、活动断裂带选线）地震、活动断裂带选线v- - 从从收收集集的的遥遥感感图图、区区域域地地质质图图、地地貌貌图图和和区区域域历历史史地地震震灾灾害害等资料上，分析判断地震、地质灾害发生的可能性和发生区域。

37、等资料上，分析判断地震、地质灾害发生的可能性和发生区域。v- - 避避开开地地震震时时可可能能发发生生地地基基失失稳稳的的松松软软土土场场地地，如如饱饱和和砂砂土土、人人工工填填土土、下下沉沉土土层层区区、采采矿矿巷巷道道区区等等，选选择择坚坚硬硬的的场场地地，如如基岩、坚实的碎土、硬粘土等；基岩、坚实的碎土、硬粘土等；v- - 尽尽量量避避开开地地质质构构造造上上的的断断层层带带及及活活跃跃的的地地震震构构造造断断面面以以及及地地震烈度超过震烈度超过8 8级的地区；级的地区；P P二、管道建设的程序v- - 选选择择地地势势平平坦坦开开阔阔的的场场地地，避避开开陡陡坡坡峡峡谷谷、孤孤立立的的

38、山山丘丘等等地地质构造不稳定的场地；质构造不稳定的场地；v- - 根根据据管管道道沿沿线线地地区区地地震震安安全全性性评评价价报报告告，合合理理选选择择管管道道通通过过断断层层的的方方向向，使使管管线线在在断断层层活活动动时时处处于于受受拉拉状状态态，避避免免管管线线受受压。压。v- - 根根据据管管道道沿沿线线地地区区地地震震安安全全性性评评价价报报告告，选选择择活活动动断断层层位位移移和和断断裂裂带带宽宽度度最最小小的的地地方方穿穿越越断断裂裂带带。若若管管道道与与断断裂裂带带平平行行，管道一般应距断裂破碎带管道一般应距断裂破碎带200m200m外敷设。外敷设。P P二、管道建设的程序v（

39、6 6）沙漠地区选线）沙漠地区选线v- - 尽量沿固定沙丘通过；尽量沿固定沙丘通过；v- - 半固定沙丘线路尽量选在丘坡较缓处和丘间洼地通过；半固定沙丘线路尽量选在丘坡较缓处和丘间洼地通过；v- - 通通过过移移动动性性沙沙丘丘时时，线线路路走走向向若若与与沙沙垄垄交交叉叉，应应垂垂直直于于沙沙垄垄在在较低的垄顶直线穿过，若与沙垄走向一致，应在垄间洼地通过。较低的垄顶直线穿过，若与沙垄走向一致，应在垄间洼地通过。v- - 尽可能沿沙丘移动速度较小及沙丘起伏较小的地段通过；尽可能沿沙丘移动速度较小及沙丘起伏较小的地段通过；v- - 尽可能沿沙漠中古河道尽可能沿沙漠中古河道“走廊式走廊式”地带的背

40、风侧地段；地带的背风侧地段；v- - 尽量沿沙漠中山前平原潜水带边缘而行。尽量沿沙漠中山前平原潜水带边缘而行。P P二、管道建设的程序v（7 7）沼泽地带选线）沼泽地带选线v- - 管线应直线通过沼泽区；管线应直线通过沼泽区；v- - 应选择松软湿土层薄和泥炭土层薄的地区通过；应选择松软湿土层薄和泥炭土层薄的地区通过；P P二、管道建设的程序v（8 8）冻土地带选线）冻土地带选线- - 线线路路尽尽可可能能避避开开地地下下冰冰区区、冰冰锥锥区区、膨膨胀胀区区、热热溶溶洞洞区区、有有饱饱和和冰冰区区的的山山坡坡、带带 有有粘粘质质土土及及水水分分含含量量过过高高的的坟坟状状土土的的山坡。应从下游

41、一侧绕过膨胀的的凸包区；山坡。应从下游一侧绕过膨胀的的凸包区；v- - 应在植被良好的地区通过；应在植被良好的地区通过；v- - 丘陵地段，线路宜高不宜低，最好从缓坡的上部通过；丘陵地段，线路宜高不宜低，最好从缓坡的上部通过；v- - 河河谷谷地地段段，线线路路宜宜选选择择在在阳阳面面较较高高阶阶地地上上；如如果果横横穿穿河河谷谷，则则应垂直通过。应垂直通过。v- - 不不良良地地质质地地段段应应从从厚厚层层地地下下冰冰分分布布的的上上方方边边缘缘或或从从热热融融滑滑塌塌体体的下方以管堤方式通过；的下方以管堤方式通过；v- - 冰冰丘丘、冰冰椎椎地地段段，线线路路宜宜在在其其下下方方通通过过，

42、有有困困难难时时，采采用用架架空空跨越方式通过。跨越方式通过。v- - 对对永永冻冻土土地地区区，应应考考虑虑环环保保要要求求，避避开开植植被被良良好好的的地地区区。线线路路选择应考虑管线的敷设方式。选择应考虑管线的敷设方式。 P P二、管道建设的程序v （六）招标、投标（六）招标、投标 社会公开招标与有限邀请招标，中石油行业的特社会公开招标与有限邀请招标，中石油行业的特点。点。EPCEPC总承包与不总承包与不EPCEPC总承包的不同点，如何进行如下总承包的不同点，如何进行如下两个阶段的工作。两个阶段的工作。 P P中国石油中国石油三、管线钢三、管线钢三、管线钢v（一）管线钢概论（一）管线钢概

43、论v1 1、油气输送对管线钢、钢管的要求、油气输送对管线钢、钢管的要求 目前全世界干线管道总长已达目前全世界干线管道总长已达250104km250104km以上，并以以上，并以每年大约每年大约11.2%11.2%的增速增长。管道的输量与管道直径的的增速增长。管道的输量与管道直径的2.662.66次方成正比，与输送压力的次方成正比，与输送压力的1.71.7次方成正比。为了次方成正比。为了提高管道输送效率，降低管道建设和输送成本，管道向提高管道输送效率，降低管道建设和输送成本，管道向大口径、高压力输送方向发展。大口径、高压力输送方向发展。P P三、管线钢三、管线钢图图 输送压力随年代变化输送压力随

44、年代变化P P三、管线钢三、管线钢图图 管线钢钢级随年代变化管线钢钢级随年代变化 P P三、管线钢三、管线钢v2 2、管线钢、钢管发展历程与标准、管线钢、钢管发展历程与标准 世世界界管管线线和和管管线线用用钢钢、钢钢管管经经历历了了一一个个漫漫长长发发展展过过程程，公公元元前前600600年年我我们们的的祖祖先先开开始始用用竹竹筒筒输输送送天天然然气气，18061806年年英英国国伦伦敦敦建建成成了了第第一一条条铅铅制制管管道道，18431843年年铸铸铁铁管管开开始始用用于于天天然然气气管管道道，19251925年年美美国国建建成成了了第第一一条条焊焊接接钢钢管管管管道道，从从此此管管线线钢

45、钢、钢钢管管迅迅速速发发展展。19671967年年第第一一条条X65X65钢钢级级伊伊朗朗到到阿阿塞塞拜拜疆疆管管道道建建成成，19701970年年北北美美X70X70钢钢级级用用于于天天然然气气管管道道，19941994年年德德国国天天然然气气管管道道上上使使用用X80X80钢钢，20022002年年TCPLTCPL在在加加拿拿大大建建成成一一条条管管径径1219mm1219mm、壁壁厚厚14.3mm14.3mm，X100X100钢钢级级1km1km试试验验段段管管道道，同同年年X100X100（Grade Grade 690690）列入加拿大国家标准（）列入加拿大国家标准（CSZ245CS

46、Z2451 120022002）。）。P P三、管线钢三、管线钢v我国目前管线管国家标准我国目前管线管国家标准GB/T9711GB/T9711石油天然气工业石油天然气工业输输送钢管交货技术条件送钢管交货技术条件是等效采用是等效采用ISO3183ISO3183制定的，在总标制定的，在总标题下，包括以下三部分，第一部分：题下，包括以下三部分，第一部分：A A级钢管；第二部分：级钢管；第二部分：B B级钢管；第三部分：级钢管；第三部分：C C级钢管。级钢管。vA A级钢管是与级钢管是与API SPEC 5LAPI SPEC 5L（PSLIPSLI）的规定相当的基本质量）的规定相当的基本质量要求的钢管

47、。要求的钢管。vB B级钢管规定了除基本质量要求之外的附加要求（如韧级钢管规定了除基本质量要求之外的附加要求（如韧性、无损检测）的钢管。性、无损检测）的钢管。vC C级钢管则为特殊要求的钢管，如酸性条件、海洋条件和级钢管则为特殊要求的钢管，如酸性条件、海洋条件和低温条件等对钢管质量和试验有严格要求的钢管。低温条件等对钢管质量和试验有严格要求的钢管。 P P三、管线钢三、管线钢v3 3、管线钢、管线钢 API SPEC 5L API SPEC 5L规范包括的钢级为规范包括的钢级为A25A25、A A、B B、X42X42、X46X46、X52X52、X56X56、X60X60、X65X65、X7

48、0X70和和X80X80标准钢级，钢级以规定拉伸标准钢级，钢级以规定拉伸屈服强度最小值表示。管线钢钢种根据性能要求大致经历了屈服强度最小值表示。管线钢钢种根据性能要求大致经历了碳素钢、碳素钢、C-C-MnMn高强钢、热轧或正火处理高强度合金钢、控轧高强钢、热轧或正火处理高强度合金钢、控轧微合金高强钢、控轧低碳微合金高强钢、控轧加速冷却低碳微合金高强钢、控轧低碳微合金高强钢、控轧加速冷却低碳微合金高强钢的发展阶段。对应于钢级大致可以分为微合金高强钢的发展阶段。对应于钢级大致可以分为X42X42、X46X46、X52X52为为C-C-MnMn控轧钢，控轧钢，X56X56、X60X60为为C-C-M

49、nMn- -微合金（微合金（NbNb、V V、TiTi）控轧，）控轧，X65X65、X70X70为低碳高为低碳高MnMn添加添加MoMo、NbNb、V V等微合金控轧等微合金控轧钢，钢，X80X80及以上钢级为低碳微合金控轧、加速冷却、在线热处及以上钢级为低碳微合金控轧、加速冷却、在线热处理控轧钢。理控轧钢。 P P三、管线钢三、管线钢v（二）（二）管线钢管材质的要求管线钢管材质的要求 v1 1、拉伸性能、拉伸性能 衡量钢材力学性能的主要指标有抗拉强度、屈服衡量钢材力学性能的主要指标有抗拉强度、屈服强度、屈强比、伸长率等。强度、屈强比、伸长率等。v抗拉强度抗拉强度 v屈服强度屈服强度 v伸长率

50、伸长率 v屈强比屈强比 v目前试件取样目前试件取样 ( (最小壁厚最小壁厚5.3mm)5.3mm)v包辛格效应包辛格效应 P P三、管线钢三、管线钢v抗拉强度抗拉强度 钢的抗拉强度是指钢材在拉伸试验中，试样在钢的抗拉强度是指钢材在拉伸试验中，试样在拉断前的最大应力，用拉断前的最大应力，用bb( (RmRm) )表示，单位为表示，单位为MPaMPa。在标准中规定了不同钢级管线钢抗拉强度的最小值在标准中规定了不同钢级管线钢抗拉强度的最小值和最大值。和最大值。 P P三、管线钢三、管线钢v屈服强度屈服强度 钢的屈服强度是指钢在拉伸试验中，试样拉伸变钢的屈服强度是指钢在拉伸试验中，试样拉伸变形，当不计

51、初始瞬时效应时，屈服阶段的最小应力，形，当不计初始瞬时效应时，屈服阶段的最小应力，用用ss表示，单位为表示，单位为MPaMPa。高强度管线钢一般屈服阶段。高强度管线钢一般屈服阶段不明显，按国际相关标准规定，总伸长应力为试样标不明显，按国际相关标准规定，总伸长应力为试样标距长度上产生距长度上产生0.5%0.5%的总伸长时拉应力为屈服应力，以的总伸长时拉应力为屈服应力，以t0.5t0.5（Rt0.5Rt0.5）表示。在标准中给出了不同钢级管线）表示。在标准中给出了不同钢级管线钢屈服强度最小值和最大值，屈服强度是管道强度计钢屈服强度最小值和最大值，屈服强度是管道强度计算的基本数据。算的基本数据。 P

52、 P三、管线钢三、管线钢v伸长率伸长率 伸长率又称断后伸长率，是对钢的塑性的一种度伸长率又称断后伸长率，是对钢的塑性的一种度量，伸长率是钢在拉伸试验时，试样被拉断后，标量，伸长率是钢在拉伸试验时，试样被拉断后，标距内伸长长度与原标距长度的百分比。距内伸长长度与原标距长度的百分比。P P三、管线钢三、管线钢v屈强比屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值，它描述屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值，它描述了钢塑性变形区的了钢塑性变形区的行为。屈强比越小，钢管行为。屈强比越小，钢管在屈服后到最后断裂前的形变容量越大。从管道安在屈服后到最后断裂前的形变容量越大。从管道安全性考虑，钢的屈强比应尽量小。全性

53、考虑，钢的屈强比应尽量小。API SPEC 5LAPI SPEC 5L除要除要求求X80X80扩径管屈强比小于扩径管屈强比小于0.930.93外，其它钢级的钢管屈外，其它钢级的钢管屈强比未作要求。屈强比作为保证管道安全性的一个强比未作要求。屈强比作为保证管道安全性的一个重要指标，各油公司均规定了明确要求。表重要指标，各油公司均规定了明确要求。表4-2-14-2-1所所示为部分规范对屈强比的要求。示为部分规范对屈强比的要求。P P三、管线钢三、管线钢P P三、管线钢三、管线钢v试件取样试件取样 ( (最小壁厚最小壁厚5.3mm) 5.3mm) P P三、管线钢三、管线钢P P三、管线钢三、管线钢

54、v包辛格效应包辛格效应 包辛格效应指出：包辛格效应指出：“材料在一个方向受力，并超材料在一个方向受力，并超过屈服极限进入塑性区，然后再卸载；第二次再加过屈服极限进入塑性区，然后再卸载；第二次再加载时，则此材料在该方向的屈服值上升，而在相反载时，则此材料在该方向的屈服值上升，而在相反方向屈服值下降方向屈服值下降”。P P三、管线钢三、管线钢图图 包辛格效应与板材屈服强度的关系包辛格效应与板材屈服强度的关系P P三、管线钢三、管线钢图图 管线钢的应力应变曲线管线钢的应力应变曲线（a a）普通铁素体）普通铁素体- -珠光体钢；（珠光体钢；（b b）MnMn-Mo-Ni-Mo-Ni针状铁素体针状铁素体

55、P P三、管线钢三、管线钢图图 不同管线钢在钢管制造中屈服强度的变化不同管线钢在钢管制造中屈服强度的变化P P三、管线钢三、管线钢v断裂韧性断裂韧性 v1 1、断裂类型及判据、断裂类型及判据 管线断裂可分为韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂（又称管线断裂可分为韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂（又称剪切断裂）是在过大拉应力和裂纹缺陷同时存在的条件下，剪切断裂）是在过大拉应力和裂纹缺陷同时存在的条件下，由细小的裂纹逐渐扩展而最终造成的断裂，韧性断裂在断裂由细小的裂纹逐渐扩展而最终造成的断裂，韧性断裂在断裂前和断裂过程中发生明显塑性变形，其断裂断面特征是呈暗前和断裂过程中发生明显塑性变形，其断裂断面特征是呈暗

56、灰色纤维状。脆性断裂又称解理断裂，它是由低温、应力和灰色纤维状。脆性断裂又称解理断裂，它是由低温、应力和裂纹缺陷三种条件共同作用造成的，其断裂常在远低于钢材裂纹缺陷三种条件共同作用造成的，其断裂常在远低于钢材屈服应力条件下突然发生，在断裂前几乎不产生明显的塑性屈服应力条件下突然发生，在断裂前几乎不产生明显的塑性变形，断口附近截面收缩很小，断裂后的断裂面呈发亮的结变形，断口附近截面收缩很小，断裂后的断裂面呈发亮的结晶状，还常有人字形放射花样与拉应力方向垂直，断口形貌晶状，还常有人字形放射花样与拉应力方向垂直，断口形貌特征见表特征见表4-2-24-2-2、图、图4-2-74-2-7。 三、管线钢三

57、、管线钢（a a）脆断断口（河流花样）脆断断口（河流花样） （b b）脆断断口（解理台阶）脆断断口（解理台阶） （c c）韧断断）韧断断口口图图 脆断断口及韧断断口（脆断断口及韧断断口（SEMSEM）P P三、管线钢三、管线钢v防防止止管管线线断断裂裂可可根根据据选选用用管管材材的的夏夏比比冲冲击击功功和和断断口口形形貌貌转转变变温温度度作作为为判判定定管管线线是是否否会会发发生生断断裂裂的的依据。实际证明，该方法较为简单可靠。依据。实际证明，该方法较为简单可靠。v对对材材料料韧韧性性最最基基本本的的要要求求就就是是要要保保证证管管材材的的“冷冷脆脆转转变变温温度度”不不高高于于管管道道的的设

58、设计计运运行行温温度度，保保证证管管道道不不发发生生脆脆性性断断裂裂，美美国国IrwinIrwin等等人人从从断断裂裂力力学学角度提出压力容器不发生脆性断裂的条件是：角度提出压力容器不发生脆性断裂的条件是：（K1C/sK1C/s）2/2/B B22（临界裂纹尺寸：（临界裂纹尺寸：acac3 3BB）式中式中 B B壁厚。壁厚。 P P三、管线钢三、管线钢v材料的韧脆转变温度可以用系列温度夏比冲击、材料的韧脆转变温度可以用系列温度夏比冲击、DWTTDWTT（落锤撕裂试验）和全尺寸爆破方法测得。（落锤撕裂试验）和全尺寸爆破方法测得。 图图 DWTTDWTT，CharpyCharpy V V、全尺寸

59、试验的、全尺寸试验的S.A%S.A%与温度的对应曲线与温度的对应曲线 P P三、管线钢三、管线钢图图 管材夏比冲击功、断口剪切面积与温度的关系管材夏比冲击功、断口剪切面积与温度的关系P P三、管线钢三、管线钢v在工程上常用断口上剪切面积为在工程上常用断口上剪切面积为85%85%对应的试验温度定义转对应的试验温度定义转变温度（变温度（FATTFATT）。应该注意，不同国家、不同标准定义转变）。应该注意，不同国家、不同标准定义转变温度的温度的SA%SA%是不同的，有用是不同的，有用50%50%、有用、有用40%40%，根据全尺寸试验结，根据全尺寸试验结果，果，SA%=85%SA%=85%对应温度为

60、转变温度较合适。对应温度为转变温度较合适。vFATTFATT可用三种试验方法得到：一种以可用三种试验方法得到：一种以DWTTDWTT试验为依据，用试验为依据，用剪切面积为剪切面积为85%85%时所对应的温度为转变温度，这种用得最多；时所对应的温度为转变温度，这种用得最多；另一种是以夏比冲击试验为依据的；还有一种以全尺寸爆破另一种是以夏比冲击试验为依据的；还有一种以全尺寸爆破试验为依据，其转变温度对应的试验为依据，其转变温度对应的SA%SA%亦均为亦均为85%85%。v夏比冲击试验、落锤撕裂试验的（夏比冲击试验、落锤撕裂试验的（DWTTDWTT）试验方法和试样）试验方法和试样遵照遵照GB/T 2

61、29GB/T 229和和GB/T 8363GB/T 8363标准进行。标准进行。 P P三、管线钢三、管线钢v2 2、天然气管线断裂的止裂、天然气管线断裂的止裂 对脆性断裂进行了大量研究，提出了以对脆性断裂进行了大量研究，提出了以CVNCVN和保证和保证管线在材料韧脆转变温度以上的温度运行的判据，管线在材料韧脆转变温度以上的温度运行的判据，可以防止管线脆性断裂的发生。随着管线压力的提可以防止管线脆性断裂的发生。随着管线压力的提高，管线材料处于塑性状态情况下工作时，仍发生高，管线材料处于塑性状态情况下工作时，仍发生了裂纹长度的扩展，即在管材的韧脆转变温度以上了裂纹长度的扩展，即在管材的韧脆转变温

62、度以上仍能发生动态断裂，因此止裂是长输管道，尤其是仍能发生动态断裂，因此止裂是长输管道，尤其是输气管道用钢的又一重要性能。输气管道用钢的又一重要性能。 P P三、管线钢三、管线钢v管线断裂的止裂判据就是，当裂纹扩展速度低于管管线断裂的止裂判据就是，当裂纹扩展速度低于管内介质的减压波速度时，裂纹即会停止扩展；而当裂内介质的减压波速度时，裂纹即会停止扩展；而当裂纹扩展速度高于管内介质的减压波速时，不会止裂。纹扩展速度高于管内介质的减压波速时，不会止裂。介质的减压波速度越快，管线越容易止裂。原油的减介质的减压波速度越快，管线越容易止裂。原油的减压波速度在压波速度在1500m/s1500m/s左右，而

63、天然气的减压波速度在左右，而天然气的减压波速度在380380440m/s440m/s左右。天然气管线与油管线断裂行为不左右。天然气管线与油管线断裂行为不同的主要原因就是介质减压波速度的差异。同的主要原因就是介质减压波速度的差异。P P三、管线钢三、管线钢v近年来，管线钢管材料强度及韧性的提高及高压富气输近年来，管线钢管材料强度及韧性的提高及高压富气输送工艺的采用使已有止裂预测公式偏于危险。管线钢管的送工艺的采用使已有止裂预测公式偏于危险。管线钢管的止裂韧性预测值与实物试验结果对比结果可知，预测模型止裂韧性预测值与实物试验结果对比结果可知，预测模型在管材韧性值某一水平以下时，预测结果与实物试验结

64、果在管材韧性值某一水平以下时，预测结果与实物试验结果基本吻合，而当管材韧性值大于该值时出现明显偏差。由基本吻合，而当管材韧性值大于该值时出现明显偏差。由模型预测应该止裂的管线没有止裂，说明按照现有模型保模型预测应该止裂的管线没有止裂，说明按照现有模型保证管线的止裂性能已经偏于危险。证管线的止裂性能已经偏于危险。LeisLeis经过研究发现，该经过研究发现，该临界的韧性值为临界的韧性值为94J94J。经典的止裂预测模型在预测韧性值。经典的止裂预测模型在预测韧性值高于高于94J94J的管材时，已经偏于危险，应进行修正。（目的管材时，已经偏于危险，应进行修正。（目前，高压、大口径管道如西气东输二线要

65、求临界韧性值大前，高压、大口径管道如西气东输二线要求临界韧性值大于于220J220J） P P三、管线钢三、管线钢图图 AISIAISI止裂公式在预测高韧性钢管时的偏差止裂公式在预测高韧性钢管时的偏差P Pv3 3、焊接性能、焊接性能 管线钢的焊接性能指被焊钢材在一定的焊接工艺方法、管线钢的焊接性能指被焊钢材在一定的焊接工艺方法、工艺参数及结构形式等条件下，能获得可靠焊接的难易程工艺参数及结构形式等条件下，能获得可靠焊接的难易程度。度。 钢的可焊性主要取决于钢的化学成分。对钢的可焊性影钢的可焊性主要取决于钢的化学成分。对钢的可焊性影响最大的合金元素是碳，其他合金元素的影响可以把它折算响最大的合

66、金元素是碳，其他合金元素的影响可以把它折算成与碳等效作用的附加量来估算。成与碳等效作用的附加量来估算。三、管线钢三、管线钢P P三、管线钢三、管线钢v碳当量碳当量 把钢中合金总含量换算成对可焊性有相同影响的碳的数量把钢中合金总含量换算成对可焊性有相同影响的碳的数量称碳当量，符号为称碳当量，符号为CECE。碳当量的计算方法较多，应用最广泛的。碳当量的计算方法较多，应用最广泛的是国际焊接协会（是国际焊接协会（WW）用来判定产生延迟裂纹倾向的碳当量）用来判定产生延迟裂纹倾向的碳当量计算式如下：计算式如下： 三、管线钢三、管线钢v日本焊接协会（日本焊接协会（ITOITO）提出的用于评价焊接性能）提出的

67、用于评价焊接性能的的公公式式通通常常称称为为焊焊接接冷冷裂裂纹纹系系数数PcmPcm公公式式，也也表表示示为为CECE（PcmPcm）。公式如下：）。公式如下：三、管线钢三、管线钢v一般而言，钢材的一般而言，钢材的CECE（IIWIIW）、）、CECE（PcmPcm）越低，）越低，焊接性能越好。对于焊接性能越好。对于CECE，各规范都作出了相应的规，各规范都作出了相应的规定。定。ISO 3183-2 BISO 3183-2 B类钢管给出了类钢管给出了CECE（IIWIIW）的要求）的要求值，对值，对X65X65钢级要求钢级要求CECE（IIWIIW）0.430.43， ISO 3183-ISO

68、 3183-3 C3 C类钢管给出了类钢管给出了CECE（IIWIIW）的要求值，对）的要求值，对X65X65钢级钢级要求要求CECE（IIWIIW）0.390.39，同时提出了，同时提出了CECE（PcmPcm）的要）的要求，对求，对X65X65钢级钢级CECE（PcmPcm）要求）要求0.220.22。 三、管线钢三、管线钢v碳当量碳当量CECE（IIWIIW）、）、CECE（PcmPcm）只是一个近似的概）只是一个近似的概念，很多合金元素的作用很复杂，很难用一个碳当量念，很多合金元素的作用很复杂，很难用一个碳当量的公式完整的反映各钢种钢材的焊接性，碳当量公式的公式完整的反映各钢种钢材的焊

69、接性，碳当量公式也有其适用范围。也有其适用范围。API 5LAPI 5L规范（规范（4343版）已经明确，对版）已经明确，对PSL2PSL2钢管，碳当量（钢管，碳当量（CECE）应根据产品成分分析结果按）应根据产品成分分析结果按下列方法计算。下列方法计算。 三、管线钢三、管线钢v当当碳碳含含量量小小于于或或等等于于0.12%0.12%时时，碳碳当当量量应应采采用用CECE（PcmPcm）公公式计算。式计算。v当碳含量大于或等于当碳含量大于或等于0.12%0.12%时，则按时，则按CECE（IIWIIW）公式计算，）公式计算，并且规定并且规定CECE（IIWIIW）0.43%0.43%，CECE

70、（PcmPcm）0.25%0.25%。加拿大国。加拿大国家标准家标准CSAZ 669CSAZ 669中也规定了中也规定了CECE的计算公式。的计算公式。三、管线钢三、管线钢三、管线钢三、管线钢v管线钢碳当量与可焊性管线钢碳当量与可焊性 近代高强度管线钢要求具有高强度、高韧性和良好的焊接近代高强度管线钢要求具有高强度、高韧性和良好的焊接性，用增加合金含量弥补由于碳含量降低对强度的损失，采性，用增加合金含量弥补由于碳含量降低对强度的损失，采用低碳超低碳微合金成分设计。这种管线钢碳含量、碳当量用低碳超低碳微合金成分设计。这种管线钢碳含量、碳当量和焊接性能的关系，用格瑞维勒（和焊接性能的关系，用格瑞维

71、勒（GravilleGraville）T T图表示。图表示。 对于这类管线钢对于这类管线钢CECE与焊接性的关系，与焊接性的关系，API 5LAPI 5L标准已经作了标准已经作了相应规定，而其它标准、规范则尚未作出相类似的规定。对相应规定，而其它标准、规范则尚未作出相类似的规定。对于这类管线钢通常的做法是，于这类管线钢通常的做法是，X60X60以下钢级以下钢级CECE（PcmPcm）0.20%0.20%、X65X65级及以上级及以上CECE（PcmPcm）0.22%0.22%作为验收依据，并作为验收依据，并要求尽量做到要求尽量做到X60X60钢级钢级CECE（IIWIIW）0.41%0.41%

72、、X65X65钢级及以上钢钢级及以上钢级级CECE（IIWIIW）0.43%0.43%。 三、管线钢三、管线钢图 反映钢的碳含量、碳当量和焊接性关系的Graville图 三、管线钢三、管线钢v4 4、腐蚀性能、腐蚀性能 管线钢管腐蚀失效是管线钢管失效的主要原因，埋管线钢管腐蚀失效是管线钢管失效的主要原因，埋地钢管受到地下水和高导电性土壤的腐蚀，近中性碳酸地钢管受到地下水和高导电性土壤的腐蚀，近中性碳酸钠、碳酸氢盐环境下的应力腐蚀是钢管外表面的主要腐钠、碳酸氢盐环境下的应力腐蚀是钢管外表面的主要腐蚀行为，外腐蚀可以通过选择合适的防腐涂层和阴极保蚀行为，外腐蚀可以通过选择合适的防腐涂层和阴极保护来

73、防止。钢管的内腐蚀主要是输气管线输送介质中存护来防止。钢管的内腐蚀主要是输气管线输送介质中存在高的在高的H2SH2S、CO2CO2和和CLCL离子时，由于硫化氢和碳酸气的作离子时，由于硫化氢和碳酸气的作用，输送管线易发生应力腐蚀裂纹破坏。用，输送管线易发生应力腐蚀裂纹破坏。 P P三、管线钢三、管线钢 油、气中含有较高的油、气中含有较高的H2SH2S，同时含有水或水气的情况下，同时含有水或水气的情况下，H2SH2S和钢和钢管内表面进行反应产生氢离子，氢离子浸入钢中集聚在夹杂物处，管内表面进行反应产生氢离子，氢离子浸入钢中集聚在夹杂物处，并形成氢分子。形成氢分子时体积将增大并形成氢分子。形成氢分

74、子时体积将增大2020倍，在夹杂物尖端产生倍，在夹杂物尖端产生裂纹，引起管线破坏，由于氢引起的裂纹称氢致裂纹（裂纹，引起管线破坏，由于氢引起的裂纹称氢致裂纹（HICHIC）。对）。对于输送介质含有于输送介质含有H2SH2S时，对钢管腐蚀的影响应根据管线输送的输送时，对钢管腐蚀的影响应根据管线输送的输送压力一并考虑。按国际标准规定：压力一并考虑。按国际标准规定：H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）300Pa300Pa为酸气，管材必须提出抗为酸气，管材必须提出抗HICHIC要求；要求；H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）300Pa300Pa为甜气，管材可以不提出抗为甜气，管材可以不提出

75、抗HICHIC要求；要求；H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）=PoH2S%=PoH2S%；H2S%H2S%为体积分数，为体积分数，PoPo为管道操作压力（为管道操作压力（MPaMPa）。）。P P三、管线钢三、管线钢 油、气中含有较高的油、气中含有较高的H2SH2S，同时含有水或水气的情况下，同时含有水或水气的情况下，H2SH2S和钢和钢管内表面进行反应产生氢离子，氢离子浸入钢中集聚在夹杂物处，管内表面进行反应产生氢离子，氢离子浸入钢中集聚在夹杂物处，并形成氢分子。形成氢分子时体积将增大并形成氢分子。形成氢分子时体积将增大2020倍，在夹杂物尖端产生倍，在夹杂物尖端产生裂纹，引起管线破

76、坏，由于氢引起的裂纹称氢致裂纹（裂纹，引起管线破坏，由于氢引起的裂纹称氢致裂纹（HICHIC）。对）。对于输送介质含有于输送介质含有H2SH2S时，对钢管腐蚀的影响应根据管线输送的输送时，对钢管腐蚀的影响应根据管线输送的输送压力一并考虑。按国际标准规定：压力一并考虑。按国际标准规定：H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）300Pa300Pa为酸气，管材必须提出抗为酸气，管材必须提出抗HICHIC要求；要求；H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）300Pa300Pa为甜气，管材可以不提出抗为甜气，管材可以不提出抗HICHIC要求；要求；H2SH2S分压（分压（PH2SPH2S）=PoH2

77、S%=PoH2S%；H2S%H2S%为体积分数，为体积分数，PoPo为管道操作压力（为管道操作压力（MPaMPa）。）。P P三、管线钢三、管线钢 对抗对抗HICHIC管线钢的要求是：管线钢的要求是：（1 1）提高钢的纯净度。采用铁水预处理及复合炉外精练，尽量降）提高钢的纯净度。采用铁水预处理及复合炉外精练，尽量降低钢中低钢中S S、P P气体及有害元素的含量，达到气体及有害元素的含量，达到S0.004%S0.004%，P0.010%P0.010%，O2010-6O2010-6，H1.3106H1.3106。例如，。例如，NKKNKK规定，高钢级抗规定，高钢级抗HICHIC钢钢的的S S、P

78、P、N N、H H、O O及及PbPb、AsAs、SnSn、SbSb、BiBi十个元素之和应小于十个元素之和应小于8010-68010-6。（2 2）提高成分和组织的均匀性。在降低硫含量的同时，进行钙处）提高成分和组织的均匀性。在降低硫含量的同时，进行钙处理，控制硫化物形态，限制带状组织。理，控制硫化物形态，限制带状组织。（3 3）晶粒细化。主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化。）晶粒细化。主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化。（4 4）尽量降低碳含量（碳含量一般应不大于）尽量降低碳含量（碳含量一般应不大于0.06%0.06%），控制），控制MnMn含含量，添加量，添加CuCu。 P

79、P三、管线钢三、管线钢v抗抗HICHIC管管线线钢钢的的化化学学成成分分比比低低温温韧韧性性管管线线钢钢有有更更严严格格的的要要求求，需需进进一一步步降降低低P P、S S含含量量，并并添添加加CuCu和和NiNi，同时采用，同时采用CaCa处理。处理。 P P三、管线钢三、管线钢P P三、管线钢三、管线钢v（三）（三）管线钢物理冶金和金属学管线钢物理冶金和金属学v1 1、管线钢的显微组织类型、管线钢的显微组织类型 管线钢的显微组织是决定管线钢性能的主要因素，按管线管线钢的显微组织是决定管线钢性能的主要因素，按管线钢强度等级对应的显微组织大致可分成如下四类：钢强度等级对应的显微组织大致可分成如

80、下四类：vX60X60以下：铁素体（以下：铁素体（F F）+ +珠光体（珠光体（P P）；）；vX65X65：铁素体（：铁素体（F F）+ +少珠光体（少珠光体（PRSPRS）；）；vX70X70：少珠光体（：少珠光体（PRSPRS）和针状铁素体（）和针状铁素体（AFAF）；）；vX80X80以以上上：贝贝氏氏体体（B B）、贝贝氏氏体体（B B）+ +铁铁素素体体（F F）或或贝贝氏体（氏体（B B）+ +马氏体（马氏体（MAMA）。）。 P P三、管线钢三、管线钢图 铁素体+珠光体P P三、管线钢三、管线钢v2 2、强化机理、强化机理 低碳微合金高强度高韧性管线钢对管线钢强化机低碳微合金高

81、强度高韧性管线钢对管线钢强化机理有以下几方面：理有以下几方面：v晶粒细化晶粒细化 晶粒细化是提高强度、降低韧脆转变温度、改善晶粒细化是提高强度、降低韧脆转变温度、改善韧性的有效强化手段韧性的有效强化手段 v固溶强化、位错强化和沉淀强化固溶强化、位错强化和沉淀强化 P P三、管线钢三、管线钢v（四）管线钢的成分设计（四）管线钢的成分设计 v1 1、成分设计原则、成分设计原则 v根据管线钢主要性能要求，成分设计应遵循如下原则：根据管线钢主要性能要求，成分设计应遵循如下原则：v良好的焊接性能，即要求低的冷裂纹系数（良好的焊接性能，即要求低的冷裂纹系数（PcmPcm）、碳当）、碳当量（量（CECE）；

82、）；v高强度、高韧性、韧脆转变温度低，要求合金元素和显微高强度、高韧性、韧脆转变温度低，要求合金元素和显微组织在提高强度的同时有良好的韧性；组织在提高强度的同时有良好的韧性；v良好的延伸性能和成型性能；良好的延伸性能和成型性能；v耐腐蚀性能；耐腐蚀性能；v最低的成本。最低的成本。P P三、管线钢三、管线钢v2 2、合金元素在钢中的作用、合金元素在钢中的作用 按合金元素在钢中的作用，可分成下列几类：按合金元素在钢中的作用，可分成下列几类：v能与碳（氮）形成化合物，通过固溶和析出，在能与碳（氮）形成化合物，通过固溶和析出，在控轧过程各阶段起作用的微合金元素控轧过程各阶段起作用的微合金元素NbNb、

83、V V、TiTi。v能控制组织转变类型的元素能控制组织转变类型的元素MoMo、MnMn、CrCr。v能控制硫化物形态的元素能控制硫化物形态的元素CaCa、稀土金属。、稀土金属。P P三、管线钢三、管线钢v碳碳 碳是管线钢的基本元素。随着管线钢强度、韧性碳是管线钢的基本元素。随着管线钢强度、韧性和可焊性要求的增高，碳含量一直有降低的趋势，和可焊性要求的增高，碳含量一直有降低的趋势，从最大的碳含量从最大的碳含量0.28%0.20%0.12%0.28%0.20%0.12%。对针状铁。对针状铁素体钢来说，需进一步降低碳含量，要求在素体钢来说，需进一步降低碳含量，要求在0.10%0.10%以以下，甚至在

84、下，甚至在0.06%0.06%以下。以确保野外焊接时，不发生以下。以确保野外焊接时，不发生裂纹和在管线工作状态下有足够的延性断裂能力。裂纹和在管线工作状态下有足够的延性断裂能力。P P三、管线钢三、管线钢v锰锰 锰也是管线钢的基本合金元素。根据产品规格和锰也是管线钢的基本合金元素。根据产品规格和所要求的性能，添加量在所要求的性能，添加量在1.11.12.2%2.2%的范围。高的的范围。高的MnMn/C/C比对提高屈服强度和冲击韧性是有益的。锰在比对提高屈服强度和冲击韧性是有益的。锰在钢中的主要作用有三：钢中的主要作用有三：降低降低-相转变温度，可相转变温度，可减少珠光体量和细化铁素体晶粒尺寸，

85、高减少珠光体量和细化铁素体晶粒尺寸，高MnMn可促进可促进针状铁素体形核；针状铁素体形核；提高提高NbNb（C C、N N）在奥氏体中的）在奥氏体中的溶度，促进沉淀强化效应；溶度，促进沉淀强化效应；对韧性固有的有益影对韧性固有的有益影响。响。 P P三、管线钢三、管线钢v钼：钼： 钼在钢中的作用和锰的作用是相似的钼在钢中的作用和锰的作用是相似的: :（1 1）降降低低-转转变变温温度度，抑抑制制多多边边形形铁铁素素体体和和珠珠光光体体形形核核，促进高密度位错亚结构的针状铁素体形成；促进高密度位错亚结构的针状铁素体形成；（2 2）提提高高NbNb（C C、N N）在在奥奥氏氏体体中中的的溶溶积积

86、，使使大大量量的的NbNb保保持持在在固固溶溶体体中中，以以便便在在低低温温转转变变的的铁铁素素体体中中弥弥散散析析出出，以以产产生生较较高高的的沉沉淀淀强强化化效效果果。由由于于针针状状铁铁素素体体中中高高密密度度的的位位错错亚亚结结构构和和NbNb（C C、N N）的的沉沉淀淀强强化化作作用用，使使得得含含钼钼针针状状铁铁素素体体钢钢可可在在很很低低碳碳含含量量时时获获得得较较高高的的强强度度，并并促促进进钢钢的的连连续续屈屈服服，以以使使得得管管材材在在成成型型过过程程中中，由由于于迅迅速速应应变变硬硬化化而而抵抵消消包包申申格格效效应应，提提高高管管材材屈屈服服强强度度。因因此此，钢钢

87、板板性性能能相相同同时时，含含钼钼的的钢钢比比不不含含钼钼钢钢的的管管材材有有较较高高的的强强度度，并并比比传传统统的铁素体的铁素体珠光体钢有较高的韧性。珠光体钢有较高的韧性。P P三、管线钢三、管线钢v铌铌 铌在微合金化控轧钢中将提供重要的晶粒细化和沉淀强化铌在微合金化控轧钢中将提供重要的晶粒细化和沉淀强化作用，获得高强度、高韧性配合的机械性能。铌在钢中通过作用，获得高强度、高韧性配合的机械性能。铌在钢中通过如下三种机理来改善钢材性能：如下三种机理来改善钢材性能：（1 1）在控轧过程中，抑制再结晶和阻止晶粒长大，细化奥）在控轧过程中，抑制再结晶和阻止晶粒长大，细化奥氏体晶粒尺寸；氏体晶粒尺寸

88、；（2 2）抑制多边形铁素体形核，促进针状铁素体形核；）抑制多边形铁素体形核，促进针状铁素体形核；（3 3）在冷却过程中，通过细小质点）在冷却过程中，通过细小质点NbNb（C C、N N）的沉淀强）的沉淀强化，提高钢的强度。化，提高钢的强度。 P P三、管线钢三、管线钢v钒钒 钒主要用于调整沉淀强化，特别是当铌的沉淀强化作用钒主要用于调整沉淀强化，特别是当铌的沉淀强化作用达到饱和状态时，添加复合达到饱和状态时，添加复合Nb+VNb+V是非常有效的。在热轧卷是非常有效的。在热轧卷板生产中，钒的碳化物沉淀常伴随着对韧性的不利影响。为板生产中，钒的碳化物沉淀常伴随着对韧性的不利影响。为充分利用钒的沉

89、淀强化效果，又要使其脆化影响降低到最低充分利用钒的沉淀强化效果，又要使其脆化影响降低到最低限度，则要求限度，则要求Nb+VNb+V钢采用特殊的控轧程序。此外，钒降低淬钢采用特殊的控轧程序。此外，钒降低淬透性的作用将促进多边形铁素体形核，为此在针状铁素体钢透性的作用将促进多边形铁素体形核，为此在针状铁素体钢的合金设计时，不推荐用钒做合金化元素。的合金设计时，不推荐用钒做合金化元素。P P三、管线钢三、管线钢v钛钛 在控轧低碳管线钢中，添加少量钛细化晶粒提在控轧低碳管线钢中，添加少量钛细化晶粒提高钢的屈服强度和韧性。这种性能的改善主要与钛高钢的屈服强度和韧性。这种性能的改善主要与钛提高晶粒细化温度

90、有关，因此，钛对改善焊接热影提高晶粒细化温度有关，因此，钛对改善焊接热影响区的韧性也是有利的。钛的另一个重要特点是在响区的韧性也是有利的。钛的另一个重要特点是在用铝脱氧的钢中，由于钛和硫的亲和力，用钛控制用铝脱氧的钢中，由于钛和硫的亲和力，用钛控制硫化物的形态。增加钛含量可形成不易塑性变形的硫化物的形态。增加钛含量可形成不易塑性变形的（MnMn、TiTi）S S及及Ti4C2S2Ti4C2S2，改善性能的不均匀性，提，改善性能的不均匀性，提高冲击韧性。高冲击韧性。P P三、管线钢三、管线钢v硅硅 促促进进粗粗大大多多边边形形铁铁素素体体形形核核，对对韧韧性性有有不不利利影影响响；并并降降低低N

91、bNb（C C、N N）的的溶溶积积，促促进进在在奥奥氏氏体体中中NbNb（C C、N N）的的析析出出，降降低低在在铁铁素素体体中中的的弥弥散散沉沉淀淀强强化化效效应应，从从而而降降低低钢钢的的强强度度。故故硅硅含含量量应应控控制制在在尽可能低的水平。尽可能低的水平。P P三、管线钢三、管线钢v氮氮 通通过过改改变变氮氮化化物物的的C/NC/N比比，影影响响奥奥氏氏体体中中NbNb（C C、N N）的的溶溶解解度度。NbNb（C C、N N）的的溶溶解解度度将将随随着着氮氮含含量量的的提提高高而而增增长长，从从而而导导致致在在奥奥氏氏体体中中增增大大NbNb（C C、N N）沉沉淀淀的的倾倾

92、向向，减减少少在在铁铁素素体体中中产产生生弥弥散散沉沉淀淀强强化化的的数数量量，降降低低热热轧轧状状态态和和时时效效状状态态（卷卷取取缓缓冷冷）的的强强度度。此此外外，氮氮在在钢钢中中还还引引起起层层状状撕撕裂裂、降降低低冲冲击击功功。因因此此，应应尽尽量量减减少少钢钢中中的的氮氮含含量量，应应控控制在制在50ppm50ppm以下。以下。P P三、管线钢三、管线钢v磷磷 虽虽然然通通过过固固溶溶强强化化可可提提高高钢钢的的强强度度，但但却却对对韧韧性性有有显显著著的的不不利利影影响响，特特别别是是在在低低温温下下表表现现为为明明显显的的“冷冷脆脆”，故故应应严严格格控控制制磷磷含含量量在在最最

93、低低的的水水平平。但但是是，当当磷磷含含量量在在0.03%0.03%以以下下时时，将将不不再再产产生生有害的影响。有害的影响。P P三、管线钢三、管线钢v硫硫 硫硫是是管管线线钢钢中中非非常常有有害害的的元元素素。钢钢中中的的硫硫常常以以锰锰的的硫硫化化物物形形态态存存在在，这这种种硫硫化化物物夹夹杂杂对对钢钢的的冲冲击击韧韧性性，特特别别是是横横向向韧韧性性是是十十分分不不利利的的，并并造造成成性性能能的的各各向向异异性性和和增增大大氢氢诱诱导导裂裂纹纹敏敏感感性性。因因此此，管管线线钢钢的的硫硫含含量量应应控控制制在在0.010%0.010%以以下下，对对要要求求耐耐蚀蚀性性的的管管线线钢

94、钢，为为防防止止发发生生氢氢诱诱导导裂裂纹纹，要要求求硫硫含含量量在在0.005%0.005%以以下下。镍镍、铬铬、铜铜等等元元素素根根据据需需要要添添加加时时，应应控控制制在在较较低低的的水水平平。应应注注意意在在用用铬铬和和铜铜合合金金化化来来提提高钢的强度和韧性时，则要求严格控制轧制条件。高钢的强度和韧性时，则要求严格控制轧制条件。P P三、管线钢三、管线钢v管线钢的化学成分管线钢的化学成分 API SPEC 5L API SPEC 5L、ISO 3183ISO 3183等标准对管材化学成等标准对管材化学成分提出了最基本的要求。分提出了最基本的要求。 P P中国石油中国石油四、制管与防腐

95、四、制管与防腐四、制管与防腐四、制管与防腐v（一）制管（一）制管v1 1、直缝双面埋弧焊钢管、直缝双面埋弧焊钢管 直缝双面埋弧焊管是当代大中型油气输送用管的主要直缝双面埋弧焊管是当代大中型油气输送用管的主要管型之一，直缝双面埋弧焊管生产的主要工序包括成型前管型之一，直缝双面埋弧焊管生产的主要工序包括成型前准备、成型、扩径和精整检查等工序，根据成型方法不准备、成型、扩径和精整检查等工序，根据成型方法不同，制造方法可分成如下几类：同，制造方法可分成如下几类：vUOUO成型法（成型法（UOEUOE成型法）成型法） v辊式弯板成型法（辊式弯板成型法（RBRB、RBERBE法）法） vJCOJCO成型法

96、（成型法（JCOEJCOE法）法） vC C成型法成型法 vHU-METALHU-METAL成型法成型法 v排辊成型法（排辊成型法（CFCF、CFECFE法）法）P P四、制管与防腐四、制管与防腐vUOUO成型法（成型法（UOEUOE成型法）成型法） P P四、制管与防腐四、制管与防腐v辊式弯板成型法（辊式弯板成型法（RBRB、RBERBE法）法） P P四、制管与防腐四、制管与防腐vJCOJCO成型法（成型法（JCOEJCOE法）法）P P四、制管与防腐四、制管与防腐vC C成型法成型法P P四、制管与防腐四、制管与防腐vHU-METALHU-METAL成型法成型法 P P四、制管与防腐四、

97、制管与防腐v排辊成型法（排辊成型法（CFCF、CFECFE法）法） P P四、制管与防腐四、制管与防腐v2 2、电焊钢管、电焊钢管 通过电阻焊接或感应焊接而形成一条焊缝的一种生产钢通过电阻焊接或感应焊接而形成一条焊缝的一种生产钢管的工艺，焊接热量由电流流动的电阻或感应产生，待焊边管的工艺，焊接热量由电流流动的电阻或感应产生，待焊边缘通过机械加压焊接在一起。缘通过机械加压焊接在一起。v高频焊接的原理是利用高频电流的两个特点，即集肤效应高频焊接的原理是利用高频电流的两个特点，即集肤效应和邻近效应。和邻近效应。v所谓集肤效应，就是高频电流仅沿导体表面层流动的性所谓集肤效应，就是高频电流仅沿导体表面层

98、流动的性质。集肤效应强弱主要取决于高频电流的频率。电流的频率质。集肤效应强弱主要取决于高频电流的频率。电流的频率愈高，导体内感抗愈大，集肤效应亦愈强。愈高，导体内感抗愈大，集肤效应亦愈强。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐v电流的渗透深度可用下式计算：电流的渗透深度可用下式计算：P P四、制管与防腐四、制管与防腐v所谓邻近效应，就是两个有高频电流流过的导体，如果彼所谓邻近效应，就是两个有高频电流流过的导体，如果彼此相距很近，则高频电流仅沿两个导体相邻的一面（当导体此相距很近，则高频电流仅沿两个导体相邻的一面（当导体里的电流方向相反时）或相距较远的一面（当导体里的电流里的电流方向相反时）或相距

99、较远的一面（当导体里的电流方向相同时）流动的性质。导体之间相距愈近，邻近效应愈方向相同时）流动的性质。导体之间相距愈近，邻近效应愈强。强。v高频焊接主要是利用高频电流的集肤效应和邻近效应使电高频焊接主要是利用高频电流的集肤效应和邻近效应使电流能够高度集中于管边焊合面上，而使管边很快地加热到焊流能够高度集中于管边焊合面上，而使管边很快地加热到焊接温度（焊钢时为接温度（焊钢时为125012501430oC1430oC）, ,在挤压辊挤压下完成焊在挤压辊挤压下完成焊接。接。v根据高频电流引向管坯的方法不同可分为两种：有触点焊根据高频电流引向管坯的方法不同可分为两种：有触点焊接接接触焊和无触点焊接接触

100、焊和无触点焊接感应焊。感应焊。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐v接触焊时，高频电流从接触焊时，高频电流从一个电极输入后主要分三一个电极输入后主要分三路：一路是路：一路是V V形回路即负形回路即负载回路，另两路是从一个载回路，另两路是从一个电极沿管坯内外表面回到电极沿管坯内外表面回到另一个电极。为了减少分另一个电极。为了减少分流并集中流并集中V V形回路的磁形回路的磁场，进而达到提高效率的场，进而达到提高效率的目的，在管坯内安放阻抗目的，在管坯内安放阻抗器（亦称磁集中器）。器（亦称磁集中器）。P P四、制管与防腐四、制管与防腐v感感应应焊焊时时，我我们们将将感感应应器器与与管管坯坯看看成成是

101、是变变压压器器的的一一次次圈圈与与二二次次圈圈，作作为为二二次次圈圈的的管管坯坯产产生生的的感感应应电电流流主主要要用用来来加加热热管坯的边缘。管坯的边缘。P P四、制管与防腐四、制管与防腐v3 3、螺旋缝双面埋弧焊管、螺旋缝双面埋弧焊管 螺旋缝双面埋弧焊管是用自动埋弧焊工艺生产螺旋缝双面埋弧焊管是用自动埋弧焊工艺生产的，带有一条螺旋缝的焊管，其内外焊缝各不得少的，带有一条螺旋缝的焊管，其内外焊缝各不得少于焊一道。于焊一道。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐v4 4、无缝钢管、无缝钢管 按按GB/T8162GB/T8162标准，无缝钢管的外径和壁厚应符合标准，无缝钢管的外径和壁厚应符合GB/

102、T17395GB/T17395无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差差的规定，钢管尺寸分普通钢管尺寸组和精密钢的规定，钢管尺寸分普通钢管尺寸组和精密钢管尺寸组。钢管的外径分为管尺寸组。钢管的外径分为3 3个系列，第一系列：标个系列，第一系列：标准化钢管；第二系列：非标准化为主的钢管；第三准化钢管；第二系列：非标准化为主的钢管；第三系列：特殊用途钢管。普通钢管的外径分为系列系列：特殊用途钢管。普通钢管的外径分为系列1 1、2 2、3 3；精密钢管的外径分为；精密钢管的外径分为2 2、3 3。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐（二）防腐（二）防腐1 1、防腐涂层的主要

103、种类、防腐涂层的主要种类沥青类沥青类 蜡和脂类蜡和脂类 压敏胶带压敏胶带 带底胶的层压胶带带底胶的层压胶带 挤塑涂层挤塑涂层 （工厂涂敷，挤压到管上）（工厂涂敷，挤压到管上） FBEFBE（环氧粉末、喷涂到预热的管子上）（环氧粉末、喷涂到预热的管子上） 复合涂层（三层复合涂层（三层PEPE结构）结构）v近几年来我国建设的几条长输管线均采用三层近几年来我国建设的几条长输管线均采用三层PEPE结构和结构和FBEFBE防腐防腐涂层，相对应的防腐补口、补伤采用的是涂层，相对应的防腐补口、补伤采用的是“交联记忆热收缩（带）交联记忆热收缩（带）”。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐2 2、三层、三层PE

104、PE外防腐层与管道内涂层外防腐层与管道内涂层（1 1）三层）三层PEPE防腐涂层结构防腐涂层结构三层结构特指底层为环氧粉末、中间层为合成胶粘剂、外层为聚乙烯三层结构特指底层为环氧粉末、中间层为合成胶粘剂、外层为聚乙烯或聚丙烯的管道外防腐层，简称或聚丙烯的管道外防腐层，简称3PE3PE或或3PP3PP。 环氧粉末底层环氧粉末底层 环氧粉末是由环氧树脂或酚醛环氧等作为成膜物质。环氧粉末是由环氧树脂或酚醛环氧等作为成膜物质。 胶粘剂中间层胶粘剂中间层胶粘剂一般用马来酸酐在聚乙烯分子链上接枝，或者和乙烯共聚，在胶粘剂一般用马来酸酐在聚乙烯分子链上接枝，或者和乙烯共聚，在聚乙烯材料中引入酸酐基团而制得。

105、聚乙烯材料中引入酸酐基团而制得。 聚乙烯外层聚乙烯外层聚乙烯是现有管道防腐层中耐机械损伤能力最强、运行稳定性最好的聚乙烯是现有管道防腐层中耐机械损伤能力最强、运行稳定性最好的涂层材料。涂层材料。P P四、制管与防腐四、制管与防腐（2 2）涂装设备）涂装设备涂装生产线包括钢管传输系统、表面处理系统、磨料及粉尘回收与处理系涂装生产线包括钢管传输系统、表面处理系统、磨料及粉尘回收与处理系统、钢管加热系统、粉末涂料喷涂系统、塑料挤出缠绕涂敷系统、水冷系统、钢管加热系统、粉末涂料喷涂系统、塑料挤出缠绕涂敷系统、水冷系统、端切系统、液压及气动系统、检测系统及电控系统等。统、端切系统、液压及气动系统、检测系

106、统及电控系统等。（3 3）涂装工艺）涂装工艺v钢钢管管的的涂涂装装包包括括内内涂涂装装和和外外涂涂装装，涂涂装装工工艺艺有有“先先内内后后外外”和和“先先外外后后内内”之分。之分。v“先先内内后后外外”适适用用于于钢钢管管从从制制管管厂厂出出厂厂后后随随即即进进行行内内涂涂，钢钢管管运运到到异异地地后后进行外涂装的场合。这种方式可以有效地防止存放过程中钢管内表面产生进行外涂装的场合。这种方式可以有效地防止存放过程中钢管内表面产生的锈蚀，保证内表面的平整，同时可以减少外涂层在运输过程中的损伤。的锈蚀，保证内表面的平整，同时可以减少外涂层在运输过程中的损伤。v“先先外外后后内内”生生产产工工艺艺为

107、为在在一一个个预预制制工工厂厂内内同同时时完完成成内内涂涂和和外外涂涂的的生生产产作作业。由于内涂是在外涂装结束之后进行，所以这种工艺可以有效地防止外业。由于内涂是在外涂装结束之后进行，所以这种工艺可以有效地防止外抛丸除锈、外涂加热对内涂层的损害。抛丸除锈、外涂加热对内涂层的损害。 P P四、制管与防腐四、制管与防腐v钢管内涂装工艺流程工艺流程钢管内涂装工艺流程工艺流程 预热除湿 抛丸除锈除锈质量检测、钢管质量检验预留段贴纸除盐除油污内喷涂涂料混合、熟化通风干燥加热固化吹扫除尘干膜检测湿膜检测纸内涂标识内涂成品钢管质量检验P P四、制管与防腐四、制管与防腐v钢管外涂装工艺流程工艺流程钢管外涂装

108、工艺流程工艺流程预热除湿抛丸除锈除锈质量检测、钢管质量检验预留段贴纸除盐、除油污外涂装粉末喷涂水冷却质量检验微尘清扫喷标识切口辊压管内清扫中频加热胶粘剂/PE挤出缠绕端头打磨外涂成品钢管质量检验P P四、制管与防腐四、制管与防腐v工艺过程工艺过程 v1 1）3PE3PE外涂装外涂装钢管表面盐分的检测钢管表面盐分的检测进管进管 钢管外表面除锈前预热钢管外表面除锈前预热 钢管外表面抛丸除锈钢管外表面抛丸除锈 除锈钢管的检测除锈钢管的检测除锈不合格管反馈除锈不合格管反馈 端口贴纸端口贴纸 钢管表面微尘处理钢管表面微尘处理 钢管外涂敷生产线钢管外涂敷生产线 钢管外表面抛丸除锈 除锈钢管的检测 P P四

109、、制管与防腐四、制管与防腐中频加热中频加热 环氧粉末喷涂环氧粉末喷涂胶粘剂胶粘剂/PE/PE挤出侧缠绕挤出侧缠绕 切口切口 水冷水冷 在线检测在线检测 端头打磨端头打磨 外防腐成品管标识外防腐成品管标识钢管外涂敷生产线 中频加热系统 水冷 端头打磨 P P四、制管与防腐四、制管与防腐v2 2）内涂覆）内涂覆 内涂敷前预热内涂敷前预热 内抛丸除锈内抛丸除锈 内表面清扫内表面清扫 内喷涂内喷涂 内涂层湿膜检测内涂层湿膜检测 内涂层通风干燥内涂层通风干燥 内表面清扫 内喷涂 P P四、制管与防腐四、制管与防腐内涂层烘烤固化内涂层烘烤固化 内涂层厚度检测内涂层厚度检测 内涂层修补内涂层修补喷内涂标记喷

110、内涂标记 管口保护管口保护 内涂层烘烤固化 内涂层厚度检测 成品管垛 P P四、制管与防腐四、制管与防腐（4）主要工序质量控制措施v钢管表面预热处理及抛丸除锈处理钢管表面预热处理及抛丸除锈处理 v环氧粉末涂敷控制环氧粉末涂敷控制 v胶粘剂涂敷控制胶粘剂涂敷控制 v聚乙烯涂敷控制聚乙烯涂敷控制 v内涂敷质量控制内涂敷质量控制 v管端处理管端处理 P P四、制管与防腐四、制管与防腐（5）内外涂层检查与检验v涂层外观检查涂层外观检查 v涂层针孔检查涂层针孔检查 v涂层厚度检测涂层厚度检测 v外涂层粘结力检测外涂层粘结力检测 v阴极剥离性能检验阴极剥离性能检验 P P中国石油中国石油五、土力学、水工保

111、护、爆破五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破（一）土的分类及特征（一）土的分类及特征 1 1、土的结构与分类、土的结构与分类 土的结构是指构成土的自然状态下骨架的固体颗粒或土的结构是指构成土的自然状态下骨架的固体颗粒或土的集合体的大小、形状、排列和联接方式。土的结构大土的集合体的大小、形状、排列和联接方式。土的结构大体可分为单粒结构、蜂窝状结构和絮状结构三种。体可分为单粒结构、蜂窝状结构和絮状结构三种。单粒结构 蜂窝结构 絮状结构P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 土的分类方法有许多种，常用的有三种；按颗粒土的分类方法有许多种，

112、常用的有三种；按颗粒的大小、按各种颗粒组成的百分比和凭直观感觉来的大小、按各种颗粒组成的百分比和凭直观感觉来判断。判断。v 按土颗粒的大小来分可分为砾石、粗砂、中砂、按土颗粒的大小来分可分为砾石、粗砂、中砂、细砂、粉土、粘土和胶粒。细砂、粉土、粘土和胶粒。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破把颗粒直径在把颗粒直径在2mm2mm以上的称作为砾石；以上的称作为砾石；把颗粒直径在把颗粒直径在0.5mm0.5mm2.0mm2.0mm之间的称作为粗砂；之间的称作为粗砂；把颗粒直径在把颗粒直径在0.25mm0.25mm0.5mm0.5mm之间的称作为中砂；之间的称作为中砂；把颗粒直径

113、在把颗粒直径在0.074mm0.074mm0.25mm0.25mm之间的称作为细砂。之间的称作为细砂。 区分的方法则往往采用具有标准网孔直径的筛子进行筛分。区分的方法则往往采用具有标准网孔直径的筛子进行筛分。通常，又把以上的土统称作砂砾土。通常，又把以上的土统称作砂砾土。把颗粒直径在把颗粒直径在0.005mm0.005mm0.074mm0.074mm之间的土称作为粉土；之间的土称作为粉土；把颗粒直径在把颗粒直径在0.001mm0.001mm0.005mm0.005mm之间的土称作为粘土；之间的土称作为粘土；把颗粒直径在把颗粒直径在0.001mm0.001mm以下的土称作为胶粘土。以下的土称作为

114、胶粘土。 区分这些颗粒大小的方法常常是用相对密度计来测其沉淀速区分这些颗粒大小的方法常常是用相对密度计来测其沉淀速度的大小和差别，然后作出判断，因此也称相对密度计法。度的大小和差别，然后作出判断，因此也称相对密度计法。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v土的第二种分类方法是根据土的各种粒径颗粒所土的第二种分类方法是根据土的各种粒径颗粒所组成的百分比的多少来加以区分的。组成的百分比的多少来加以区分的。 在顶管施工中，不可能遇上单一土，而是由许多在顶管施工中，不可能遇上单一土，而是由许多不同粒径的土颗粒混合而成的土，因此，就有必要不同粒径的土颗粒混合而成的土，因此，就有必要

115、按土中各种粒径颗粒所组成的百分比来区分和命名按土中各种粒径颗粒所组成的百分比来区分和命名这些土。这些土。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的20%20%50%50%时，称该土为砾石。时，称该土为砾石。粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的50%50%以上时，称该土为粗砂。以上时，称该土为粗砂。粒径大于粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的50%50%以上时，称该土为中砂。以上时，称该土为中砂。粒径大于粒径大于0 0074mm074mm的颗粒占总质量的的颗粒占

116、总质量的75%75%以上时，称该土为细砂。以上时，称该土为细砂。粒径大于粒径大于O O074mm074mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的75%75%以下时，称该土为粉土。以下时，称该土为粉土。 我们对以上砂土的分类和确定名称时，必须根据颗粒组合量由大我们对以上砂土的分类和确定名称时，必须根据颗粒组合量由大到小进行排列，并且以最先符合条件者来确定其分类名称。到小进行排列，并且以最先符合条件者来确定其分类名称。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 如果砂的含量占总质量的如果砂的含量占总质量的50%50%以下，而粉粒，即以下，而粉粒，即0.005mm0.005mm0.074

117、mm0.074mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的50%50%100%100%时，时，粘粒，即粘粒，即0 0001mm001mm0 0005mm005mm的颗粒占全部质量的的颗粒占全部质量的20%20%以下时，则称该上为粉土。以下时，则称该上为粉土。 如果粉粒含量占总质量的如果粉粒含量占总质量的50%50%以下，而粘粒含量占总以下，而粘粒含量占总质量的质量的30%30%100%100%时，则称该土为粘土。时，则称该土为粘土。 以上两种土的分类方法都必须在试验室中进行。以上两种土的分类方法都必须在试验室中进行。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v第三种土的分类方法是凭我们

118、肉眼观察和手的直观感觉来第三种土的分类方法是凭我们肉眼观察和手的直观感觉来进行的，它不很准确，全凭经验但它快速简便，非常实用。进行的，它不很准确，全凭经验但它快速简便，非常实用。 首先是砂，用我们的肉眼看上去，它的颗粒较粗而且非常首先是砂，用我们的肉眼看上去，它的颗粒较粗而且非常明显，当我们把它烘干以后就能很容易地把它区分出来。另明显，当我们把它烘干以后就能很容易地把它区分出来。另外，如果我们把砂捏在手心，先握紧拳头，然后把手心向外，如果我们把砂捏在手心，先握紧拳头，然后把手心向上，再松开拳头，如果是干燥状态下的砂，则始终成松散状上，再松开拳头，如果是干燥状态下的砂，则始终成松散状的；如果是潮

119、湿状态下的砂，它能成团，但只要用另外一只的；如果是潮湿状态下的砂，它能成团，但只要用另外一只手的手指轻轻一碰，就立刻会松散开来。因此，砂是很容易手的手指轻轻一碰，就立刻会松散开来。因此，砂是很容易辨别的。辨别的。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 粉土，一般它的粉粒含量占粉土，一般它的粉粒含量占80%80%以上，而砂粒以上，而砂粒和粘粒的含量都比较少。它在干燥状态时，即使成和粘粒的含量都比较少。它在干燥状态时，即使成块状，也容易松散开来，颗粒看上去有点像面粉。块状，也容易松散开来，颗粒看上去有点像面粉。这时，这时，如果我们把它紧握在手心，当手心向上摊开如果我们把它紧握在

120、手心，当手心向上摊开时，也比较容易松散开来。如果是潮湿状态时，用时，也比较容易松散开来。如果是潮湿状态时，用手可以暂时把它捏成团。手可以暂时把它捏成团。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 另另外外，如如果果遇遇到到一一堆堆含含有有一一定定水水分分的的粉粉质质土土，我我们们能能站站得得上上去去，它它有有一一定定的的承承载载力力；如如果果我我们们用用一一只只脚脚的的前前鞋鞋掌掌，较较快快地地不不断断地地拍拍打打它它，不不一一会会儿儿，就就能能看看到到它它表表面面会会渗渗出出许许多多水水来来，土土体体也也变变得得软软了了，承承载载力力也也明明显显下下降降。这这时时，如如果果

121、我们再站上去，就很容易陷下去。（砂土的液化）我们再站上去，就很容易陷下去。（砂土的液化） 粘粘土土，它它主主要要含含粘粘粒粒。干干燥燥状状态态F F，它它如如果果已已成成块块状状，则则有有一一定定的的强强度度，如如果果它它成成粉粉状状，用用手手指指捻捻摩摩，可可感感觉觉到到其其颗颗粒粒极极细细腻腻，还还带带有有一一定定润润滑滑感感。含含有有一一定定水水分分时时，我我们们可可以把它捏成任意形状，有粘性。以把它捏成任意形状，有粘性。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 还还有有，区区别别粉粉土土、粉粉质质粘粘土土和和粘粘土土的的方方法法是是用用手手在在台台面面上上把把它它们们

122、搓搓成成条条，根根据据搓搓成成条条的的直直径径的的大大小小就就能能判判断断：能能搓搓成成2mm2mm3mm3mm的的土土条条的的，是是粉粉土土；能能搓搓成成0.5mm0.5mm2mm2mm的的土土条条的的，是是粉粉质质粘粘土土；能能搓搓成成长长度度不不小小于于手手掌掌，直直径径不不大大于于0.5mm0.5mm土条的，且手捏一端它不会断的，这就是粘土。土条的，且手捏一端它不会断的，这就是粘土。 淤淤泥泥，是是含含有有大大量量有有机机物物的的粘粘土土，大大多多呈呈黑黑色色，有有一一股股腥腥臭臭味味。有有时时，淤淤泥泥中中也也含含有有少少量量的的纤纤维维。如如果果把把淤淤泥泥捞起来烘干，则体积会明显

123、地缩小。捞起来烘干，则体积会明显地缩小。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破（一）土的分类及特征（一）土的分类及特征2 2、土的基本性质、土的基本性质 v土颗粒的相对密度土颗粒的相对密度 v土的容重土的容重 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v干土重度干土重度 v饱和土重度饱和土重度 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v土的浮重度土的浮重度 在地下水位以下的土的颗粒所受到的重力在减去水的浮力之在地下水位以下的土的颗粒所受到的重力在减去水的浮力之后的重度称作为土的浮重度，简称浮重度。后的重度称作为土的浮重度，简称浮重度。v土的

124、含水量土的含水量 土的含水量反映了土的干湿程度。含水量越大，说明该土就土的含水量反映了土的干湿程度。含水量越大，说明该土就越湿；含水量越小，说明该土就越干。在实际施上中所遇到越湿；含水量越小，说明该土就越干。在实际施上中所遇到土的含水量的变化幅度非常人，砂土可在土的含水量的变化幅度非常人，砂土可在0%0%40%40%之间变化，之间变化，粘土可在粘土可在20%20%100%100%之间，有时甚至可存高达百分之几百之间之间，有时甚至可存高达百分之几百之间变化。变化。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v土的孔隙比土的孔隙比土中的孔隙体积与土颗粒体积之比，称作为土的孔隙比，简

125、土中的孔隙体积与土颗粒体积之比，称作为土的孔隙比，简称孔隙比，用小数表示。称孔隙比，用小数表示。 v土的孔隙率土的孔隙率土的孔隙体积所占总体积的百分数，称作为土的孔隙率，简土的孔隙体积所占总体积的百分数，称作为土的孔隙率，简称孔隙率。称孔隙率。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 对于一般土来说，孔隙比和孔隙率不表示孔隙的大小，对于一般土来说，孔隙比和孔隙率不表示孔隙的大小，只表示孔隙的总体积。孔隙比与孔隙体积变化成正比，所以孔只表示孔隙的总体积。孔隙比与孔隙体积变化成正比，所以孔隙比可反映土的密实程度。一般粘性土的孔隙比在隙比可反映土的密实程度。一般粘性土的孔隙比在0

126、.40.41.21.2之间，砂性土的孔隙比在之间，砂性土的孔隙比在0.50.51.01.0之间，而淤泥的孔隙比可之间，而淤泥的孔隙比可高达高达1 15 5以上。以上。v土的饱和度土的饱和度 土中水所占的体积和孔隙所占的体积之比值，称为土的土中水所占的体积和孔隙所占的体积之比值，称为土的饱和度，用小数表示：饱和度，用小数表示： P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破3 3、土的物理特性、土的物理特性 v无粘性土的物理特性无粘性土的物理特性 无粘性土是指砂土和碎石类土。无粘性土是指砂土和碎石类土。评价这类土的密评价这类土的密实状态如何，通常有两种方法。第一种是用孔隙比实状态如何

127、，通常有两种方法。第一种是用孔隙比e e的大小作为判断指标的大小作为判断指标，划分的标准详见表，划分的标准详见表5-1-15-1-1。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 第二种是工程中常用的用标准贯入锤击数第二种是工程中常用的用标准贯入锤击数N N划分划分砂土密实度。（砂土密实度。（在工程中是一个非常重要的指标在工程中是一个非常重要的指标） 标准贯入试验用的仪器和设备主要有标准贯入标准贯入试验用的仪器和设备主要有标准贯入器、触探杆、空心锤、支架及卷扬机等五大部分组器、触探杆、空心锤、支架及卷扬机等五大部分组成。成。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆

128、破v粘性土的物理特性粘性土的物理特性 粘性土与砂性土在性质上有很大的不同。粘性土中粘性土与砂性土在性质上有很大的不同。粘性土中的水多呈泥浆状，可以流动。含水量减少时，泥浆的水多呈泥浆状，可以流动。含水量减少时，泥浆变稠，当含水量减少到一定程度时，则不能流动，变稠，当含水量减少到一定程度时，则不能流动，变成可塑状。含水量再进一步减少，粘土就从可塑变成可塑状。含水量再进一步减少，粘土就从可塑状态变成半固体状态。这时，土的形状可不变，但状态变成半固体状态。这时，土的形状可不变，但体积却因含水量的减少而收缩。当粘土中的含水量体积却因含水量的减少而收缩。当粘土中的含水量进一步减少时，就从半固体状态变成固

129、体状态。到进一步减少时，就从半固体状态变成固体状态。到了固体状态时，其体积和形状都维持不变。了固体状态时，其体积和形状都维持不变。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v常用土的密实程度的判断方法常用土的密实程度的判断方法 在顶管施工中，掌握和判断土的密实程度是选择在顶管施工中，掌握和判断土的密实程度是选择顶管施工方法的依据之一，常用的土的密实程度的顶管施工方法的依据之一，常用的土的密实程度的判断可以参考表判断可以参考表5-1-35-1-3中所列的几种方法。中所列的几种方法。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力

130、学、水工保护、爆破v土的内聚力土的内聚力 粘土的颗粒能粘在一起而不松散开来，同时也可粘土的颗粒能粘在一起而不松散开来，同时也可粘附在其他物体的表面，这就是土的粘性。它来源粘附在其他物体的表面，这就是土的粘性。它来源于土粒子之同的内聚力。于土粒子之同的内聚力。 内聚力按其成因的不同可分为三种：原始内聚内聚力按其成因的不同可分为三种：原始内聚力、加固内聚力和毛细内聚力。力、加固内聚力和毛细内聚力。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破4 4、土的渗透系数和土的抗剪强度、土的渗透系数和土的抗剪强度 v渗透系数渗透系数 地下水由于重力等作用力而产生的流动是受土的地下水由于重力等作

131、用力而产生的流动是受土的渗透系数影响的。渗透系数的物理意义为当水力坡渗透系数影响的。渗透系数的物理意义为当水力坡度等于时水的渗透速度。它是表征土的透水性指度等于时水的渗透速度。它是表征土的透水性指标。标。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v渗透系数同时受土颗粒的大小、孔隙比和土的构渗透系数同时受土颗粒的大小、孔隙比和土的构造等诸多因素的影响。表造等诸多因素的影响。表5-1-45-1-4为各种土质的渗透系为各种土质的渗透系数的概略值。数的概略值。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v土的抗剪强度土的抗剪强度 土的抗剪强度与金属、混凝土等材料的抗剪强

132、土的抗剪强度与金属、混凝土等材料的抗剪强度不同，它不是一个定值，而是受许多因素的影度不同，它不是一个定值，而是受许多因素的影响。不仅不同类型土的抗剪强度不同，即使同一种响。不仅不同类型土的抗剪强度不同，即使同一种土，在不同条件下的抗剪强度也不同。它与剪损前土，在不同条件下的抗剪强度也不同。它与剪损前土的密度、含水量、剪切方式、剪切时排水排气等土的密度、含水量、剪切方式、剪切时排水排气等条件有关。条件有关。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v土土的的抗抗剪剪强强度度测测定定方方法法之之一一是是直直接接做做剪剪切切试试验验。它它的的试试验验器器材材是是两两个个上上下下对对合

133、合在在一一起起的的盒盒子子，两两个个盒盒底底分分别别都都是是由由透透水水性性材材料料制制成成。试试验验时时，在在两两个个对对合合的的盒盒中中放放满满土土样样，然然后后在在两两盒盒上上通通过过加加压压板板先先加加上上垂垂直直方方向向的的压压应应力力，再再向向上上下下两两个个盒盒上上不不断断加加大大水水平平方方向向的的剪剪力力，使使上上下下盒盒发发生生相相对对错错动动，把把土土样样在上下盒交界的面处剪坏，从而测得土的抗剪强度。在上下盒交界的面处剪坏，从而测得土的抗剪强度。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破P P五、土

134、力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破5 5、土压力、土压力 在顶管的工作坑内，如果后座墙不插入土中，它就是一堵在顶管的工作坑内，如果后座墙不插入土中，它就是一堵挡土墙。土压力就是指墙后的土由于它自重或作用在土表面挡土墙。土压力就是指墙后的土由于它自重或作用在土表面的荷载对墙体所产生的侧向压力。它的大小主要与墙身的位的荷载对墙体所产生的侧向压力。它的大小主要与墙身的位移、墙高和土的物理力学性质以及地面荷载等有着十分密切移、墙高和土的物理力学性质以及地面荷载等有着十分密切的关系。的关系。 根据档土墙移动或静止的状态，作用在挡土墙上

135、的土压力根据档土墙移动或静止的状态，作用在挡土墙上的土压力有主动土压力、静止土压力和被动土压力三种。其中主动土有主动土压力、静止土压力和被动土压力三种。其中主动土压力最小，被动土压力最大，静止土压力则介于两者之间。压力最小，被动土压力最大，静止土压力则介于两者之间。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 当当挡挡土土墙墙墙墙体体向向前前转转动动或或平平行行移移动动时时，墙墙后后的的土土压压力力会会渐渐渐渐变变小小。当当墙墙体体的的位位移移达达到到某某一一定定值值时时，墙墙后后的的土土体体内内应应力力达达到到极极限限的的平平衡衡状状态态，此此时时的的土土压压力力达达到到最最

136、小小值值。这时的土压力是由土推墙，因此称为主动土压力。这时的土压力是由土推墙，因此称为主动土压力。 当土为无粘性土时，主动土压力强度为：当土为无粘性土时，主动土压力强度为：P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 一一般般情情况况下下，挡挡土土墙墙受受到到外外力力作作用用（如如主主顶顶油油缸缸的的反反作作用用力力）时时，土土是是不不会会发发生生破破坏坏的的；但但当当这这种种外外力力足足够够大大时时，挡挡土土墙墙向向后后产产生生位位移移的的同同时时，土土也也沿沿着着滑滑动动面面向向上上向向后后运运动动，土土才才发发生生破破坏坏。在在土土被被破破坏坏的的一一瞬瞬间间，土土压压力力

137、值值也也增增至至最最大大，此此时时的的土土压压力是由墙推土，故称为被动土压力。力是由墙推土，故称为被动土压力。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破（二）水工保护（二）水工保护1 1、管道水工保护的概念、管道水工保护的概念 长输管道的敷设与其它运输手段一样，不可避长输管道的敷设与其它运输手段一样，不可避免地要受到河流、沟道的影响。其主要表现形式有以下免地要受到河流、沟道的影响。其主要表现形式有以下三种类型，即管线穿越河（沟）道敷设、顺河（沟）岸三种类型，即管线穿越河（沟）道敷设、顺河（沟）岸敷设和顺河（沟）底敷设。敷设和顺河（沟）底敷设。 P P五、土力学、水工保护、爆破

138、五、土力学、水工保护、爆破P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v穿穿越越敷敷设设是是指指管管道道从从河河（沟沟）底底穿穿过过的的一一种种敷敷设设形形式式，如如图图a a）所所示示。就就管管线线的的水水工工安安全全来来看看，这这种种穿穿越越工工程程存存在在两两方方面面的的问问题题：一一是是，当当河河床床持持续续冲冲刷刷下下切切时时，原原来来埋埋设设在在河河床床下下面面的的管管道道有有可可能能裸裸露露悬悬空空，水水流流的的冲冲刷刷作作用用会会导导致致管管线线断断裂裂；二二是是，河河岸岸的的侵侵蚀蚀后后退退使使岸岸坡坡爬爬升升段段的的管管道道裸裸露露破破坏坏。对对于于前前者者而

139、而言言，穿穿越越管管道道的的水水工工保保护护目目的的就就是是防防止止河河（沟沟）床床的的持持续续冲冲刷刷。对对于于后后一一种种情情况况，则则需需要要保保护护河河岸岸避避免免持持续续后后退退导导致致管管线线外外露露进而威胁管道安全。进而威胁管道安全。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v顺顺河河沟沟岸岸边边敷敷设设是是指指管管道道在在河河（沟沟）岸岸上上且且距距岸岸边边较较近近的的一一种种与与河河道道伴伴行行的的敷敷设设方方式式，如如图图b b）所所示示。这这种种敷敷设设方方式式虽虽然然不不与与河河（沟沟）床床直直接接发发生生关关系系，但但其其存存在在的的水水患患威威胁胁主

140、主要要是是由由于于河河（沟沟）岸岸的的崩崩塌塌后后退退，会会使使管管线线长长距距离离的的暴暴露露或或悬悬空空。针针对对此此种种情情况况，需需要要采采取取水水工工保保护护措措施施对对河河（沟沟）岸加以保护。岸加以保护。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v管管线线顺顺河河（沟沟）底底敷敷设设是是近近几几年年出出现现的的一一种种特特殊殊敷敷设设方方式式，管管道道长长距距离离地地敷敷设设于于河河（沟沟）床床中中，并并与与河河沟沟床床并并行行，如如图图中中c c）所所示示。这这种种敷敷设设方方式式多多见见于于季季节节性性的的河河（沟沟）道道，施施工工常常在在枯枯水水期期进进行行。

141、该该敷敷设设方方式式虽虽然然不不与与河河（沟沟）岸岸直直接接发发生生关关系系，但但当当汛汛期期来来水水时时，河河床床的的持持续续下下切切趋趋势势，亦亦会造成管线长距离的暴露。会造成管线长距离的暴露。v对对上上述述三三种种埋埋地地敷敷设设方方式式，管管道道均均会会遭遭受受河河流流冲冲刷刷的的侵侵蚀蚀作作用用，有有必必要要采采取取一一定定的的工工程程措措施施达达到到保保护护管管线线不不被被冲冲毁毁。实实现现该该工工程程措措施施的的一一切切水水工工设设施施就就称称为为管管道道的的水水工工保保护护，这就是管道水工保护的狭义概念。这就是管道水工保护的狭义概念。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、

142、水工保护、爆破v穿穿越越敷敷设设是是指指管管道道从从河河（沟沟）底底穿穿过过的的一一种种敷敷设设形形式式，如如图图a a）所所示示。就就管管线线的的水水工工安安全全来来看看，这这种种穿穿越越工工程程存存在在两两方方面面的的问问题题：一一是是，当当河河床床持持续续冲冲刷刷下下切切时时，原原来来埋埋设设在在河河床床下下面面的的管管道道有有可可能能裸裸露露悬悬空空，水水流流的的冲冲刷刷作作用用会会导导致致管管线线断断裂裂；二二是是，河河岸岸的的侵侵蚀蚀后后退退使使岸岸坡坡爬爬升升段段的的管管道道裸裸露露破破坏坏。对对于于前前者者而而言言，穿穿越越管管道道的的水水工工保保护护目目的的就就是是防防止止河

143、河（沟沟）床床的的持持续续冲冲刷刷。对对于于后后一一种种情情况况，则则需需要要保保护护河河岸岸避避免免持持续续后后退退导导致致管管线线外外露露进而威胁管道安全。进而威胁管道安全。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破2 2、管道水工保护目前存在的问题、管道水工保护目前存在的问题 截至到截至到20042004底，该公司就承担了国内外底，该公司就承担了国内外3000030000多公多公里大口径长距离输送各种介质的管道设计任务。里大口径长距离输送各种介质的管道设计任务。 调查表明，与长输管道建设所涉及的其它专业领调查表明，与长输管道建设所涉及的其它专业领域相比，水工保护工程的设计

144、和施工等方面的技术域相比，水工保护工程的设计和施工等方面的技术发展还不能与之相匹配，主要存在以下两个方面的发展还不能与之相匹配，主要存在以下两个方面的问题：问题：v水工保护设防理念亟待更新水工保护设防理念亟待更新 v设计施工中缺乏统一的依据设计施工中缺乏统一的依据 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破3 3、管道水工保护设计的回顾与发展、管道水工保护设计的回顾与发展v采取量化设计模式采取量化设计模式 由于长期以来长输管道的水工保护设计主要以经验设计为由于长期以来长输管道的水工保护设计主要以经验设计为主，因此水工设计方案受人为因素的影响较大。目前有关设主，因此水工设计方案受

145、人为因素的影响较大。目前有关设计单位已开展了长输管道水工保护方案的优化设计研究工计单位已开展了长输管道水工保护方案的优化设计研究工作，且其成果已在近几年管道建设中得以全面的应用。作，且其成果已在近几年管道建设中得以全面的应用。 量化设计模式决不是对原有经验的否定，而是对我们多年所量化设计模式决不是对原有经验的否定，而是对我们多年所积累的水工保护设计经验的总结和改进。水工保护方案的量积累的水工保护设计经验的总结和改进。水工保护方案的量化设计也决不是单纯地以公式计算来确定方案，而是采用了化设计也决不是单纯地以公式计算来确定方案，而是采用了科学计算与经验相结合的两条腿走路的方式来保证水工保护科学计算

146、与经验相结合的两条腿走路的方式来保证水工保护方案的科学性和合理性。方案的科学性和合理性。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v环保生态技术是管道水工保护方案的一个发展方向环保生态技术是管道水工保护方案的一个发展方向 长长久久以以来来管管道道工工程程的的水水工工保保护护方方案案基基本本上上都都是是以以工工程程措措施施为为主主，大大量量的的建建筑筑材材料料（如如石石料料、砂砂、白白灰灰等等）的的应应用用和和获获取取，不不但但给给环环境境本本身身造造成成了了一一定定的的破破坏坏，而而且且还还造造成成了了不不少永久性的占地，增加了管线建设成本。少永久性的占地，增加了管线建设成本

147、。 “创创造造能能源源与与环环境境的的和和谐谐统统一一”是是管管道道建建设设的的目目标标之之一一，建建设设绿绿色色管管道道，也也是是所所有有管管道道建建设设者者的的目目标标。为为此此，有有关关设设计计和和研研发发人人员员，大大胆胆引引进进新新技技术术、新新材材料料和和新新工工艺艺，借借鉴鉴相相关关行行业业的的成成功功经经验验，将将植植生生带带等等新新工工艺艺应应用用到到工工程程的的实实际际建建设当中，植生带技术已于管道水工保护工程中全面推广成功。设当中，植生带技术已于管道水工保护工程中全面推广成功。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破4 4、支挡防护、支挡防护v挡土墙应用

148、简介挡土墙应用简介 挡土墙是用来支撑填土或山坡土体，防止填土或挡土墙是用来支撑填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。它所承受的主要荷载是土体变形失稳的一种构造物。它所承受的主要荷载是土压力。土压力。v挡土墙的分类挡土墙的分类 根据所处的位置及墙后填土的情况，挡土墙可分根据所处的位置及墙后填土的情况，挡土墙可分为肩式、堤式和堑式三类。为肩式、堤式和堑式三类。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v肩式挡土墙肩式挡土墙 如图中如图中a a）所示，常应用于管线横切坡面和田地）所示，常应用于管线横切坡面和田地坎的恢复等场合。坎的恢复等场合。 P P五、土力学、水工保

149、护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v堤式挡土墙堤式挡土墙 如图所示，常用于隧道弃渣、管道伴行路的防护。如图所示，常用于隧道弃渣、管道伴行路的防护。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v堑式挡土墙堑式挡土墙 如图所示，常用于陡峻的边坡坡角。如图所示，常用于陡峻的边坡坡角。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v山坡挡土墙山坡挡土墙 如图所示，常用于管线顺坡敷设的截水墙。如图所示，常用于管线顺坡敷设的截水墙。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v浸水挡土墙浸水挡土墙 如图所示，常用于河岸的冲刷防护，也就是通常如图所示，常用于河岸的

150、冲刷防护，也就是通常所说的挡墙式护岸所说的挡墙式护岸 。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v抗滑挡土墙抗滑挡土墙 如图所示，常用于滑坡地段，用以稳定滑动土如图所示，常用于滑坡地段，用以稳定滑动土体。该挡土墙形式在长输管道地质灾害水工保护措施体。该挡土墙形式在长输管道地质灾害水工保护措施中并不常见中并不常见 。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 挡土墙的类型一般常按结构形式划分为主，常见的挡土墙挡土墙的类型一般常按结构形式划分为主，常见的挡土墙形式有形式有重力式重力式和和轻型轻型两种。两种。重力式挡土墙重力式挡土墙主要依靠墙身自重支主要依靠墙身

151、自重支撑土压力来维持其稳定，一般多以浆砌石为常见，在石料缺乏撑土压力来维持其稳定，一般多以浆砌石为常见，在石料缺乏地区有时也用混凝土修建。在一些特殊地区，也不乏草袋或土地区有时也用混凝土修建。在一些特殊地区，也不乏草袋或土工袋装土的结构形式进行支当防护。重力式挡土墙圬工量较工袋装土的结构形式进行支当防护。重力式挡土墙圬工量较大，但其结构形式简单，施工方便，而且可就地取材，适应性大，但其结构形式简单，施工方便，而且可就地取材，适应性较强，故被广泛采用。较强，故被广泛采用。轻型挡土墙轻型挡土墙常见的结构形式包括悬臂常见的结构形式包括悬臂式、扶壁式、加筋式、锚杆式等多种。其主要作用机理是依靠式、扶壁

152、式、加筋式、锚杆式等多种。其主要作用机理是依靠周围岩土的力学特性来抵抗土压力。虽然轻型挡土墙对场地的周围岩土的力学特性来抵抗土压力。虽然轻型挡土墙对场地的要求不高，但对施工工艺要求较高，因此普及程度不如重力式要求不高，但对施工工艺要求较高，因此普及程度不如重力式挡土墙。挡土墙。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v重力式挡土墙的分类及特点重力式挡土墙的分类及特点 重力式挡土墙按其材料和施工方法分为以下几种类重力式挡土墙按其材料和施工方法分为以下几种类型：浆砌片（块）石砌体挡土墙、浆砌料石砌体挡土型：浆砌片（块）石砌体挡土墙、浆砌料石砌体挡土墙、干砌片（块）石挡土墙、袋装

153、土码砌式挡土墙、墙、干砌片（块）石挡土墙、袋装土码砌式挡土墙、混凝土预制块砌体挡土墙、现浇混凝土挡土墙以及片混凝土预制块砌体挡土墙、现浇混凝土挡土墙以及片石混凝土挡土墙。石混凝土挡土墙。 根据墙背倾斜方向的不同，重力式挡土墙墙背形式根据墙背倾斜方向的不同，重力式挡土墙墙背形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线（凸折式）和衡可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线（凸折式）和衡重式等几种，如图重式等几种，如图9-2-29-2-2所示。所示。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v挡土墙各部名称挡土墙各部名称P P五、土力学、水

154、工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v挡土墙的破坏形式挡土墙的破坏形式 重力式挡土墙主要依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧重力式挡土墙主要依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力（主动土压力），以维持土体的稳定，因此它应具有足向推力（主动土压力），以维持土体的稳定，因此它应具有足够的强度和稳定性。挡土墙的主要破坏形式有：滑移、倾覆、够的强度和稳定性。挡土墙的主要破坏形式有：滑移、倾覆、不均匀沉陷和墙身断裂，见图不均匀沉陷和墙身断裂，见图9-2-49-2-4所示。所示。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v重力式挡土墙稳定性验算重力式挡土墙稳定性验算 重力式挡土墙是用来

155、承受土体侧压力的构造物，它应具有重力式挡土墙是用来承受土体侧压力的构造物，它应具有足够的强度和稳定性。挡土墙可能的破坏形式有：滑移、倾足够的强度和稳定性。挡土墙可能的破坏形式有：滑移、倾覆、不均匀沉陷和墙身断裂等。因此挡土墙的设计应保证在自覆、不均匀沉陷和墙身断裂等。因此挡土墙的设计应保证在自身和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面身和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承受能力和偏心距不超过容有足够的强度、基底应力小于地基承受能力和偏心距不超过容许值。挡土墙验算方法目前有两种：一是采用总安全系数的容许值。挡土墙验算方法目前有两种：一是

156、采用总安全系数的容许应力法；二是采用分项安全系数的极限状态法。目前公路、许应力法；二是采用分项安全系数的极限状态法。目前公路、铁路和建筑等部门均采用容许应力法来进行挡墙的验算，因此铁路和建筑等部门均采用容许应力法来进行挡墙的验算，因此长输管道水工保护支挡防护设计也采用此法进行验算。长输管道水工保护支挡防护设计也采用此法进行验算。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破5 5、典型护岸措施的应用、典型护岸措施的应用 v浆砌石坡式护岸浆砌石坡式护岸 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v浆砌石挡墙式护岸浆砌石挡墙式护岸 P P五、土力学、水工保护、爆破五、

157、土力学、水工保护、爆破6 6、典型护底措施的应用、典型护底措施的应用 v过水面过水面 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v地下防冲墙地下防冲墙 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破7 7、坡面防护、坡面防护 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破8 8、工程护坡、工程护坡 v干砌石护坡的应用干砌石护坡的应用 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v浆砌石实体护面墙的应用浆砌石实体护面墙的应用 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v截水墙的应用截水墙的应用 P P五、土力学、水工保护、爆破

158、五、土力学、水工保护、爆破9 9、黄土沟蚀及微地貌的防护、黄土沟蚀及微地貌的防护 v黄土沟蚀的种类黄土沟蚀的种类 黄土沟蚀是对输油（气）管线工程危害最为严重的侵蚀方式之一。沟蚀黄土沟蚀是对输油（气）管线工程危害最为严重的侵蚀方式之一。沟蚀又叫线状侵蚀，其形态包括切沟和冲沟两类。切沟和冲沟是对管线危害性又叫线状侵蚀，其形态包括切沟和冲沟两类。切沟和冲沟是对管线危害性较较大大的的又又很很常常见见的的侵侵蚀蚀沟沟。横横断断面面一一般般呈呈“V”V”字字型型，纵纵断断面面呈呈阶阶梯梯状状。切切沟沟和冲沟形态有相似之处，但也存在如下区别：和冲沟形态有相似之处，但也存在如下区别： 首先，二者的几何尺寸是冲

159、沟大于切沟，冲沟深达十几米至几百米，宽首先，二者的几何尺寸是冲沟大于切沟，冲沟深达十几米至几百米，宽几十米甚至百米；切沟深度一般为十米以内，宽几米至几十米；其次，切几十米甚至百米；切沟深度一般为十米以内，宽几米至几十米；其次，切沟可以发育在梁、峁坡面，也可以发育在河沟沟岸，长度较小；沟可以发育在梁、峁坡面，也可以发育在河沟沟岸，长度较小； 再有，冲沟的沟岸上常有小的沟谷发育，切沟的沟岸上没有次级的沟谷再有，冲沟的沟岸上常有小的沟谷发育，切沟的沟岸上没有次级的沟谷发育；发育； 最后，从发育的阶段来看，冲沟是切沟的进一步发展，是现代侵蚀发育最后，从发育的阶段来看，冲沟是切沟的进一步发展，是现代侵蚀

160、发育的高级阶段的高级阶段 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v沟蚀对管线的危害及防护措施沟蚀对管线的危害及防护措施 当管线穿越黄土沟道时，如不采取任何水保措当管线穿越黄土沟道时，如不采取任何水保措施，沟底土的流失必然会造成管线的逐步暴露甚至悬施，沟底土的流失必然会造成管线的逐步暴露甚至悬空，水流携带的块、卵石会对管线形成撞击作用，严空，水流携带的块、卵石会对管线形成撞击作用，严重时会使管道变形或断裂。此外，受水流对岸脚的侧重时会使管道变形或断裂。此外，受水流对岸脚的侧掏作用，会使岸坡的坡度增大，造成沟岸因重力作用掏作用，会使岸坡的坡度增大，造成沟岸因重力作用而跨塌，使沟

161、岸扩张。由于爬坡段管线埋深较浅，因而跨塌，使沟岸扩张。由于爬坡段管线埋深较浅，因此很容易裸露。因此，黄土沟道的防护主要从岸坡的此很容易裸露。因此，黄土沟道的防护主要从岸坡的治理和沟底防冲刷两方面入手。治理和沟底防冲刷两方面入手。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v岸坡防护岸坡防护 截水墙的设置。由于黄土沟道的岸坡较陡，从施工便利截水墙的设置。由于黄土沟道的岸坡较陡，从施工便利的角度出发，应采用一些轻型结构的截水墙进行消能防护，如的角度出发，应采用一些轻型结构的截水墙进行消能防护，如灰土夯实、固化土或木板结构等。灰土夯实、固化土或木板结构等。 坡角的防护。为防治汛期来水

162、对沟道坡角的侵蚀，通常采坡角的防护。为防治汛期来水对沟道坡角的侵蚀，通常采用水密性较好的浆砌石结构进行护角。用水密性较好的浆砌石结构进行护角。 坡面的防护。传统的黄土坡面防护采用的是灰土夯实护坡面的防护。传统的黄土坡面防护采用的是灰土夯实护面，由于其对环境污染较大，施工较难，因此已很少采用。目面，由于其对环境污染较大，施工较难，因此已很少采用。目前常用的坡面防护措施是土工合成材料与植被技术相结合的植前常用的坡面防护措施是土工合成材料与植被技术相结合的植生带轻型结构，具有环保、实用等特点。生带轻型结构，具有环保、实用等特点。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v沟底冲刷的防

163、护沟底冲刷的防护 为防治黄土沟道的冲刷下切侵蚀，一般均采用地为防治黄土沟道的冲刷下切侵蚀，一般均采用地下防冲墙的结构形式进行防护。对于下切侵蚀异常发下防冲墙的结构形式进行防护。对于下切侵蚀异常发育的沟道，采用多级防冲墙进行设防也较为常见。育的沟道，采用多级防冲墙进行设防也较为常见。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v水工保护措施水工保护措施 洼地、漏斗等是黄土微地貌的早期发育形态，为防治径流的洼地、漏斗等是黄土微地貌的早期发育形态，为防治径流的集中使其进一步发育，往往采用夯实填平的办法对其进行处理。集中使其进一步发育，往往采用夯实填平的办法对其进行处理。对较浅的洼地常采

164、用灰土夯实的办法进行夯填，夯实系数一般为对较浅的洼地常采用灰土夯实的办法进行夯填，夯实系数一般为0.930.93。处于农田地段的洼地，除对其底部采用灰土夯填外，考虑。处于农田地段的洼地，除对其底部采用灰土夯填外，考虑到耕作的需要，往往对地表以下到耕作的需要，往往对地表以下0.50.5米范围内采用素土夯填的形米范围内采用素土夯填的形式进行处理，夯实系数一般为式进行处理，夯实系数一般为0.900.90。漏斗由于其深度往往在数米。漏斗由于其深度往往在数米甚至几十米以上，结构上表现为甚至几十米以上，结构上表现为“肚大口小肚大口小”的形式，因此常采的形式，因此常采用草袋装素土进行填塞，接近地表时，采用灰

165、土夯填，以防地表用草袋装素土进行填塞，接近地表时，采用灰土夯填，以防地表水下渗。水下渗。 由于盲沟往往在地表以下几米至几十米深度，因此对盲沟的由于盲沟往往在地表以下几米至几十米深度，因此对盲沟的整体填塞难度较大。从防治地表径流下渗这一设计理念出发，多整体填塞难度较大。从防治地表径流下渗这一设计理念出发，多采用填塞盲沟的进水口和出水口的措施。施工时多采用采用填塞盲沟的进水口和出水口的措施。施工时多采用3:73:7灰土灰土分层夯实处理，夯实系数不得小于分层夯实处理，夯实系数不得小于0.930.93。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破（三）爆破（三）爆破 1 1、爆炸基础知识

166、、爆炸基础知识 爆炸作功的根本原因在于系统原有的高压气体或爆炸作功的根本原因在于系统原有的高压气体或爆炸瞬间形成的高压气（汽）体的骤然膨胀。爆炸最爆炸瞬间形成的高压气（汽）体的骤然膨胀。爆炸最重要的一个特征就是爆炸点周围发生剧烈的压力突跃重要的一个特征就是爆炸点周围发生剧烈的压力突跃变化。爆炸可由多种原因引起。据引起爆炸过程的性变化。爆炸可由多种原因引起。据引起爆炸过程的性质，从广义上讲，爆炸可分为物理爆炸、化学爆炸和质，从广义上讲，爆炸可分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。核爆炸三种。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破炸药爆炸过程通常具有以下三个基本特征炸药爆炸过程

167、通常具有以下三个基本特征 ：v 爆炸反应是放热的；爆炸反应是放热的； v 爆炸变化是高速的；爆炸变化是高速的； v 产物多数是气态的。产物多数是气态的。 以上三个特征对不同的炸药在不同的条件下有不同以上三个特征对不同的炸药在不同的条件下有不同的体现，但这三条是某物质能否发生爆炸的必要条的体现，但这三条是某物质能否发生爆炸的必要条件，而且是相互关联的。件，而且是相互关联的。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v炸药化学变化的基本形式炸药化学变化的基本形式 按照反应的速度及传播性质，炸药化学变化的基按照反应的速度及传播性质，炸药化学变化的基本形式可以分为热分解、燃烧和爆轰。

168、本形式可以分为热分解、燃烧和爆轰。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v炸药的感度及安定性与相容性炸药的感度及安定性与相容性 炸药虽是一种爆炸物质，但它必须具有一定的稳炸药虽是一种爆炸物质，但它必须具有一定的稳定性，要在一定的外界作用下才能发生爆炸变化，这定性，要在一定的外界作用下才能发生爆炸变化，这种外界作用称为起始冲量。不同的炸药，所需的起始种外界作用称为起始冲量。不同的炸药，所需的起始冲量是不相同的。炸药在外界作用（激发）下发生爆冲量是不相同的。炸药在外界作用（激发）下发生爆炸的难易程度称为炸药的感度。炸药的感度用引起炸炸的难易程度称为炸药的感度。炸药的感度用引起

169、炸药发生爆炸变化所必须的最小起始冲量表示。所需最药发生爆炸变化所必须的最小起始冲量表示。所需最小起始冲量愈大，则表示炸药的感度愈小；反之，最小起始冲量愈大，则表示炸药的感度愈小；反之，最小起始冲量愈小，则感度愈大。小起始冲量愈小，则感度愈大。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v引起炸药发生爆炸变化的外界作用（能量）的类型很多，通引起炸药发生爆炸变化的外界作用（能量）的类型很多，通常主要有以下几种：常主要有以下几种：热能（直接加热、火焰，火花等）；热能（直接加热、火焰，火花等）；机械能（撞击、摩擦、针刺等）；机械能（撞击、摩擦、针刺等）；炸药的爆炸能（雷管或炸药直接作用

170、、冲击波、破片等）；炸药的爆炸能（雷管或炸药直接作用、冲击波、破片等）；电能（电热、电火花、静电等）；电能（电热、电火花、静电等）；化学能（高热化学反应放出的热量）；化学能（高热化学反应放出的热量）；光能（激光等）等。光能（激光等）等。 炸药的感度有许多种，常用的主要有热感度、机械感度、炸药的感度有许多种，常用的主要有热感度、机械感度、爆轰感度、冲击波感度、静电感度等。爆轰感度、冲击波感度、静电感度等。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破2 2、炸药与火工品、炸药与火工品 v起爆药起爆药 在简单的起始冲量（火焰、撞击、摩擦、电热、和电火花等）作用下，在简单的起始冲量（火

171、焰、撞击、摩擦、电热、和电火花等）作用下，少量药剂就能发生爆炸变化，并能引爆猛炸药或点燃火药以及其它药剂的少量药剂就能发生爆炸变化，并能引爆猛炸药或点燃火药以及其它药剂的炸药称为起爆药。起爆药不同于其它炸药之处有以下几点：炸药称为起爆药。起爆药不同于其它炸药之处有以下几点： 对简单的起始冲量敏感。即起爆药的感度大。撞击感度试验表明，雷汞对简单的起始冲量敏感。即起爆药的感度大。撞击感度试验表明，雷汞的撞击感度比的撞击感度比TNTTNT大大100100倍以上。起爆药对各种形式的起始冲量（机械的、倍以上。起爆药对各种形式的起始冲量（机械的、电的、热的冲量）一般都比猛炸药敏感的多。电的、热的冲量）一般

172、都比猛炸药敏感的多。 爆炸变化的速度增长很快。起爆药的爆炸变化速度比猛炸药大的多。例爆炸变化的速度增长很快。起爆药的爆炸变化速度比猛炸药大的多。例如，极少量的氮化铅（如，极少量的氮化铅（0.1g0.1g）点燃时几乎是立即转为爆轰，而散放的）点燃时几乎是立即转为爆轰，而散放的TNTTNT在在空气中燃烧数百千克也不会爆炸。空气中燃烧数百千克也不会爆炸。 大多数起爆药都是吸热化合物。在形成化合物的过程中吸收的能量愈大多数起爆药都是吸热化合物。在形成化合物的过程中吸收的能量愈大，则使起爆药本身处于的能量状态愈高，相对稳定性就差，能量就愈容大，则使起爆药本身处于的能量状态愈高，相对稳定性就差，能量就愈容

173、易放出，因此感度就愈大，爆炸变化增长速度亦愈快。易放出，因此感度就愈大，爆炸变化增长速度亦愈快。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v猛炸药（破坏药）猛炸药（破坏药） 梯恩梯（梯恩梯（TNTTNT）：分子式：）：分子式：C7H5N3O6C7H5N3O6。工业品。工业品TNTTNT为淡黄色为淡黄色或黄褐色鳞片状结晶体。阳光照晒后颜色变暗，但不影响爆炸或黄褐色鳞片状结晶体。阳光照晒后颜色变暗，但不影响爆炸性。固态性。固态TNTTNT的比重为的比重为1.6541.663g/cm31.6541.663g/cm3；鳞片状；鳞片状TNTTNT的堆积密的堆积密度为度为0.750.853

174、g/cm30.750.853g/cm3。TNTTNT味苦有毒。吸湿性小，难溶于水。味苦有毒。吸湿性小，难溶于水。块状梯恩梯可直接用于水中爆破，使用鳞片状梯恩梯时要采取块状梯恩梯可直接用于水中爆破，使用鳞片状梯恩梯时要采取防水措施。对冲击、摩擦感度迟钝，枪弹贯穿不爆炸也不燃防水措施。对冲击、摩擦感度迟钝，枪弹贯穿不爆炸也不燃烧。在空气中点燃时冒浓烟，但不爆炸，如数量很大并堆积在烧。在空气中点燃时冒浓烟，但不爆炸，如数量很大并堆积在一起或在密闭的容器中燃烧时，则可能由燃烧转为爆轰。一起或在密闭的容器中燃烧时，则可能由燃烧转为爆轰。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 黑索金

175、（黑索金（RDXRDX）：分子式：）：分子式：C3H6N6O6C3H6N6O6。白色结晶体。无臭无。白色结晶体。无臭无味，不吸湿，难溶于水。对冲击、摩擦的感度比特屈儿灵敏。味，不吸湿，难溶于水。对冲击、摩擦的感度比特屈儿灵敏。枪弹贯穿会爆炸。遇火燃烧，冒浓烟，且可由燃烧转为爆炸。枪弹贯穿会爆炸。遇火燃烧，冒浓烟，且可由燃烧转为爆炸。爆发点为爆发点为230230。当密度。当密度=1.76g/cm3=1.76g/cm3时，爆速为时，爆速为8660 8660 m/sm/s；作功能力作功能力480480mlml；猛度；猛度24.9mm24.9mm。 黑索今的理化性能好，威力大，但是感度也大。纯黑索今黑

176、索今的理化性能好，威力大，但是感度也大。纯黑索今目前主要用于雷管、导爆索和导爆管的装药。以黑索今为主的目前主要用于雷管、导爆索和导爆管的装药。以黑索今为主的塑性炸药、橡皮炸药、粘性炸药还可应用于某些特殊的爆破。塑性炸药、橡皮炸药、粘性炸药还可应用于某些特殊的爆破。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破 硝铵炸药：该炸药是一种以硝酸铵为主要成份的硝铵炸药：该炸药是一种以硝酸铵为主要成份的混合炸药。硝铵炸药的颜色因所含成份不同而有所差混合炸药。硝铵炸药的颜色因所含成份不同而有所差别，通常为浅黄色或灰白色。爆速为别，通常为浅黄色或灰白色。爆速为350035005000m5000

177、ms s；作功能力：；作功能力：2#2#岩石硝铵炸药岩石硝铵炸药320320mlml；猛度；猛度12mm12mm。对。对冲击、摩擦和热的感度迟钝，遇火焰、火星不易点冲击、摩擦和热的感度迟钝，遇火焰、火星不易点燃。燃。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v常用起爆器材常用起爆器材 起爆器材主要是火具，它是火工品的一部分，用起爆器材主要是火具，它是火工品的一部分，用于引燃或起爆炸药。常用的火具有雷管、电雷管、导于引燃或起爆炸药。常用的火具有雷管、电雷管、导火索、导爆索、拉火管和导火索点火具等。火索、导爆索、拉火管和导火索点火具等。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、

178、水工保护、爆破3 3、起爆技术、起爆技术v 导火索点火法导火索点火法 导火索点火法是用点火管起爆装药的一种方法。导火索点火法是用点火管起爆装药的一种方法。它是利用导火索燃烧产生的火焰引爆火雷管，然后由它是利用导火索燃烧产生的火焰引爆火雷管，然后由雷管进一步引爆装药的一种方法。该法所需器材少，雷管进一步引爆装药的一种方法。该法所需器材少，作业简便，故被广泛采用，但它不能同时起爆数个药作业简便，故被广泛采用，但它不能同时起爆数个药包，只适合于数个炮孔或大块石二次破碎的起爆，以包，只适合于数个炮孔或大块石二次破碎的起爆，以及起爆导爆管网路和导爆索网路。及起爆导爆管网路和导爆索网路。P P五、土力学、

179、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v 导爆索传爆法导爆索传爆法 导爆索传爆法是利用导爆索传递爆轰并起爆装药导爆索传爆法是利用导爆索传递爆轰并起爆装药的一种方法。它先利用点火管或电雷管起爆导爆索，的一种方法。它先利用点火管或电雷管起爆导爆索，然后依靠导爆索爆轰产生的能量在瞬间传（起）爆多然后依靠导爆索爆轰产生的能量在瞬间传（起）爆多个装药。个装药。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v导爆管传爆法导爆管传爆法 导爆管传爆法是利用导爆管起爆系统（也称非电起爆系导爆管传爆法是利用导爆管起爆系统（也称非电起爆系统）起爆装药的一种方法。这种方法操作简单，容易掌握，不统）起爆装

180、药的一种方法。这种方法操作简单，容易掌握，不受雷电或其它杂散电流影响，在工程爆破中得到广泛应用。主受雷电或其它杂散电流影响，在工程爆破中得到广泛应用。主要优点是：操作技术简单，容易掌握。与电起爆法比较，起爆要优点是：操作技术简单，容易掌握。与电起爆法比较，起爆的准备工作量少；安全性较高，一般不受外来电的影响，可以的准备工作量少；安全性较高，一般不受外来电的影响，可以在高压线附近等有外来电影响的场所应用；成本低，便于推在高压线附近等有外来电影响的场所应用；成本低，便于推广；能使成组炮孔或药室同时起爆，同时起爆的炮孔数不受限广；能使成组炮孔或药室同时起爆，同时起爆的炮孔数不受限制，还能实现各种方式

181、的微差起爆。制，还能实现各种方式的微差起爆。 其缺点是：起爆前无法用仪表来检查起爆线路联接的质量；其缺点是：起爆前无法用仪表来检查起爆线路联接的质量；不能用于有沼气和矿尘爆炸危险的地点；爆区太长或延期段数太多不能用于有沼气和矿尘爆炸危险的地点；爆区太长或延期段数太多时，空气冲击波或地震波可能破坏起爆网路；在高寒地区塑料管时，空气冲击波或地震波可能破坏起爆网路；在高寒地区塑料管硬化会影响导爆管的传爆性能。硬化会影响导爆管的传爆性能。P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v电点火法电点火法 电点火法是利用电能起爆电雷管使装药爆炸的一电点火法是利用电能起爆电雷管使装药爆炸的一种方

182、法。该种起爆方法可以预先隐蔽于安全地点用有种方法。该种起爆方法可以预先隐蔽于安全地点用有线遥控起爆远距离上的装药，即能远距离点火又比较线遥控起爆远距离上的装药，即能远距离点火又比较安全，并且一次可以在确定的时刻准确地同时或逐次安全，并且一次可以在确定的时刻准确地同时或逐次（采用延期电雷管）起爆多个装药。但所需器材多，（采用延期电雷管）起爆多个装药。但所需器材多，作业较复杂，目前已逐步被导爆管起爆系统所取代。作业较复杂，目前已逐步被导爆管起爆系统所取代。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破4 4、土石方爆破施工、土石方爆破施工v岩土爆破方法与装药分类岩土爆破方法与装药分类

183、 岩土爆破通常是采用内部装药，利用炸药爆炸产岩土爆破通常是采用内部装药，利用炸药爆炸产生的应力波和高温高压气体对岩土介质作功，产生压生的应力波和高温高压气体对岩土介质作功，产生压缩（粉碎）、松动、抛掷等破坏现象。按照装药在介缩（粉碎）、松动、抛掷等破坏现象。按照装药在介质内的不同设置方法，岩土内部爆破可分为药壶法、质内的不同设置方法，岩土内部爆破可分为药壶法、药孔法和峒室法。药孔法和峒室法。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破5 5、爆破施工安全、爆破施工安全 v爆破地震波爆破地震波 地震学上用震级和烈度来衡量地震的大小。地震学上用震级和烈度来衡量地震的大小。 当装药在

184、固体介质中爆炸时，爆炸冲击波和应力波将其附近当装药在固体介质中爆炸时，爆炸冲击波和应力波将其附近的介质粉碎、破裂（分别形成压碎圈和破裂圈），当应力波通的介质粉碎、破裂（分别形成压碎圈和破裂圈），当应力波通过破裂圈后，由于它的强度迅速衰减，再也不能引起岩石的破过破裂圈后，由于它的强度迅速衰减，再也不能引起岩石的破裂而只能引起岩石质点产生弹性振动，这种弹性振动是以弹性裂而只能引起岩石质点产生弹性振动，这种弹性振动是以弹性波的形式向外传播，与天然地震一样，也会造成地面的震动，波的形式向外传播，与天然地震一样，也会造成地面的震动，这种弹性波就叫爆破地震波。这种弹性波就叫爆破地震波。 P P五、土力学、水工保护、爆破五、土力学、水工保护、爆破v爆炸空气冲击波爆炸空气冲击波 由于装填在炮孔、深孔和药室中的装药爆炸产生由于装填在炮孔、深孔和药室中的装药爆炸产生的高压气体通过岩石中的裂缝或孔口泄漏到大气中，的高压气体通过岩石中的裂缝或孔口泄漏到大气中，冲击压缩周围的空气也会形成空气冲击波。冲击压缩周围的空气也会形成空气冲击波。 v爆破飞石爆破飞石 土石爆破时，部分岩块脱离岩体抛掷至远处，称土石爆破时，部分岩块脱离岩体抛掷至远处，称为爆破飞石。为爆破飞石。 P P中国石油中国石油六、管道干线施工管道干线施工