SL/T 281-2020 .Design specification for steel penstocks of water conservancy and hydropower engineering.
1总则
1.0.1 为贯彻执行国家的技术经济政策，规范水利水电工程压力钢管的设计，做到安全可靠、技术先进、经济合理、环保节能，制定本标准。
1.0.2 SL/T 281适用于常规水电站、抽水蓄能电站、泵站、输水工程等的压力钢管设计。
1.0.3 压力钢管的级别划分应按照SL 252《水利水电工程等级划分及洪水标准》执行。
1.0.4水利水电工程压力 钢管可分为下列型式:
1明管。
2地下埋管。
3坝内埋管。
4钢衬钢筋混凝土管。
5回填管。
6其他管型。
1.0.5 本标准主要引用下列标准:
GB/T 700碳素结构钢
GB713锅炉和压力容器用钢板
GB/T1591低合金高强度结构钢
GB 50017钢结构 设计标准
GB/T 50662水工建筑物抗冰冻设计规范
GB50766水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范
GB51247水工建筑物抗震设计标准
SL105水工金属结构防腐蚀规范
SL 191水工混凝土结构设计规范
SL252水利水电工程等级划分及洪水标准
SL 279水工隧洞设计规范
SL 655水利水电 工程调压室设计规范
SL744水工建筑物荷载设计规范
YB/T4137低焊接裂纹敏感性高强度钢板
1.0.6水利水电工程压力 钢管的设计除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。.

ICS 27.140
中华人民共和国水利行业标准
SL/T281—2020
替代 SL 281 2003
水利水电工程压力钢管设计规范Design specification for steel penstocks ofwater conservancy and hydropower engineering2020-11-30发布
2021－02－28实施
中华人民共和国水利部
中华人民共和国水利部
关于批准发布《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》等7项水利行业标准的公告2020年第23号
中华人民共和国水利部批准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL/T62一2020）等7项为水利行业标准，现予以公布序号
标准名称
水工建筑物水泥
灌浆施T技术规范
水利水电工程压
力钢管设计规范
水利水电T程
钻探规程
水利水电T程
地质测绘规程
水工泥凝上试
验规程
水工纤维混凝
十应用技术规范
水利水电工程水
泵基本技术条件
标推编号
SL/T 622020
SL/T2812020
SL/T 291
SL/T2992020
SL/T352—2020
SL/T 805—2020
SL/T 806—2020
替代标准号
SL622014
SL.281—2003
SL2912003
SL 2992004
SL 352—2006
发布Ⅱ期
2020.11.30
实施Ⅱ期
2021.2.28
2020.11.30
2021.2.28
2020. 11. 302021. 2. 28
2020.11.302021.2.28
2020.11.302021.2.28
2020.11.302021.2.28
2020.11.302021.2.28
水利部
2020年11月30日
-rrKaeerKca-
根据水利技术标准制修订计划安排，按照SI1一2014《水利技术标准编写规定》的要求，对SI.2812003《水电站压力钢管设计规范》进行修订，标准名称更改为《水利水电工程压人钢管设计规范》。
本标准共11章和6个附录，主要技术内容有：布罩、材料、水力计算、结构分析、岔管、构造要求、管道防腐、水压试验、安全监测。
本次修订的主要技术内容有：
一：一修改厂木标准的适川范围；一一增加了整体膜应力、弯曲应力等术语；：一增补了输水工程管道布置的柑关规定：一一增补了填管、垫层管的布置及结构计算，并增加了压力钢管穿越活断层的工程实例及相应措施；史新了材料标准相关内容，补充完善了高强钢性能要求；
一，一修订了正常工况，特殊工况时水力计算要求；一一明确了右限元计方法钢材允许应力的取值规定，增加了无损探伤TOFD方法的有关内容；二：一完善和补充了钢衬钢筋混凝土管相关设计内容：：一增补厂埋藏式岔管与围岩联合承载方法的内容；：一增加了管道防腐章节。
本标准所替代标准的历次版本为：-: -SD 14485
-SL2812003
本标准批准部门：中华人民共和国水利部rrKaeerkca-
木标准主持机构：水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位：水利部水利水电规划设计总院本标准主缩单位：长江勘测规划设计研究有限责任公司本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社本标准主要起草人：王小毛吴小宁伍鹤皋石运深
石长征熊绍钧陈美娟苏凯
汪碧飞李月伟孙海清钱军祥
石泽邹柏青陈智海王可
本标准技术内容审查人：温续余姚宇坚本标准体例格式审香人：张平
本标准在执行过程中，请各单位江意总结经验，积累资料：随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司（通信地址：北京市西城区白广路二条2号，邮政编码：100053；电话：010-63204533；电子邮箱：[email protected]），以供今后修订时参考。
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术语与符号
般规定
地下理管
项内埋管
钢衬钢筋混凝土管
回填管
止水、
软垫层、钢筋和混凝十材料
5水力计算
般规定
水电站压力管道
泵站工程及输水工程斥力管道
结构分析
般规定
地下埋管
坝内埋管
钢衬钢筋混凝上管
回填管
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7.1布貿
荷载和允许应力
结构设计
构造要求·
般规定
地下理管
坝内理管
钢衬钢筋混凝十管
回填管
管道防腐·
-般规定
防腐涂装
水压试验
安全监测
附录A
附录B
明管结构分析方法
荷载计算及结构分析
支承环内力分析
管辟抗外压稳定分析
加劲环抗外压强度及稳定分析
磨擦系数
通气孔面积
地下埋管结构分析方法
钢管承受内压应分析
B.2抗外稳定分析
附录C
坝内理管结构分析方法
C.1钢管、钢筋与混凝「联合承受内压的应力分析·C.2抗外压稳定分析和通气孔面积计算附录DbzxZ.net
钢衬钢筋混凝土管结构分析方法附录E
回填管结构分析方法·
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附录F
荷载计算及应力分析
管壁抗外压稳定分析
管道抗浮分析
管壁刚度分析
管侧上的综合变形模量
回填管镇墩稳定分析
岔管结构分析方法
内加强月牙肋岔管近似计算方法三梁岔管加强梁近似计算方法
球形岔管近似计算方法·
贴边岔管近似计算方法，
无梁岔管近似计算方法·
标准川词说明·
标准历次版本编写信息
条文说明…
-rKaeerka-
1.0.1为贯彻执行国家的技术经济政策：规范水利水电工程压力钢管的设计，做到安全川靠、技术先进、经济合理、环保节能，制定本标准。
1.0.2本标准适用于常规水电站、抽水蓄能电站、泵站、输水工程等的压力钢管设计。
1.0.3压力钢管的级别划分应按照SL252《水利水中上程等级划分及洪水标准》执行。
1.0.4水利水电工程压力钢管可分为下列型式；1
明管。
地下埋管。
坝内埋管。
钢衬钢筋混凝十管。
填管。
其他管型。
1.0.5本标准主要引用下列标准：GB/T700碳素结构钢
GB713锅炉和压力容器用钢板
GB/T 1591，
低合金高强度结构钢
GB/T5313厚度方向性能钢板
GB6514涂装作业安全规程涂漆工艺安全及H通风净化GB/T8923.1
涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的月视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面洁除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB19189压力容器川调质高强度钢板GB/T31946水电站压力钢管用钢板GB50013室外给水设计标准
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GB50017钢结构设计标准
GB/T50662水工建筑物抗冰冻设计规范GB50766
水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB 51247
水工建筑物抗震设计标准
水工金属结构防腐蚀规范
水工混凝上结构设计规范
水利水电下程等级划分及洪水标准水工隧洞设计规范
水利水电工程调压室设计规范
水工建筑物荷戴设计舰范
YB/T4137低焊接裂纹敏感性高强度钢板1.0.6水利水电工程压力钢管的设计除应符合木标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2
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2　术语与符号　
2.1术语
2.1.1 明管 exposed penstock
暴露在空气「的压力钢管。
2.l.2地下埋管underground penstock埋人岩体，钢管与岩壁之间填筑混凝土或水泥砂浆的压力钢管。
2.l.3 坝内埋管 cmbcddcd pcnstock within dam 埋设在混凝士坝体内的压力钢管。2.1.4钢衬钢筋混凝十stcel lincd rcinforccd concrctc pcn-stock
山钢衬与钢筋混凝上组成并共同承载的压力管道。2.1.5 Jn填管 buried penstock 埋在沟内并[叫填上石的压力钢管，2.l.6垫层管penslock with cushion course钢管与混凝土之间设软层的斥力钢管。2.l.7岔管branch pipe
输水管道分岔处的压力钢管管段，2.l.8=梁岔管threc-girders reinlorccd branch pipo而U形梁及腰梁加强的岔笃。
2.l.9月牙肋岔cresccnt rib rcinforccd branch pipc分岔处川插入管内的月牙形肋板加强的岔管。2.1.10球形岔管sphcrical branchpipc分岔处为球壳，主管和支与球壳而交接处川补强坏加强的盆管：
2.1.11无梁岔管shelltypebranchpipe分岔处用多节锥管加强的岔管，3
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2.l.12贴边岔管hcmrcinforced branchpipc分分坡口边缘焊有补强板加强的分岔管。2.1.13抗外压稳定临界压力critical cxtcrnal compressivc rcsistance of buckling
钢管承受外压时维持稳定的最高理论压力值2.1.14加劲环stiffener ring　管外侧设置的用于提高钢管抗外压稳定，或为加强钢管制作、安装时刚度的环状结构。
2.1.15支承环supporting ring
钢管与支座问起支承、加固作川的环状结构。2.1.16 阳阻水环 cut-off collar 地下埋管、坝内埋管（或钢衬）始端起截水作川的环状结构。
2.1.17 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2.1.18管壁等效翼缘宽度
pipe shell
equivalent flange width of
参与加劲构件共同「作的两侧管壁的计算宽度：2.1.19 软挚层　soft cushion
在钢管外壁与混凝土之间设置的低变形模量材料。2.1.20仲缩节expansion joint
两段钢管之间用于适应温度变化和地基不均匀沉陷而设置的具有仲缩或角变位性能的联结部件2.1.2l，止水填料packing matcrial仲缩节和进人孔结构中设置的具有止水性能的充填物。2.1.22焊缝系数wclding scam cocfficicnt在算中考虑管壁烊焊接质量、成型误差和热影响而采川的不天丁1.0的充许应力折减系数。
2.1.23钢管圆度偏差penstock roundness tolerance钢管同截面处相五垂直的两直径最大差值4
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2.l.24壁序裕量additional thickness计算序度之外考虑钢锈蚀、磨损等另行增加的管壁厚度。2.1.25水压试验hydrostaticprcssurctcst按规定进行的充水加压试验，以检验设计、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。
2.l.26膜应力mcmbrane strcss
沿钢管序度均勾分布的拉（压）应力及管壁平面内的剪应力。
2.1.27 弯曲应力 bending stress沿管壁厚度变化的正应力，其最大值发生在管壁的表面处。2.1.28整体膜应力general membrane stress在内水压力作下，满足基本力的平衡条件而产生的、沿截面厚度均勾分布的应力，H影响范围遍及整个结构，不具有自限性。
2.l.29局部膜应力localmcmbrancstrcss在内水压力作用下，因管完不同锥体连接处母线的不连续，造成整体结构不连续，满足变形协调关系而产生的、沿截面厚度均幻分布的应力，其影响范围仅限于结构局部区域。2.1.30局部膜i 小-弯山应local membrane stress +bending strcss
沿管壁厚度上同时存在局部膜应力和弯曲应力，H最大值发在管壁的表而处。
2.1.31峰值应力pcak stress
局部结构管壳不连续或者加强构件约束产生的弯曲应力，或者温度产生的局部热应力统称为峰值应力：具有自限性。2.2符号
D-：一钢管（钢衬）内直径；
E一：-混凝土弹性榄量
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