一文理清什么是压力/无压/刚性/柔性管道

一、什么是压力管道（Pressure Pipeline）？

● 定义：

压力管道是指内部流体具有一定压力的管道系统，设计和安装时需要考虑管道对内压的承受能力。根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2018规定，压力管道是指工作压力大于或等于0.1MPa的给排水管道。

● 特点：

用于输送有压流体，需具备高强度和密封性以承受内部压力。

● 材质：

多使用钢管、不锈钢管、铜管、PE、PVC等材料。

● 应用：

广泛用于城市供水系统、天然气输送、工业流体输送（如石油、化工）等需要高压运输的场景。

二、什么是无压管道（Non-Pressure Pipeline）？

● 定义：

无压管道通常用于通过重力或自然流动输送液体，如雨水、污水等，不承受内部压力或仅承受极小的静水压力。根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2018规定，无压管道是指工作压力小于0.1MPa的给排水管道。

● 特点：

依靠重力实现流体流动，通常用于排水和污水系统，不承受内部压力。

● 材质：

无压管道对材料的耐压要求较低，因此多使用PVC、HDPE、混凝土等材料。

● 应用：

主要应用于城市排水系统（如污水和雨水排放）、建筑排水管道、农业灌溉等。比如住宅楼卫生间用的UPVC排水管道、常见的屋面自流的雨水排水管道、住宅楼空调冷凝水排水管道，污水、雨污水合流管道为无压管道。

三、什么是刚性管道（Rigid Pipeline）?

● 定义：

刚性管道是指在外力作用下几乎不发生形变的管道，依靠管材的强度来承受外部荷载。根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2018规定，刚性管道主要依靠管体材料强度支撑外力的管道，在外荷载作用下其变形很小，管道的失效是由于管壁强度的控制。特指钢筋混凝土、预（自）应力混凝土管道和预应力钢筒混凝土管道。

● 特点：

刚性管道因材料刚性强，自身变形很小，适合土壤稳定、地面荷载较小或分布均匀的地区。

● 材质：

常见材料有混凝土、铸铁、陶瓷等。这些材料具有高强度但韧性较低，一旦发生变形则容易破裂。

● 应用：

适用于市政和工业排水、污水处理系统、工业废水管网等工程，尤其在长期运行和耐用性上表现优越。

四、什么是柔性管道(Flexible Pipeline）？

● 定义：

柔性管道是指在外力作用下能够产生一定变形的管道，其承载能力依赖于周围土体的支撑，变形后可通过周围的土体与管道间的相互作用分散载荷。

根据GB 50268-2018规定，柔性管道是在外荷载作用下变形显著的管道，竖向荷载大部分由管道两侧土体所产生的弹性抗力所平衡，管道的失效通常由变形造成，而不是管壁的破坏。特指钢管、化学建材管和柔性接口的球墨铸铁管道。

● 特点：

以承受一定程度的地面沉降和外部荷载，不会因轻微的形变而损坏。

● 材质：

柔性管道多采用HDPE（高密度聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PP（聚丙烯）等塑料材质，这些材料在受力时能有一定的弹性恢复能力。

● 应用：

在需要承受地基沉降、轻微地震、车流压力等情况下应用广泛，如城市地下排水管网、农业灌溉、燃气管道等。

五、什么是刚性接口（Rigid joint of pipeline）?

● 定义：

刚性接口是指接头处无伸缩或位移能力的接口，管道连接后形成固定、不易移动或变形的连接，通常用于不需要承受位移的场合。

根据GB 50268-2018规定，刚性接口就是不能承受一定量的轴向线变位和相对角变位的管道接口，如用水泥类材料密封或用法兰连接的管道接口。

● 特点：

刚性接口不允许管道产生位移或变形，连接后整体强度较高，但应力集中，不能适应较大变形。

● 类型：

如水泥密封、焊接、螺纹连接、法兰刚性连接等，这些连接方式使管道的接头处非常牢固，但一旦地基发生不均匀沉降或温度变化产生膨胀收缩，就可能产生开裂或损坏。

● 应用：

适用于地质稳定的地区或固定性要求高的管道系统，如工业用管道、压力管道、供暖管道等。

六、什么是柔性接口（Flexible joint of pipeline）？

● 定义：

柔性接口是允许管道在一定范围内产生位移或变形的接口，能适应外部压力或管道变形，具有一定的伸缩性和弯曲性。根据GB 50268-2018规定，柔性接口是能承受一定量的轴向线变位和相对角变位的管道接口，如用橡胶圈等材料密封连接的管道接口。

● 特点：

柔性接口可以允许管道在热胀冷缩、轻微地基沉降或外部荷载变化下自由变形，减少破裂的风险。

● 类型：

如橡胶圈接口、法兰柔性连接、滑动式接头等。橡胶圈在接口处提供了柔性和密封性，能够随管道运动而轻微调整。

● 应用：

适用于地质条件复杂、地基可能沉降或可能存在位移的管道系统，如城市供水、排水、燃气输送等需要耐受外界影响的环境。

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