本规范适用于1、2、3级水电站压力钢管的设计，4、5级水电站压力钢管设计可参照使用。 SL 281-2003 水电站压力钢管设计规范(附条文说明) SL281-2003 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国水利行业标准
SL281—2003
水电站压力钢管设计规范
Design specification for steel penstocksof hydroelectric stations
2003-03-13发布
中华人民共和国水利部
2003-07-01实施
中华人民共和国水利行业标准
水电站压力钢管设计规范
Design specification for steel penstocksof hydroelectric stations
SL281—2003
主编单位：长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门：中华人民共和国水利部施行日期：2003年7月1日
中华人民共和国水利部
关于批准发布《水电站压力钢管设计规范》SL2812003的通
水国科E2003］97号
部直属各单位，各省、自治区、直辖市水利（水务）厅（局）、各计划单列市水利（水务）局，新疆生产建设兵团水利局：经审查，批准《水电站压力钢管设计规范》为水利行业标准，并予发布。标准编号为SL281一2003，代替原SD144一85。本标准自2003年7月1日起实施。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。二〇〇三年三月十三日
随着我国水利水电工程的大量兴建和技术的不断进步，原水利电力部1985年发布试行的《水电站压力钢管设计规范》（SD144一85）已不能满足日益发展的水电站建设需要。根据水利部水利水电规划设计总院“水规局技[1997］7号”文对SD144一85进行了修订。
本规范共10章，6个附录。内容包括钢管的布置、材料、水力计算、结构分析、构造要求、水压试验、安全监测和运行检查等。此次修订的主要内容有：取消了压力钢管管径与水头适应范围的规定；增加了钢衬钢筋混凝土管设计和抽水蓄能电站水力计算等方面的内容；适当修改与补充了坝内埋管、地下埋管、钢材、构造要求、水压试验、安全监测和运行检查、防腐蚀措施等方面的内容。
本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院本规范主编单位：水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院
本规范主要起草人：王鹅飞
陈际唐
陈美娟
杨清朗
吴小宁
田连治
王既民
王永权
石运深
董国威
刘启钊（河海大学）
王官振（国家电力公司北京勘测设计研究院）
1　总则·　
2主要术语与符号
主要术语及其定义
主要符号
布置·
般规定
地下埋管
坝内埋管
钢衬钢筋混凝土管
4.2防腐蚀、止水、垫层、钢筋和混凝土材料水力计算，
结构分析
般规定
地下埋管
坝内埋管
钢衬钢筋混凝士管
荷载和允许应力
结构设计
构造要求·
（4）
（6）
（7）
（9）
般规定
地下埋管
坝内埋管
钢衬钢筋混凝士管
水压试验
安全监测与运行检查
附录A
附录 B
附录 C
附录 D
附录E
附录F
安全监测
运行检查
明管结构分析方法.·
地下埋管结构分析方法
坝内埋管结构分析方法
钢衬钢筋混凝土管结构分析方法岔管结构分析方法
钢管防腐蚀措施
本规范用词说明，
条文说明
1.0.1为贯彻执行国家的技术经济政策，规范水电站压力钢管的设计：做到安全适用、经济合理、技术先进，特制定本规范。1.0.2本规范适用于-1、2、3级水电站压力钢管的设计，4、5级水电站压力钢管设计可参照使用。压力钢管的级别划分应按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252--2000）执行。
在水电站压力钢管设计中，凡本规范未涵盖的部分，应专门研究论证，重大事项须经主管部门批准确定。1. 0. 3
水电站压力钢管的型式可分为：明管；
地下埋管；
坝内埋管；
钢衬钢筋混凝土管；
其他管型：回填管等。
本规范仅对前4种型式的钢管作出规定，其他管型可参照执行。
1.0.4水电站压力钢管的设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 主要术语与符号
2.1主要术语及其定义
2. 1.1 明管 exposed penstock 暴露在空气中的压力钢管。
2.1.2 地下埋管 underground penstock埋入岩体中，钢管与岩壁之间填筑混凝土或水泥砂浆的压力钢管。
2.1.3 坝内埋管 embedded penstock within dam埋设在混凝土坝体内的压力钢管。钢衬钢筋混凝土管steel lined reinforced concrete pen-2.1.4
由钢衬与钢筋混凝土组成并共同承载的压力管道。2.l.5 回填管buried penstock　埋在沟内并回填土的压力钢管。2. l.6 垫层管 penstock with cushion course钢管与混凝土之间设软垫层的压力钢管。2. 1.7岔管branch pipe
输水管道分岔处的压力钢管管段。2. 1.8 三梁岔管 three-girders reinforced branch pipe 用U形梁及腰梁加强的岔管。
2. 1.9 月牙肋岔管 crescent-rib reinforced branch pipe分岔处用插入管内的月牙形肋板加强的岔管。2. l. 10球形岔管spherical branch pipe分岔处为球壳，主管和支管与球壳面交接处用补强环加强的岔管。
2. I. 11 无梁岔管 shell type branch pipe分岔处用多节锥管加强的岔管。2
2.1.12贴边岔管 hem reinforced branch pipe分岔坡口边缘焊有补强板加强的岔管。2.1.13镇墩anchorblock
保持钢管段不致发生位移、倾覆和扭转的支承结构物。2.1.I4支墩（支座）support
镇墩间支承钢管的承重结构物。2.1.15 水锤 water hammern
管道中流速突然变化时，水体不稳定流作用在管道中引起的压力升高（正水锤）或压力下降（负水锤）。2. 1. 16膜应力film stress
沿钢管厚度均匀分布的拉（压）应力及管壁平面内的剪应力。2.1.17局部应力　local stress　壁厚内局部膜应力和不均匀的局部弯曲应力。2.1.18　抗外压稳定临界压力　critical external compressive re-sistance of buckling
钢管承受外压时维持稳定的最高理论压力值。2. 1.19 加劲环 stiffener ring为提高抗外压稳定，或为加强钢管制作、安装时的刚度，而在管外侧设置的环状结构。
2.1.20　支承环　supporting ring钢管与支座间起支承、加固作用的环状结构。2. 1. 21 阻水环 cut-off collar钢管（或钢衬）始端起截水作用的环状结构。2.1.22止推环thrust collar
钢管外壁设置的阻止钢管轴向移动的环状结构。2.1.23管壁等效翼缘宽度equivalent flange width of pipeshell
参与加劲构件共同工作的两侧管壁的计算宽度。2.1.24软垫层　soft cushion　在钢管外壁与混凝土之间设置的低变形模量材料。3
2.1.25伸缩节expansion joint　为了适应较大位移，在两节钢管之简设置的连接部件。2.1.26止水填料 packing material为防止伸缩节和人孔漏水，而采用的止水充填物。2.1.27焊缝系数welding seam coefficient考虑管壁焊接质量、成型误差和热影响，而在计算中采用的不大于1.0的允许应力折减系数。2.1.28钢管圆度偏差penstock roundness tolerance钢管同一截面处相互垂直的两直径差值。2.1.29壁厚裕量additional thickness为考虑钢管锈蚀、磨损等而在计算厚度之外另行增加的管壁厚度。
2. 1.30 水压试验 hydrostatic pressure test为检验设计、材料、制造、安装等方面质量，消除部分残余应力，钝化缺陷，保障钢管安全运行，而接规定进行的充水加压试验。
2.2主要符号
D.-钢管（钢衬）内直径
r—钢管（钢衬）内半径；免费标准bzxz.net
t……-钢管（钢衬）管壁厚度；to--—-钢管（钢衬）管壁计算厚度；H-作用水头
P——-内水压力;；
球形岔管球壳内半径或三梁式岔管、月牙肋岔管、无梁贫管的虚拟球内半径主
K-.岔管膜应力区应力计算系数；K2
岔管局部应力区应力集中系数；设计允许应力：
岔管膜应力区充许应力；
[]——岔管局部应力区充许应力；as—钢材屈服点；
p-·一钢材抗拉强度;
αx-一钢管轴向正应力;
·-·钢管环向正应力；
txe —剪应力；
-—焊缝系数;
钢材弹性模量；
u—钢材泊松比;
α-一钢材线膨胀系数;
—-钢材重度。
注：本节符号为正文条文中出现的主要符号，附录中图、表、计算公式的符号，由各附录分别给定。
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