市政工程大口径长距离输水管道综合比较
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建筑材料Construction & Decoration196 建筑与装饰2021年2月下 简议长距离输水管道工程管材综合比选宋双双安徽省城建设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230051摘 要 依据某工程具体特点及特殊性,对其输水管道的多种供选管材作比选,结合工期、技术可行、运维要求等多项指标做综合比较;最终选择技术成熟,具有极强抗腐性与耐久性的K10级1-DN2400mm球墨铸铁管作为施工管道管材。
关键词 钢管;球墨铸铁管;PCCP管;综合比选引言某工程的正向输水采用6.1m 3/s 的自流方式,向新建调节池输送,再通过新机场连接线管道向新机场水厂输送;反向输水采用4.0m 3/s 泵站加压方式,0.5MPa 的工作压力,即当干渠出现故障,或日常检修时,可通过泵站加压方式供应应急保障水。
该工程由以上两种输水方式构成9种不同工况。
1 管道与管径输水干管按《室外给水设计规范》(GB50013—2006)看,至少要2条,当具备安全供水设备时,仅设1条也可。
因其运水距离较长,2条管道所需成本较大,最终选择单管方案供水,因此要求管道具有更高的输水保证率。
其总水头损失如下:这里的hz 就是管道总水头损失;水头的沿程损失用hf 表示;水头的局部损失则以hj 表示。
Hf按达西公式计算:这里的λ是水头局部损失的系数。
在常供水条件下,按低运行水位进行工况设计时,可将水头设定为16.82m ,在将输水流量Q 设定为6.1m 3/s 时,输水管道水头损失总量正比于管道粗糙程度,反比于管道直径,并在管道末端出口处考虑设置约1.0m 的水头富余量,故水头最大损失量在15.82m 以下,要求水头损失不可过小,否则末端水头剩余值过大,会浪费能量,让工程成本加大,故应为管道选择糙率与直径的最佳匹配。
经分析将输水管道确定为糙率0.011~0.012、直径2.40m 的工程管材[1]。
2 管材比选输水管对管材有着较高的要求,按以往工程经验,依据国内管材现阶段生产、运用的具体情况,对涂塑复合钢管、普通钢管、预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管做比选。
长距离大口径输水管道的优化设计分析摘要:在本文中,主要是分析了大口径、长距离输水管道的优化设计方案,通过明确对其方案加以优化的意义,适当的阐述管道选线的基本原则,针对于不同管道的性能和工程造价等问题加以讨论,提供相对于合理的优化建议。
关键词:长距离;大口径;输水管道;优化设计在城市发展进程中,为了让城市居民的生活得到满足,同时又能符合经济发展的基本需要,应该积极的关注市政基础设施的建设与完善程度【1】。
作为基础设施中的关键组成,城市输水系统的完善情况影响较大,涉及到长距离、大口径输水工程时,需要关注的细节问题更多,因此应该花费较多的精力展开必要的分析。
1、长距离大口径输水管道管线位置的确定因为这种项目的投资巨大,所以一旦涉及到选线问题,需要从众多的细节上加以分析,在全面分析技术问题的基础上,重视能源的有效节约,同时适当的降低投资的成本,保证工期能够在合理的范围内,确保施工更加合理,运营维修管理的原则科学严谨,依照实际的技术情况展开全方位的考虑。
需要注意的是在选择管线的时候,适当的缩短管线,但是不可以使其过短,应该全面的分析,展开综合的考虑。
还需要关注的是管线应该避开与多种障碍物的交叉,比如说遇到河流或者是公路等不利地段的时候,需要做好相应的防护措施【2】。
水利条件较佳且管理方便才能保证管线实际产生的电耗降低。
管线需要沿着公路或者是铁路的一侧完成相应的埋设,之后落实科学化的维护和管理。
应该注意的是避免拆迁和尽可能少的占用农田,适当的节省工程造价,保证施工不会受到相应的影响。
在上述提及的相关原则中,能够清楚地了解到选线过程的细节问题,通过全方位的考虑,明确多种方案的存在意义,结合着实际的情况确保方案的确定更为严谨。
2、长距离大口径输水管道管材的选择当相关的输水管线走向已经确定了之后,需要分析管材的选择方案,不论是什么样的管材,都是确保长距离输水顺利完成的关键。
现阶段考虑到大口径、长距离输水管道的特殊情况,应该从钢管、预应力钢筒混凝土管等不同种类中加以选择。
大口径长距离高深度大型输水管网工程复杂管道安装施工工法一、前言大口径长距离高深度大型输水管网工程是指在长距离、高深度、大口径的情况下进行输水管道的安装施工工作。
由于工程规模庞大、项目复杂,因此需要采用特殊的工法来保证工程的顺利进行。
本文将介绍一种适应大口径长距离高深度输水管网工程的复杂管道安装施工工法,并详细讲解其特点、适用范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点该工法特点是应用于大口径长距离高深度输水管网工程的特殊管道安装施工,具有施工周期短、高效率、施工精度高、质量可靠的特点。
其施工工艺与常规施工工艺不同,需要采用先进的设备和技术手段。
该工法的应用可以减少工程的人力和物力成本,提高工程的安全性和工程质量。
三、适应范围该工法适用于大口径长距离高深度的输水管网工程,包括城市自来水供应、农田灌溉、工业供水等领域。
在这些领域中,需要进行大量的输水管道的铺设和安装,而传统的施工工艺不适用于这类大规模的工程。
因此,采用该工法可以较好地满足大规模输水工程的需求。
四、工艺原理该工法是基于管道安装施工工艺原理和实际工程需求而设计的。
首先,施工工法与实际工程之间需要有密切的联系,以确保工程的实施符合设计要求。
其次,采用一系列的技术措施来解决大口径、长距离、高深度的输水管道安装问题,包括管道铺设、焊接、支架安装等。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括:施工准备、管道布置、焊接、管道安装、支架安装等。
在施工前,需要进行充分的准备工作,包括场地清理、设备调试等。
然后,根据设计要求和工程实际情况,进行管道布置、焊接、管道安装、支架安装等工作。
在每个施工阶段,需要严格按照工艺规范和施工标准进行操作,确保施工质量。
六、劳动组织施工工法需要合理的劳动组织,包括施工人员的分工、协作和配合。
在施工过程中,需要有专业的管理人员对施工进行组织和协调,确保施工进度和质量。
市政供水工程中长距离输水问题探讨摘要:长距离输水管道被广泛用于市政供水工程系统改造中。
在长距离输水管道施工中,由于管道投资占工程总投资比重较大,管材、管径的选择必须结合工程实际进行综合技术经济比较确定。
同时由于长距离输水管道的压力高,在设计中必须考虑安全运行措施和便于检修的措施。
基于此,本文对市政供水工程中长距离输水问题进行探讨,以供参考。
关键词:市政工程;供水工程;长距离输水近年来,长距离输水在市政供水工程的建设过程中越来越普遍,与一般输水工程相比,长距离输水压力更大、输水线路更长,对于工程各方面质量要求较高。
因此,在市政长距离输水工程建设过程中,必须加强质量控制,做好输水线路的布置和管材的选择,采取合理措施有效解决输水过程中的水锤问题及管道防腐问题,确保工程安全、稳定运行。
1 长距离输水管道常遇到的问题(1)输水距离过长,尤其输送的原水常常造成管内堵塞现象;(2)长距离输水一般考虑双管敷设,但有些未考虑联通管,导致单管发生事故,则整条管路无法使用;(3)未进行水锤影响分析,导致管道经常爆管;(4)管道防腐未做好,经常容易腐蚀;(5)管道排气设置不合理,导致产生气阻;(6)减压措施不合理导致爆管。
2 市政供水工程中长距离输水线路布置与管材选择2.1 输水线路的走向布置输水线路长、输水压力大是长距离输水的主要特点,这类供水工程经过的区域较多,因此地形变化较为复杂,在布置输水线路走向时,应当满足安全性、经济性、环保性和便捷性原则,尽量减少对土地的占用。
除此之外,长距离输水线路的布置还要满足城市规划与经济发展要求,具有表现为:(1)在布置输水线路时,应当与城市总体规划要求相符,减少工程施工对交通的影响。
供水工程运行期间还要便于定期的养护和维修,确保线路布置的科学性、合理性与经济性;(2)在选择输水线路之前,相关人员应当认真考察施工区域的实际情况与地形地质条件,尽可能使线路不穿过障碍物,便于工程施工的顺利开展;(3)如果输水线路需要布置在隧洞洞线,应当对有利地形进行充分利用,对于地形的完整性、山坡坡度和洞口地质问题进行综合性考虑,合理安排施工场地。
大口径长距离输水管道施工总结说到大口径长距离输水管道施工,哎呀,光是听名字就知道这活儿不简单。
什么叫大口径?就是管子得够粗,至少能容得下高速公路上两车并行那么大。
再加上长距离,那就更厉害了,一条管道从这头跑到那头,得跨越山川、地平线,说不定还得穿越几条大河。
如果你以为这只是简单的“埋个管子”,那可就大错特错了。
那真是一项体力活、脑力活,甚至是耐心活。
想象一下,整个施工过程中要面对的困难简直堆成了山。
最怕的就是地下的情况不好搞定。
谁知道地下藏了啥呢?埋个管道,搞不好就碰上大石块,或者是一块坚硬的岩石,甚至是地下水流。
遇到这种情况,你别想轻松了,得花好几天时间“搞定”它们。
就算没那么多麻烦,管道安装的精准度也是个大问题。
大口径管道差个几毫米,后期的运行就可能出问题。
管道不对劲,水流不好控制,甚至还会发生水管爆裂,那损失可不是个小数目。
还有就是施工队的活儿,真是看得让人头大。
大口径管道的运输,咱们光是想一想,车队就得是个浩浩荡荡的队伍。
想象下,一个个巨型的管道像兵马俑似的排列在路上,那场面就像是电影里的大场面,威风凛凛。
可是,大家知道,这种管道可不能随便乱放,要轻拿轻放,不能磕碰。
就连把这些管道吊到指定位置,都得费不少劲,能不能搞定就看吊车司机的技术了。
那吊车动作要稳,精确度得拿捏得恰到好处,一不小心,管道掉下来,你就知道这会多糟心了。
说真的,很多施工队都是硬碰硬、慢慢推着来的,每一寸的进展都充满着艰辛。
然后,就是这长距离啊,真的是锻炼人耐性的时候。
你想想,管道从一个地方一直走到另一个地方,得跨越多少个地形变化?可能是平原,可能是丘陵,可能还是大山,而有些地方的施工环境简直就像是挑战极限的游戏。
记得有一段,我们得在一片湿滑的泥泞中工作,手脚一不小心就滑下去,这让我们感受到什么叫“艰难前行”。
搞不好,连脚都快站不住了。
更别提遇到那些突如其来的大雨了。
雨水一来,现场的泥土和水泥就混成了一团,施工就成了“捞泥巴”比赛,大家只能“狼狈为奸”,有时候连吃饭的时间都被压缩了。
1.1管材近年来随着工程技术、新型材料的发展,加上国外先进技术设备的大量引进,管材比较多。
能用于本工程的材料主要有钢筋混凝土管、U-PVO 壁波纹管、HDPE 钢筋混凝土管,目前在国内运用广泛,生产及施工技术比较成熟,具有一下特点:(1) 造价低。
(2) 耐腐蚀、抗老化性能好,管材强度高,使用寿命长。
(3) 白身较重,施工难度较大,由于采用钢丝网水泥抹带接口和混凝土基础,施工周期长。
(4) 易渗漏从而造成地下水的污染。
双壁波纹管和HDP至是新型塑料管材。
双壁波纹管及HDPEEf具有以下特点:(1) 内壁光滑,流通量大,同流量使用口径比混凝土管小。
(2) 管材柔韧性好,单节长,接口少,抗地基沉降性能强,抗渗性能好。
(3) 管内不结垢,耐腐蚀。
(4) 采用橡胶圈承插连接,方法可靠,施工质量易保证。
(5) 质量轻,搬运安装方便。
(6) 使用寿命长,大于50年。
下面对国内常用的钢筋混凝土管及双壁波纹塑料排水管及其他管材的安装、使用性能及综合费用作一比较,以便选择管道安装性能对比表,管材使用性能对比表管材综合费用比较表(元/米)注:双壁波纹管环刚度为S2级,钢筋混凝土排水管为n级管给水管材比较近年来,随着材料工业的发展,有不少新型管材在工程中推广应用。
能够运用于本工程的管材主要有钢管、给水球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、钢筒预应力混凝土管、给水玻璃钢夹砂管、塑料管等。
1. 钢管钢管是一种在各行业广泛应用的管材,具有长久的应用历史、丰富的使用经验。
城市输水用钢管通常选用Q235A®静钢钢板制作,它的强度高,具有良好的韧性,管材及管件易加工。
大口径钢管成形工艺有两种,即直缝焊管与螺旋焊管。
钢管为管道工程常用管材,特别适应地形复杂的地段,但钢管的刚度小,易变形,衬里及外防腐要求严格,必要时需作阴极保护,施工过程中组合焊接工作量大,与其它管材相比,造价较高。
2. 给水球墨铸铁管球墨铸铁管利用离心力铸造成形,管壁质密,石墨形态为球状,基体以铁素体为主,伸长率大、强度高,性能与钢管相似,具有柔韧性,适应突发力强,且抗弯强度比钢管大,使用过程中管段不易弯曲变形,能承受较大负荷,材料耐蚀性好,一般不需作特殊防腐蚀处理,其接口为柔性接口,具有伸缩性和曲折性,适应基础不均匀沉陷,是比较理想的管材。
针对市政供水工程中分析长距离输水的问题作者:苏力发来源:《经济技术协作信息》 2018年第16期一、引言水是万物生命之源,是支撑人类生产生活和社会经济发展不可替代的基础性自然资源和战略资源。
随着我国经济快速发展,城市化进程不断加快,人口不断增长,导致各地区城市用水需求量越来越大,对水资源污染也越来越严重。
我国的水资源总体偏少,经济飞速发展的最近十年,水生态环境破坏严重、饮用水源污染加剧,造成人们生产生活水资源更加紧缺。
为解决水资源短缺问题,我国各地城市都在积极的建设市政长距离输水供水工程,以满足人们生产生活用需求。
二、具体分析线路布置和选择管材市政长距离输水是解决城市水源分布不均、用水紧张及降低城市水源受污染的有效措施之一。
长距离输水主要问题是管线线路长,管线经过的地区广泛,沿途地形地貌差异较大且复杂。
市政长距离输水管线在布置管线走向时, 应遵循安全、经济、环保和便捷等这些基本原则。
城市长距离输水管线工程的走向应符合城市规划要求,并尽量沿现有道路或规划道路敷设,以利于施工和后期的运行维护管理;需认真实地考察管线所需经过区域内的具体情况和地形地貌特点,结合本城市实际情况,充分利用水位高差,许可时优先考虑重力流输水,也可采用重力流和压力流相结合的方式以利于长距离输水工程的经济、节能、环保;应尽量避免穿越河谷、山脊、水库、矿区、重要铁路、高速公路和泄洪地区等障碍物,尽量做到线路短、起伏小、土石方工程量少,尽可能的减少征地拆迁,以确保市政供水工程在施工过程中的安全可靠,如无法避让重要障碍物的区域需做好相应的可行性论证,结合安全、技术、经济和便捷等方面进行方案比选。
城市供水需求量是随着城市发展不断变化的,长距离输水管线的建设应结合本城市的战略发展规划考虑近远期结合和分期实施。
在选择长距离输水线路时还要考虑环境,防止破坏生态环境。
三、管材的选择在市政供水工程长距离输水线路中经常运用的输水管材包括球墨铸铁管(CENTRIFUGAL DUCTILE IRON PIPE)、玻璃钢夹砂管(FIBERGLASS REINFORCEDPLASTIC MORTAR)、预应力钢筒混凝土管(PRIMARY CROSS-CONNECTION POINT)、钢管(Steel pipe)。
Construction & Decoration196 建筑与装饰2023年6月下 长距离引调水工程中大口径输水管材的选用王明辉中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 湖南 长沙 410014摘 要 当前,我国引调水工程正处于蓬勃发展时期,合理选择输水管材关系到整个工程的经济性和可靠性。
由于引调水工程输水规模巨大,且通常都是长距离,往往需要采用大口径输水管材。
目前,我国生产使用的大口径输水管材主要有球墨铸铁管(DIP)、钢管(SP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、玻璃钢夹砂管(FRPM)。
上述四种输水管材所使用的材料,加工工艺各有不同。
本文将围绕上述四种管材,分别分析其主要特性以及优缺点,为类似工程管材的选用提供参考。
关键词 引调水;长距离;大口径;输水管材Selection of Large Diameter Water Delivery Pipes in Long-Distance Water Diversion ProjectWang Ming-huiPowerChina Zhongnan Engineering Corporation Limited, Changsha 410014, Hunan Province, ChinaAbstract At present, China’s water diversion project is in a period of vigorous development. The reasonable selection of water delivery pipes is related to the economy and reliability of the whole project. Due to the large scale and long distance of water delivery in water diversion projects, large diameter water delivery pipes are often needed. At present, the large diameter water delivery pipes produced and used in China mainly include nodular cast iron pipe (DIP), steel pipe (SP), prestressed steel cylinder concrete pipe (PCCP) and fiberglass reinforced plastic mortar pipe (FRPM). The materials and processing technologies used in the above four kinds of water delivery pipes are different. This paper will analyze the main characteristics, advantages and disadvantages of the above four kinds of pipes, so as to provide reference for the selection of pipes in similar projects.Key words water diversion; long distance; large diameter; water delivery pipes引言在引调水工程中,管道材料是关系到整个工程经济性和可靠性的基础,各种管材的综合性能、经济性能、运行维护等指标差异显著,因此,合理选择管材不仅是有效降低工程投资和维护成本的要求,还是保证供水安全的重要保障。
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析摘要:伴随我国经济的飞速发展,城市内各项基础设施得到了完善,作为城市基础设施中重要一部分的排水工程也得到了相应的重视。
为了给居民营造更加良好的城市环境,提供更加便利的生活,市政在排水施工的过程中加强了长距离顶管施工技术的使用。
通过对这一技术的使用,可以减少对路面的破坏,提高施工的效率和质量,对整个城市的发展都有着重要的意义。
关键词:市政排水施工;长距离顶管施工;技术分析引言目前,我国城市化进程大大加快,城市人口不断增加,这就对城市基础设施提出了更高的要求。
市政给排水工程是与人们的生活息息相关的工程,为了确保工程的质量,为人们的生活提供便利,必须重视运用先进的技术开展市政给排水工程的施工。
长距离顶管施工技术是市政给排水工程施工中经常运用到的一种施工技术,对提升工程的施工质量以及降低施工对周围的影响都具有重要运用。
因此,必须重视分析和探讨市政给排水工程施工中长距离顶管施工要点,确保施工的顺利进行,提升施工的质量。
1长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的原理和优势1.1原理在施工项目中应用长距离顶管技术时,油缸会为施工提供动力作用,在土压平衡顶管机的辅助作用下,顶管机逐渐向前运行,确保施工操作能够顺利进行。
管道被顶进时,刀具不断转变方向,从而对土体进行全方位的切削操作,避免产生任何的疏漏,切削操作完成之后,一部分经由螺旋输送机进行传输,另一部分则送往土仓内部,此时的土体会受到或多或少的挤压作用,最后的土体会具备土压。
在输送土体时,相关的负责人员和操作人员应当清晰地掌握输送机的功能特性,明确应当如何进行操作才能最为充分地发挥出其最大的作用。
如此这些便是管道基础施工涉及的许多重要环节。
之后,相关的施工人员应当通过恰当的方法研究和分析土质具备的特点,根据具体情况在刀盘和土仓中添加特定的材料,具体包括粘土浆和清水等,如此,施工时的操作难度将会有一定程度的简化和降低,因为在传统操作模式下的沙土层是无法顺利进行施工的,而采用顶管技术便可以对此工程进行有效地改造,使之变为泥状土,这样在施工过程中便不会产生任何的阻碍和影响,后续的施工操作也能够顺利进行。
长距离输水管线的管材比较长距离输水中的管材选择[摘要] 调水、引水工程及大型灌区采用管道输水时,均需选用质量可靠、经济实用的承压大口径管材。
为适应此需要,【关键词】长距离输水大口径管 PCCP FRPM1 前言我国是一个水资源短缺的国家,农业年均受旱面积达3000多万公顷以上,全国有300多个城市用水紧张,其中严重缺水的城市110多个。
近20多年来,一方面持续干旱,另一方面随着经济、社会和城市化的持续发展,水资源供需矛盾日益尖锐,尤其是大中城市缺水十分严重,生态环境也日益恶化。
缺水已成为经济社会发展的主要制约因素。
管道输水是农业节水的有效措施之一,调水则是实现水资源合理配置、缓解缺水地区供需矛盾,促进缺水地区经济社会可持续发展的有效途径。
大型灌区采用管道输水节水及调水中采用管道输水时,管道所占投资比重很大,长距离输水用大口径管材若选用不当会造成事故或增加不必要的投资。
因此PCCP管为预应力钢筒混凝土管的简称。
PCCP管最早由法国邦纳(Bonna)公司研制。
美国从1942年开始研究生产PCCP管。
由于从管材设计、制造、检测到运输、安装、使用等方面均已实现了规范化,所以发展很快。
目前美国已将PCCP管广泛用于长距离输水工程、城市供水工程等方面。
至二十世纪末其敷设长度已超过29000km。
美国公司还在利比亚建厂制造PCCP管,并已将直径4000mm、承受内压可达1.2Mpa的PCCP管用于长距离输水工程。
我国山东电力管道公司于1988年从美国阿麦隆(Ameron)公司引进技术和设备生产了PCCP管,以后无锡、深圳等地的管道公司也相继从美国引进设备建厂。
呼和浩特某公司也以国产设备生产出了PCCP管。
该管已在我国一些大型输水、供水工程中应用,如山西万家寨引黄连接段给水工程已应用直径3000mm、承受内压可达0.7Mpa的PCCP管43.2km,深圳东部引水工程已应用直径2600mm的PCCP管17.3km,哈尔滨磨盘山引水工程已应用直径2200mm的PCCP管134km等。
长距离输水管道管径比选发表时间:2019-10-31T17:02:38.447Z 来源:《基层建设》2019年第22期作者:高逸成[导读] 摘要:以华东地区某长距离输水管道工程为研究背景,从工程概况、设计水量、水质及水压要求、水力计算、输水管道管径比选等方面进行了论述,在此基础上,确定了长距离输水管道的最佳管径,使输水工程安全、经济。
中船第九设计研究院工程有限公司上海 200063摘要:以华东地区某长距离输水管道工程为研究背景,从工程概况、设计水量、水质及水压要求、水力计算、输水管道管径比选等方面进行了论述,在此基础上,确定了长距离输水管道的最佳管径,使输水工程安全、经济。
关键词:长距离输水;输水工程;输水管道;管径比选1工程概况本工程为华东地区某长距离输水管道工程,工程内容包括取水口、取水泵站、原水输水管道。
根据本工程服务的用水点的一二期建设时序(两期的建成时间间隔很近)及本工程前期确定的建设规模,取水泵站及输水管设计按远期(二期)考虑,同时满足近期取水功能要求,取水泵站设计土建按远期规划一次建成,机电按远期规划考虑(预留)、同时满足近期(一期)取水功能要求。
本工程前期确定的建设规模为敷设一根输水管,长度14.2km,当输水管出现故障时,启用相应的备用水源。
2设计水量根据本工程服务的用水点水量需求,本工程一期输水管末端进入净水厂的水量为2200m3/h(最高日平均时),二期输水管末端进入净水厂的水量取为4500m3/h(最高日平均时)。
本工程服务对象的用水比较均匀,时变化系数不大。
本工程输水管规模按最高日平均时流量考虑,输水管的漏损水量按8%考虑,则输水管起点处(即输水泵站)的水量如下:表1 设计水量计算表根据表1得知,本工程取水泵房一期取水量为2376m3/h,二期取水量为4860 m3/h。
输水管道水力计算时,其输水量取与泵房相同的取水量。
3水质及水压要求根据本工程的水资源论证报告,本工程取水点的“现状水体满足项目用水要求”。
市政给水管道管材比较分析摘要:市政工程给排水管道的建设,关系到一个城市的发展和居民生活的稳定,合理选择给水管道,对提高供水安全性具有非常重要的意义。
针对目前管材种类繁多等现状,从管材类型入手,对给水管材在力学性能、防腐蚀能力等方面进行比选。
关键词:市政;给水;管材1 给水管材的类型1.1 钢管管材易腐蚀,内衬容易脱壳造成水质不稳定,造价高。
但它具有较好的机械强度,承压能力高,可加工行性高,该管材适用在跨桥、跨河的地段以及用于制作特殊的弯头及配件。
1.2 预(自)应力钢筋砼管由于砼管价格较低,就地取材方便,曾被广泛应用过。
但重量大、接口尺寸不精确及胶圈老化后容易渗漏造成漏失率大。
管材较脆容易因管基沉降不均及受冲击而破裂、造成维修率高。
1.3 预应力钢筒混凝土管(PCCP)与普通的预应力混凝土管不同,预应力钢筒混凝土管的连接采用橡胶圈止水的钢制承插柔性接头,提高了管道抗震性和抗变形能力,施工也很方便。
由于钢筒的作用,提高了抗渗能力及承受内压能力。
1.4 球墨铸铁管管材具有较高的刚度、强度和延伸率。
抗腐蚀能力比钢管高3- 4 倍。
但口径大于1400mm 及小于200mm 的球墨铸铁管,铸造难度大,相对价格高、配件产品也跟不上,接口漏失率大,管内壁粗糙。
1.5 玻璃钢管管材环保、管壁光滑、不易结垢、水利条件好、安装轻便、耐腐蚀、抗老化寿命长。
但接口易渗漏。
刚度小对管槽要求较高,需作砂垫层处理。
目前生产口径可达2000mm。
该管材的优势适用在大口径的输水工程,而在配水管网中使用较少。
1.6 PE 管(聚乙烯管)管材防腐性好、耐滑雪稳定性和抗高频绝缘性良好、漏失率最小、环保、管壁光滑、韧性好、质轻、安装费用低、耐疲劳强度高、耐低温、抗冲击能力强,但线膨胀系数大、对连接技术要求较高,2 给水管材比选2. 1 力学性能钢管、球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管,抗拉能力强,相对比较安全,可适应工作压力较高的情况。
其中,钢管综合力学性能最优,且各向同性。
市政工程大口径长距离输水管道综合比较【摘要】介绍了常用市政工程大口径长距离输水管道,对聚乙烯(pe)管和球墨铸铁管在性、技术、经济等方面进行综合分析对比。
【关键词】市政工程;输水管道聚乙烯(pe)管;球墨铸铁管;综合比较
随着材料技术的不断发展,市政工程大口径、长距离输水工程中可供选择的输水管材种类也日益丰富,其中常见的包括:聚乙烯(pe)管、钢管、铸铁管、预应力混凝土(pcp)管、预应力钢筒混凝土(pccp)管、玻璃钢(frp)管等。
管材的选型需要根据工程的规模、重要性、工程地质、地形、外荷载状况、工程的工期要求、资金的控制,以及对管材口径及工作压力的设计要求等多方面进行综合分析比较后确定。
结合上述对输水管材的要求,对比不同材料的大口径管道,下面通过具体分析说明和数据计算,从管材的性能、技术、经济等方面对综合性能相对突出,在市政大口径长距离输水工程中最为常用的聚乙烯(pe)管和球墨铸铁管两种管材进行综合对比。
计算依据:
1. 聚乙烯(pe)管和球墨铸铁管的性能比较
1.1重量比较:
聚乙烯(pe)管密度小,质量轻,不需要大吨位吊装设备,如pe100,pn0.6mpa的dn1200×45.9mm管材,每米仅170公斤。
而
dn1200的球墨铸铁管的米重远远大于聚乙烯(pe)管材,聚乙烯(pe)管施工费用与钢管相比可降低30~50%(两种管材的密度和米重比较见表1)。
1.2卫生性能比较:
聚乙烯(pe)管材不结垢,使用过程中不滋生藻类和其它微生物,在输水过程中不会对水质产生二次污染。
球墨铸铁管采用水泥沙浆做内防腐层,易渗入水中造成水质污染,内防腐质量也决定了它的卫生性能的优劣。
1.3连接密封性能比较:
聚乙烯(pe)管道主要采用热熔对接方式连接,本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化。
试验证实,其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体,可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力。
因此接口强度高,密封性好。
球墨铸铁管采用承插连接方式,安装简便,但相对于焊接连接来讲,密封性相对较差。
1.4耐腐蚀性能比较:
(1)腐蚀是生物、物理和化学过程相互作用的结果,严重的管道腐蚀不仅使管网水的浊度、色度、细菌种类和数量、有毒重金属含量等水质指标恶化,而且引起管壁变薄穿孔,增加水头损失和输水能耗等。
聚乙烯(pe)管材具有良好的耐腐蚀性能。
而球墨铸铁管在酸碱盐地区,管材内、外均需做防腐处理。
(2)聚乙烯(pe)管道的耐腐蚀性能好,可耐多种化学介质的
腐蚀,不受潮湿水分和土壤酸碱盐的影响。
其本身还是电的绝缘材料及热的不良导体,不会发生电化学腐蚀,且内外壁光滑,在使用过程中不腐蚀、不结垢、不滋生藻类和其它微生物,不会对输送介质造成二次污染,对提高水质有着重要的意义。
1.5使用寿命比较:
聚乙烯(pe)管材理论寿命可达100年,在取较保守的安全系数后设计寿命为50年;球墨铸铁管的理论寿命50年,实际使用寿命为20~30年。
1.6运输费用比较:
聚乙烯(pe)管材重量最轻,运输较为方便。
球墨铸铁管重量大,运输不便,费用高。
若采用工程现场生产聚乙烯(pe)管材,则可免去运输费用。
1.7安装费用比较:
聚乙烯(pe)管材采用焊接连接,聚乙烯(pe)管材焊接较为方便,对于dn1200mm的聚乙烯(pe)管材每个接口的焊接时间约为1.5小时,而且聚乙烯(pe)管材如果现场加工可生产每根50~500m,能够大大减少接口数量,提高安装效率;球墨铸铁管材采用承插连接,安装需大型的焊接工具,比pe焊接费时费力。
1.8维修维护费用比较:
聚乙烯(pe)管材一般采用焊机焊接,和其它管材连接时多采用法兰连接。
在使用过程中,如果法兰连接处螺栓连接牢固,管道不发生人为破坏,一般不需要维修,即使发生偶然人为损坏后维修
也简单易行。
而球墨铸铁管不仅维修费需要复杂工具和昂贵费用,而且常年维护费用也很高。
1.9输水能力比较:
聚乙烯(pe)管材的糙率n值为0.009,同等管径、同等压力下,输水能力大大高于球墨铸铁管材;同等管径、同等压力、同等输水流量下,可大大减少电费等日常运行费用。
1.10柔韧性比较:
聚乙烯(pe)管道断裂伸长率大于350%,良好的柔韧性使管道可以轻易的沿着管沟地势安放,容易避开敷设过程中的障碍物以适应沼泽地带和土质松软地区的管基沉降;球墨铸铁管材由于采用承插连接,当地基发生不均于沉降时接口处易拔出,造成安全隐患。
1.11抗冲击比较:
聚乙烯(pe)管道具有较低的弹性模量,ep为900×106 n/m2,不仅有较高的抗外冲击性,使在安装及运输过程中不易断裂或损坏;而且还有极高的抗内冲击性能,抗水锤能力较强;以假设的工程为例,聚乙烯(pe)管产生的最大水锤为24.4米水柱,球墨铸铁管的最大水锤为106.37米水柱。
1.12适用范围比较:
聚乙烯(pe)管使用温度范围广,在-40℃-40℃均可使用,另外,聚乙烯(pe)管材分为不同的压力等级,如0.6mpa、0.8mpa、1.0mpa、1.25mpa、1.6mpa等,在实际工程中,可根据管线压力分布采用不同规格压力的管材,例如工程中初始段压力较大,可采用
高压力的管材,随着压力的不断减小,可选择相应较低压力等级的管材,做到分段设计、管尽其材,从而达到节约管材成本的目的。
而其他管材可选择范围小。
1.13运行安全性比较:
管道的运行安全可靠性是大口径长距离输水工程中最为重要的考虑要素,这是一个综合指标,要求管道的连接密封性要好,使用寿命较长,保证在长期使用中具备良好的输水能力,不易发生漏损,使用和维护简单易行,运行和维护费用较低。
综合以上各点要求,很显然聚乙烯(pe)管道优势较为明显。
2. 聚乙烯(pe)管和球墨铸铁管的技术比较
聚乙烯(pe)管材内壁光滑,水阻系数小,在实际工程中,选用合适口径的塑料管材,可大幅降低常年运行费用。
又塑料管材具有较小的弹性模量,可有效降低水锤对管材的负面影响,提高运行的安全性能。
现从技术方面对聚乙烯(pe)管材与球墨铸铁管做一比较:。