中性盐侵蚀对球墨铸铁管法兰连接抗弯影响

赵俭斌,王 启,2,张延年,公彦法,穆鹏华

(1.沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳 110168;2.吉林建筑科技学院土木工程学院,吉林 长春 130114；3.中冀建勘集团有限公司,河北 石家庄 050200)

地下管道是城市生存发展的基础。铸铁管强度高，耐久性能好，是地下管道材料的首选[1]。但土壤中的盐离子，如Cl-半径较小，可穿透防腐层渗入金属基材。当 Cl-质量分数大于 0.515%时，局部腐蚀最为严重[2]。土壤pH值也属于腐蚀评价指标，一般认为酸性越大越易腐蚀[3]。目前国内外对于受侵蚀管道力学性能已有过一定研究。K.Miyazaki等[4-8]对腐蚀后的管道进行了受弯特征分析，基本研究出腐蚀后管道的受弯破坏特征及腐蚀参数对地下管道有关失效荷载的影响，但其研究层面多集中于管道管体本身，且存在一定争议。H.A.Atika等[9-10]先后提出了计算铸铁管内表面与外表面腐蚀应力强度因子的方法，对内压和表面载荷作用下的裂纹及有腐蚀缺陷中的裂纹进行了分析。针对更易于受腐蚀的球墨铸铁管接口的研究，秦严严等[11-12]分别对球墨铸铁管柔性接口进行了抗拉与抗弯分析，得出了最大轴向拉力计算方法与抗弯力学模型。周静海等[13]通过对承插式接口的拉拔试验研究，建立了水压和接口位移模型。谷伟等[14]通过碱性氯盐溶液对球墨铸铁双法兰连接的腐蚀试验,获得了球墨铸铁管法兰连接在碱性氯盐侵蚀下的弯曲力学特征。球墨铸铁管本身具有良好的耐腐蚀性能，但管件之间的连接部分易受到侵蚀破知，当前研究多为管体本身及柔性接口抗腐蚀与力学性能研究，对于常用的球墨铸铁双法兰短管法兰连接的研究较少。……