钢丝网骨架塑料复合管和球墨铸铁管性能对比
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钢丝网骨架聚乙烯复合管与球墨铸铁管---管道性能比选方案东宏管业徐宁钢丝网骨架聚乙烯复合管以下简称SRTP管,球墨铸铁管以下简称球墨管,根据两种管材的性能及优势,合理对管道进行选型设计。
一、管材生产介绍1、球墨管:管材是使用铸造铁水经添加球化剂后,经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管道,其主要原料是生铁,添加一定的碳、硅、锰、硫、磷和镁等球化剂,进行内外防腐而成。
2、S RTP管:管材以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,用高性能粘结树脂将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯连接在一起,管材因高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中,使管材克服了钢管和塑料管各自的缺点,而又保持了钢管和塑料管各自的优点。
二、直接成本对比1、管材重量球墨管为刚性管材,管材每米重量较重;SRTP管为塑料柔性管材,管材每米重量较轻,综上所述,球墨管每米重量是SRTP管材的2倍以上,在施工性能方面。
因球磨管重量较重,增加了施工难度,综合比较,球墨管不如SRTP管具有优势。
2、管材直接成本球墨管使用每吨原材料价格,是每吨聚乙烯原材料价格的一半以上,但管材平均每米重量重超出SRTP管2倍以上,经对管材使用原材料分析,球墨铸铁管成本价格较高。
3、管材运输以管线实际使用10公里计算,分析两种管材的运输成本分析:1)球墨管因管材自身重量较重,使用DN500mm球磨管材的总重量为1000吨,使用DN600mm球磨管材的总重量为1318吨;2)SRTP管材重量较轻,使用dn500mm的SRTP管材总重量为388吨,使用dn630mm的SRTP管材总重量为637吨。
3)运输成本分析:球墨管比SRTP管总重高出1293吨,按每百公里每吨运费50元计算,每百公里运费可节省6.5万元左右。
4、施工使用设备:1)球墨管:管材自身重量较重,在施工现场进行二次倒运、铺管过程中需使用至少1台大型机械设备,在施工过程中因管材连接方式、自身重量等问题,需使用大至少2台大型辅助机械设备施工。
钢骨架聚乙烯塑料复合管与其他管道的性能比较2016年3月8日一、钢骨架聚乙烯塑料复合管的管材性能二、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢管的比较三、钢骨架聚乙烯塑料复合管与球墨铸铁管的比较四、钢骨架聚乙烯塑料复合管与PE塑料管的比较五、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢丝网骨架管的比较六、综合造价比较一、钢骨架塑料复合管的管材性能钢骨架塑料复合管是一种以缠绕并焊接成型的钢丝网作为加强骨架,以聚乙烯(PE)或聚丙烯(PPR)等热塑性塑料为基体,并将两者均匀地复合在一起,在生产线上连续生产的复合结构管道。
管道采取内定径方式,内表面光滑如镜,外表呈自然收缩状态。
加强钢丝网可按不同要求灵活地调整,其复合结构见下图。
钢骨架塑料复合管件的骨架是用薄钢板均匀冲孔(且孔打磨倒圆)后卷筒焊接而成,以注塑方式将其与聚乙烯或聚丙烯等热塑材料均匀地复合在一起,如下图所示。
钢骨架塑料复合管是一种承压管材,由于它独特的结构决定了钢骨架塑料复合管具有集钢材和热塑性塑料两种材料优点于一身,同时也决定了钢骨架塑料复合管具有卓越的性能特点。
钢骨架塑料复合管主要性能参数:(1) 受压开裂稳定性取长度为100±10mm的管材样品进行试验,样品置于液压机压板间进行缓慢下压,10~15s压至管材直径的50%时管材未发现裂纹,则认为合格。
(2) 纵向尺寸收缩(110º,保持1h),按GB6671.2的规定进行测定为≤0.4% 。
(3) 短期静液压强度试验,按GB6111的规定进行测定。
20℃,1h,压力为:公称压力×1.580℃,165h,压力为:公称压力×1.5×0.6输送燃气时:20℃,1h,压力为:公称压力×2×2.29180℃,165h,压力为:公称压力×1.5×1.6×2.291(4) 热稳定性按GB15558.1—1995中5.9的规定或要求原料生产厂家提供。
“双腾”牌钢丝网骨架塑料复合管与其它管道产品的性能比较表1钢骨架塑料复合管和钢管性能比较
表2钢骨架塑料复合管和普通聚乙烯管在输送燃气介质时的比较
表3 钢骨架塑料复合管和玻璃钢管性能比较
表4 钢骨架塑料复合管和球墨铸铁管
表5 钢骨架塑料复合管和钢衬塑料管的性能比较
2、钢衬塑料管的翻边处极易由于热胀冷缩而产生裂缝,从而导致外部钢管腐蚀。
3、制作工艺使得该类管材定长尺寸较短,管线接口较多,泄漏隐患较多。
表6 钢骨架塑料复合管和钢板网复合管的性能比较。
大管径给水管道管材比选根据国内应用现状,该类工程应用较广泛的管材有:钢管、球墨铸铁管和钢丝网骨架塑料复合管等。
选择管材,应考虑下列因素,并经技术经济分析比较后确定:●输水管道的重要程度;●管道根数及长度;●运行方式;●管道直径;●正常工作压力和非稳定流极限压力;●外部荷载;●供货、运输、工期安装条件等;●管道沿线地质条件、地形起伏程度;●管材机械、水力等特性。
以下就几种管材的性能及经济性优缺点分别比较如下:(1)钢管(Steel Pipe简称:SP)。
长期以来,钢管一直在管线输水行业中占主导地位。
钢管有极好的强度、刚度,可承受较高的内、外压力,其制作和焊接技术已相当成熟。
钢管在施工上很方便,对各种地基的适应性强,特别适合穿越各种障碍。
在地形复杂的地段,还可采用顶管技术进行施工。
接口形式灵活,管道渗漏量较少。
输水钢管最重要问题是钢管防腐蚀,早期采用一般石油沥青玻璃布防腐,由于石油沥青易老化、质脆,因此防腐效果有所欠缺。
随着防腐材料和防腐工程技术的发展,新型的优良防腐材料大量涌现,防腐工程技术的规范化,解决钢管防腐问题已有许多经验。
主要缺点是:管子的接口必须在施工现场焊接,这种焊接受天气和地理环境的制约;管子本身没有防腐措施,必须在安装前后进行防腐。
(2)球墨铸铁管(Ductile cast Iron Pipe)。
球墨铸铁管强度高于钢管,延伸率大于l0%,由于产品在生产时采用机器喷涂水泥砂浆防腐层,抗腐蚀能力较好,其接头采用承插式柔性接口,施工快捷、方便,比钢管现场焊接施工快捷方便。
球墨铸铁管缺点是:受管材结构的限制,不能在管壁上开孔,更不能现场带压开孔;管材的结构无法实现接头偏转;不可能采用限制性接头,管线出现偏转时,弯头处必须有止推墩。
(3)钢丝网骨架聚乙烯复合管。
该类管材管道连接采用电热熔接头,及其它管道,阀门、设备采用法兰进行连接。
管材柔韧性能较强,具有塑料管相同的优良防腐性能,使用温度和耐腐蚀性能高,适用于各种水质,在正常条件下使用寿命长。
供水管道的比选方案一、管材选择原则目前国内可用于市政埋地供水的管道产品主要有:球墨铸铁管和各种热塑性、热固性树脂高分子等有机材料复合制造的管道。
从历史发展角度看,每一种管材都有各自优点和缺点。
所以工程选择管材时,必须结合实际工况,并考虑各种管材的材质、使用条件。
根据以往工程经验采用符合要求、经济合理、安全可靠的供水管材,应考虑满足以下要求:(1)安全可靠性好,能承受一定的内外荷载,具有良好的封闭性和抗震性与抗沉降性能,漏损率低,耐腐蚀,(2)使用年限长,运行成本低,运输方便,维护管理简单。
(3)水力条件好,内壁光滑不易结垢,管路畅通。
(4)卫生性能好,无毒环保。
(5)综合造价合理,不仅管材本身的造价还应包括运输、施工、安装与后期维护等等。
二、管材比选方案以下从工程运营成本、管材性能以及经济造价三方面进行比选:1、水力条件及运营成本分析以下使用两种对应规格:供水用球墨铸铁管与钢丝网骨架塑料复合管(以下简称:钢丝网管)在相同流量下进行水力坡降的比较,借以比较两种管材的运营成本。
1.1对应流速的计算一般干线给水系统管内水的经济流速为1.5~3.0m/s,现假定球墨铸铁管流速V铁=2m/s,在流量相等的情况下,相应规格PSP管对应流速见表:.DN400、DN600球墨铸铁管与dn400、dn450、dn630 钢丝网管参数对比表注:计算公式:Vi dpdi Vp Vpdp T Vidi T Q *44222211=⇒==1.2根据下列公式计算:10℃时各管材作为供水管的水力坡降i (m /m )γvdRe =(计算所得的值见下表)gv d i 2*12λ= 达西-魏斯巴赫公式 因Re 的值均相当大(4.69×107~9.75×107)可用下列公式计算25.0)Re68(11.0+∆=d λ阿里特苏里公式Re ——雷诺数. V ——流速m /sd ——管内径m γ——流体运动粘度m 2/s (10℃的水取值为1.3×10-6m 2/s ) λ—— 水力摩阻系数 g——重力加速度,取9.8m 2/sΔ————绝对当量粗糙度(mm)(其中:球墨铸铁取0.6mm、钢丝网管取0.01mm)..DN400、DN600球墨铸铁管与dn400、dn450、dn630 钢丝网管水头损失对比表 1.3结果分析综上所述:水力条件方面,在实现同等流量前提下,钢丝网管与球墨铸铁管流速度相差不大;但在水力坡度方面,在同等流量前提下,球墨铸铁管每公里水头损失明显比钢丝网管大(具体为:1、DN600球墨铸铁管每公里水头损失比dn630钢丝网管高出46%;2、DN400球墨铸铁管每公里水头损失比dn400钢丝网管高出11.5%;3、DN400球墨铸铁管每公里水头损失比dn450钢丝网管高出94.3%;),这将直接影响管网建成后的长期运营成本,同时需要说明的是:(1)、dn400钢丝网管完全可替换DN400球墨铸铁管;(2)钢丝网管在运营过程中不结垢、不腐蚀,其绝对当量粗糙度不会增加;而球墨铸铁管在运营过程中易结垢,其绝对当量粗糙度会增加,从而进一步增加运营成本。
钢丝管与球墨铸铁管对比资料钢丝网骨架聚乙烯复合管与球墨铸铁管---管道性能比选方案东宏管业徐宁钢丝网骨架聚乙烯复合管以下简称SRTP管,球墨铸铁管以下简称球墨管,根据两种管材的性能及优势,合理对管道进行选型设计。
一、管材生产介绍1、球墨管:管材是使用铸造铁水经添加球化剂后,经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管道,其主要原料是生铁,添加一定的碳、硅、锰、硫、磷和镁等球化剂,进行内外防腐而成。
2、S RTP管:管材以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,用高性能粘结树脂将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯连接在一起,管材因高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中,使管材克服了钢管和塑料管各自的缺点,而又保持了钢管和塑料管各自的优点。
二、直接成本对比1、管材重量球墨管为刚性管材,管材每米重量较重;SRTP管为塑料柔性管材,管材每米重量较轻,综上所述,球墨管每米重量是SRTP管材的2倍以上,在施工性能方面。
因球磨管重量较重,增加了施工难度,综合比较,球墨管不如SRTP管具有优势。
2、管材直接成本球墨管使用每吨原材料价格,是每吨聚乙烯原材料价格的一半以上,但管材平均每米重量重超出SRTP管2倍以上,经对管材使用原材料分析,球墨铸铁管成本价格较高。
3、管材运输以管线实际使用10公里计算,分析两种管材的运输成本分析:1)球墨管因管材自身重量较重,使用DN500mm球磨管材的总重量为1000吨,使用DN600mm球磨管材的总重量为1318吨;2)SRTP管材重量较轻,使用dn500mm的SRTP管材总重量为388吨,使用dn630mm的SRTP管材总重量为637吨。
3)运输成本分析:球墨管比SRTP管总重高出1293吨,按每百公里每吨运费50元计算,每百公里运费可节省6.5万元左右。
4、施工使用设备:1)球墨管:管材自身重量较重,在施工现场进行二次倒运、铺管过程中需使用至少1台大型机械设备,在施工过程中因管材连接方式、自身重量等问题,需使用大至少2台大型辅助机械设备施工。
钢骨架聚乙烯塑料复合管与其他管道的性能比较2014年3月25日一、钢骨架聚乙烯塑料复合管的管材性能二、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢管的比较三、钢骨架聚乙烯塑料复合管与球墨铸铁管的比较四、钢骨架聚乙烯塑料复合管与PE塑料管的比较五、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢丝网骨架管的比较六、综合造价比较一、钢骨架塑料复合管的管材性能钢骨架塑料复合管是一种以缠绕并焊接成型的钢丝网作为加强骨架,以聚乙烯(PE)或聚丙烯(PPR)等热塑性塑料为基体,并将两者均匀地复合在一起,在生产线上连续生产的复合结构管道。
管道采取内定径方式,内表面光滑如镜,外表呈自然收缩状态。
加强钢丝网可按不同要求灵活地调整,其复合结构见下图。
钢骨架塑料复合管件的骨架是用薄钢板均匀冲孔(且孔打磨倒圆)后卷筒焊接而成,以注塑方式将其与聚乙烯或聚丙烯等热塑材料均匀地复合在一起,如下图所示。
钢骨架塑料复合管是一种承压管材,由于它独特的结构决定了钢骨架塑料复合管具有集钢材和热塑性塑料两种材料优点于一身,同时也决定了钢骨架塑料复合管具有卓越的性能特点。
钢骨架塑料复合管主要性能参数:(1) 受压开裂稳定性取长度为100±10mm的管材样品进行试验,样品置于液压机压板间进行缓慢下压,10~15s压至管材直径的50%时管材未发现裂纹,则认为合格。
(2) 纵向尺寸收缩(110º,保持1h),按GB6671.2的规定进行测定为≤0.4% 。
(3) 短期静液压强度试验,按GB6111的规定进行测定。
20℃,1h,压力为:公称压力×1.580℃,165h,压力为:公称压力×1.5×0.6输送燃气时:20℃,1h,压力为:公称压力×2×2.29180℃,165h,压力为:公称压力×1.5×1.6×2.291(4) 热稳定性按GB15558.1—1995中5.9的规定或要求原料生产厂家提供。
供水管材比较说明管材选取原则管材选择应根据建设项目的重要程度及输水距离、敷设根数、管道规格、压力大小、外部荷载、地质地形、地震烈度、管材性能等条件综合分析后确定,在满足安全耐久、接口可靠、环保节能、施工方便、维护容易、经济合理的前提下,力争体现“以塑代钢、节约钢材”的精神,尽量不要与国家的产业政策相抵触,同时兼顾市场供应、建设工期、运输距离、施工季节等因素。
管材比较输水管材一般分为金属管材、非金属管材和复合管材三大类:常用的金属管材有钢管(SP)和给水球墨铸铁管(DIP);常用的非金属管材有夹砂玻璃钢管(RPMP)、塑料管(聚乙烯PE,硬聚氯乙烯PVC-U)和混凝土管(予应力PCP,予应力钢筒PCCP);常用的复合管材有钢骨架塑料复合管(SRPE)和钢丝网骨架塑料复合管(SRTP)。
作为城乡建设、工矿企业等项目的输配水管道,目前在国内应用最广、市场上十分畅销、大家比较认可的管材有三种:金属管材为给水球墨铸铁管(DIP);非金属管材为夹砂玻璃钢管(RPMP);复合管材为钢骨架塑料复合管(SRPE)。
只有在压力较高、地质地形条件十分复杂、穿越障碍物等特殊情况下才考虑使用钢管。
上述三种管材的性能比较详见表1-1,从比较结果来看,钢丝网骨架PE塑料复合管的综合性能占有明显优势,给水球墨铸铁管的综合性能次之,夹砂玻璃钢管的综合性能相对要差一些,再次之为PE塑料管道,特别指出的是,钢丝网骨架PE塑料复合管重量轻,运输方便,施工周期短,对地形适应能力极强,抗震性能及耐腐蚀性能好,内壁光滑摩阻小,不需外防腐和阴极保护,使用寿命大于50年。
管材性能比较流速是以dn400管径,流量Q/L.S0.05为例。
综合造价是根据市场询价结果并参考近年来新疆境内及附近省区的类似工程结算资料通过统计总结得出,其给水球墨铸铁管、夹砂玻璃钢管和PE塑料管、钢丝网骨架PE塑料复合管的单位综合造价比较详见表1-2管材价格比较球墨铸铁管与钢丝网骨架PE管材水利性能比较:根据给水管水力计算公式:i=λ·1/dj·v2/2g对于计算管段的同样计算内径即dj相同时,水利坡降相同的情况下:对于摩阻系数不同的球墨铸铁管(摩阻系数0.012)和钢丝网骨架PE管(摩阻系数0.009),钢丝网骨架PE管的流速v1是球墨铸铁管的流速v的1.16倍,即:v1= 1.16v;也即:对于计算管段的同样计算内径即dj相同时,水利坡降相同的情况下:钢丝网骨架PE管的输水量是球墨铸铁管的1.16倍,即:Q1= 1.16Q;一般情况下,在设计中球墨铸铁管的摩阻系数按0.013计算,同理计算得:v 1= 1.2v;Q1= 1.2Q;因此,同样条件下对比,钢丝网骨架PE管的使用寿命是球墨铸铁管的2倍,钢丝网骨架PE管的输水量和水流速均是球墨铸铁管的1.2倍,因此,使用钢丝网骨架PE管比球墨铸铁管的工程经济性能好。
给水系统中PE管与钢管、铸铁管、水泥管的应用比较 (1)连续缠绕玻璃钢管与球墨铸铁管比较分析 (16)球墨铸铁管、钢管、PE管性能比较 (19)给水系统中PE管与钢管、铸铁管、水泥管的应用比较随着科学的进步和技术的发展,自来水管网的管材也发生了不小的变化,由当初的铸铁管到目前普遍使用的钢管、水泥管,以及越来越受到青睐的PE管。
PE管又称聚乙烯管。
国外从20世纪40年代初就已大规模应用PE管输送城市自来水。
PE管现已发展成为一种成熟的管材,国外发达国家聚乙烯自来水管道应用率已达95%以上。
我国从80年代初期开始这方面的研究工作。
目前,全国已有上百个城市不同程度采用PE管输送自来水,并取得了良好的效果,同时也积累了成熟的经验。
PE管的优势越来越受到关注,传统的钢管、铸铁管、水泥管受到了挑战。
下面就PE管,钢管、铸铁管、水泥管在给水系统中的应用作一下简单的比较。
1.管材的性能比较1.1PE管耐腐性能,使用寿命长钢管耐腐蚀性能差,敷设在地下时需要采取防腐措施,如沥青玻璃布,环氧煤沥青,牺牲阳极保护法等,而PE管则同铸铁管、水泥管一样无须采取防腐措施,施工时既节约了资金又节省了时间。
钢管使用寿命为20年,铸铁管为40年,水泥管使用寿命为30年,PE管则为50年,因此使用PE管可使管网改造时间延长,其一次性投资的经济效果好于钢管和铸铁管、水泥管。
PE管的耐腐蚀性非常好。
例如:在20℃条件下,它可以安全输送浓度为98%的硫酸。
这在球墨铸铁管是不可想象的。
球墨铸铁管的耐腐蚀性相对较差,从使用寿命来看它无法达到PE管的水平。
而且在整个管道系统的使用维护方面球墨铸铁管必须付出防腐处理费,后期维护费用等。
由此可见,维护费用为零的PE管时管材使用的最佳选择。
1.2PE管柔韧性好,便于施工自来水管网在施工过程中,根据策划,设计的要求,需要设置坡度和角度。
钢管为保持坡度和角度,需要采用三通及45°,90°,135°弯头等标准管件,从而增加了管件和接口数量。
钢骨架聚乙烯塑料复合管与其他管道的性能比较2016年3月8日一、钢骨架聚乙烯塑料复合管的管材性能二、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢管的比较三、钢骨架聚乙烯塑料复合管与球墨铸铁管的比较四、钢骨架聚乙烯塑料复合管与PE塑料管的比较五、钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢丝网骨架管的比较六、综合造价比较一、钢骨架塑料复合管的管材性能钢骨架塑料复合管是一种以缠绕并焊接成型的钢丝网作为加强骨架,以聚乙烯(PE)或聚丙烯(PPR)等热塑性塑料为基体,并将两者均匀地复合在一起,在生产线上连续生产的复合结构管道。
管道采取内定径方式,内表面光滑如镜,外表呈自然收缩状态。
加强钢丝网可按不同要求灵活地调整,其复合结构见下图。
钢骨架塑料复合管件的骨架是用薄钢板均匀冲孔(且孔打磨倒圆)后卷筒焊接而成,以注塑方式将其与聚乙烯或聚丙烯等热塑材料均匀地复合在一起,如下图所示。
钢骨架塑料复合管是一种承压管材,由于它独特的结构决定了钢骨架塑料复合管具有集钢材和热塑性塑料两种材料优点于一身,同时也决定了钢骨架塑料复合管具有卓越的性能特点。
钢骨架塑料复合管主要性能参数:(1) 受压开裂稳定性取长度为100±10mm的管材样品进行试验,样品置于液压机压板间进行缓慢下压,10~15s压至管材直径的50%时管材未发现裂纹,则认为合格。
(2) 纵向尺寸收缩(110º,保持1h),按GB6671.2的规定进行测定为≤0.4% 。
(3) 短期静液压强度试验,按GB6111的规定进行测定。
20℃,1h,压力为:公称压力×1.580℃,165h,压力为:公称压力×1.5×0.6输送燃气时:20℃,1h,压力为:公称压力×2×2.29180℃,165h,压力为:公称压力×1.5×1.6×2.291(4) 热稳定性按GB15558.1—1995中5.9的规定或要求原料生产厂家提供。
结论:1、当球墨铸铁管价位在5000元以上时,DE200以下钢丝网骨架架塑料复合管价格基本持平;当球墨铸铁管价位在5500元以上时,DE250以上钢丝网骨架架塑料复合管价格基本持平;
2、钢丝网骨架塑料复合管米重轻,接头少(12米/根),施工费用明显低于球墨铸铁管,且防腐性能与抗弯曲沉降性能更胜一筹。
另外钢丝网骨架塑料复合管内壁光滑,水头损失只有球墨铸铁管的50%,输送等量水流时,管材口径只需球墨铸铁管的87%。
球墨铸铁管采用柔性橡胶圈密封连接时,橡胶圈的老化降低性能速度大大快于球铁管材本身,所以一般5年过后球墨铸铁管网“跑冒露滴”等水损较为严重。
3、与HDPE给水管比较,钢丝网骨架塑料复合管1.6MPa 管径DE160以上价格有优势,1.0MPa 管径DE315以上价格亦有优势。
4、钢丝网骨架塑料复合管与PE100给水管相比具有:压力等级更高,管材压力安全系数更高;抗蠕变性能好,持久机械强度高;耐温性能好;刚性、耐冲击性能好,刚柔相济;热膨胀系数小;不会发生快速开裂;自示踪性能好,方便探测管理。
总之钢丝网骨架塑料复合管在大口径长距离管路使用上比PE给水管要更安全更有保障!
2010年8月。