pe管与球墨铸铁管比较
常用排水管道比较
承插口管 管径≤1200
钢承口管 管径≥600 常用于顶管
双承口管
砂基础
混凝土基础
混凝土基础 +三七灰土
常用于 雨水口 连接管
常用于 雨、污水主线 或内压较低 的压力管
铁路顶管专用 也可用于较大 埋深时的排 水管
一般用于较 大规模输水工 程,比如引黄
非标准名称, 一般用于大埋 深情况,由管 厂根据埋深自 行设计管道
大同地区常见 混凝土管道选配
钢筋混凝土Ⅱ级管
钢筋混凝土Ⅲ级管
加强管
180°砂基础;接口 形式采用承插口式 (Ф≤1200)或企口 式( Ф >1350); 最大覆土为4.5m。
①180°混凝土基础; 接口形式采用企口式, 最大覆土为7.5m;
②如遇湿陷性地质, 采用承插口式,并做 基础换填3:7灰土, 最大覆土为5.0m。
大流量雨水排除
钢筋混凝土管
重力流雨、污水管 <0.1MPa压力管
HDPE塑料排水管
球墨铸铁管
压力排水管
PE管
压力排水管
Φ<800的污水管
钢筋混凝土排水管道分类情况
分类情况
按管材 分类
按接口 类型分类
按基础 形式分类
Ⅰ级管
Ⅱ级管
Ⅲ级管
T管
PCCP管
(预应力钢筒混凝土管)
加强管
平口管
企口管 管径≥600
钢丝网水泥砂浆抹带接口或 现浇混凝土套环接口(需配 混凝土基础)(均属刚性); 企口管可选用橡胶圈接口 (属柔性接口)
橡胶圈接口(属柔性); 刚性填料(属刚性)
适用于采用柔 性接口的混凝 土管道
适用于平口管 或企口管及特 殊软土地质下 的承插口管
适用于具有湿 陷性地质的企 口或承插口混 凝土管ຫໍສະໝຸດ 大同地区常见混凝土管道选配
球墨铸铁管、钢管、PE管性能比较
球墨铸铁管球墨铸铁管的优点:在中低压管网,球墨铸铁管具有运行安全可靠,破损率低,施工维修方便、快捷,防腐性能优异等。
球墨铸铁管的缺点:球墨铸铁管的连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大,施工方面不如PE管便捷。
PE管PE管的优点:PE管具有良好的耐腐蚀性其抗无机物性能比金属管强得多,在埋地敷设时不需要防腐,施工方便。
小口径PE管在性能价格比上优于钢管和球墨铸铁管。
PE管得缺点:苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂对聚乙烯有一定得影响。
有机溶剂如果渗入聚乙烯内,会出现溶胀现象,其物理性能就下降,其耐压性、耐温度变化性能较差。
山东T型接口给水球墨铸铁管K9级球墨铸铁管(Ductile Cast Iron Pipes)化学成分球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁等。
执行标准GB/T13295-2008产品标准GB/T 13295-2003 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 17457-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层一般要求GB/T 17458-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层新拌砂浆的成分检验GB/T 17459-1998 球墨铸铁管沥青涂层GB/T 17456 球墨铸铁管外表喷锌GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准执行国家GB/T13295-91标准ISO2531-K9级。
品名规格材质重量/根(KG)单价备注离心球墨铸铁管 DN100 球墨铸铁 95 5200 6米DN150 球墨铸铁 144 4100 6米DN200 球墨铸铁 194 4000 6米DN250 球墨铸铁 255 0 6米DN300 球墨铸铁 323 3950 6米DN350 球墨铸铁 403 0 6米DN400 球墨铸铁 482 3950 6米DN450 球墨铸铁 577 4050 6米DN500 球墨铸铁 669 4050 6米DN600 球墨铸铁 882 4150 6米DN700 球墨铸铁 1123 4150 6米DN800 球墨铸铁 1394 4250 6米DN900 球墨铸铁 1690 电议 6米DN1000 球墨铸铁 2017 电议 6米DN1200 球墨铸铁 2758 电议 6米球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁等。
管材性能比较
管材性能的综合比较合理地选择最佳管材与确定经济管径,是管道工程师的基本要求。
只有通过科学的分析,才能够准确地找到最优的管材与管径。
本文就钢管、球墨铸铁管、PVC管、玻璃钢管、铝塑复合管、PE管的对比分析说明经济管径与最佳管材的确定。
各种管材性能的比较钢管(SP)钢管作为灰铁管的升级换代产品,具有延伸性能良好,不易破碎的优点,但也有不可避免的缺点。
钢管的焊接接头具有良好的防止脱落性,同时也增加了施工难度:1. 焊接工作费时费力(定心、焊接、X射线检查、涂漆),并且需要高度熟练的技术工人;2. 焊接受自然气象条件影响:雨天不能焊接,尤其是碰上骤雨时应立即中断焊接,等骤雨停了之后方可进行焊接,但必须进行加热和除湿等工作,否则焊接的质量很难保证。
当外界相对湿度增高,达到露点时,管身就会生露,必须进行干燥;3. 施工费用昂贵:按一九八九年市政工程国家预算定额计算,钢管的施工费用是球铁管施工费的三倍。
考虑管材价格因素,球铁管单位长度工程预算仅相当于钢管的3/5;4. 无适应性:接口处钢性太强,无挠度,不能适应地形沉降:钢管无配套管件,需现场焊接制造,不能进行弯曲配管。
在必须进行弯曲配管时,要切断管端,进行端面加工,故没有适应性;5. 抗腐蚀性能太差,需要昂贵的防腐费用:必需充分的涂漆管理,焊接部位的内防腐难以作到完善施工,尤其是小口径管,焊接后的内面,涂漆困难,内防腐得不到保证,严重影响了管道的使用寿命。
根据国家有关资料表明,即使采用“三油两布”防腐后,一般寿命不超过30年,在南方沿海地区寿命短至25年;6. 易于遭受电腐蚀:钢管的电阻小,再加上焊接接头结合成一个整体,形成长大电路,因此容易受泄漏电流或土壤变化的影响,而易于腐蚀;7. 泄漏率极高:据日本防止电腐蚀研究委员会一九六六年出版的《电腐蚀、土壤腐蚀手册》对东京和大阪输水公司管道泄漏事故统计,钢管泄漏率为1次/14公里·年,而球铁管泄漏率为1次/780公里·年。
钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管与球墨铸铁管性能比较最新
管
焊接要求高,专业电焊技工市场供不应求。
安装速度比球墨铸铁快,施工费用低
长,费用大。
焊接质量是由焊接设备精确节制焊接参 T 型接口管道在垂直或水平方向转弯处应
数来包管的,情况要素和报酬要素影响 设支墩。根据管径、转角、工作压力等因素
较小。装置便利、快捷,施工效率高;
经计算确定支墩尺寸。
管材衔接进程无明火操作,在重点防火 管道采用承插式连接,可靠性差,易发生泄
管道柔韧性较好,管道自身对管沟底要 挖出,把管道吊起至能放进卡箍的高度,安
求不高,可做适当弯曲,随地势崎岖安
装上卡箍组织漏水。
插,较利于恶劣条件下的施工
管道安装完、试压合格后,宜用低氯离子水
冲洗和 0.03%高锰酸钾水溶液消毒。
8
使用寿命
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
50 年
10-25 年
再生水管的埋深由于施工路段管线复
杂,平面位置受限从原来的 1.2m 调到
7
施工及费用
部位操作较安全。
漏,施工条件相对较高,安装质量受人为因
该管材具有刚柔并济的特点,使装载、 素影响很大。在高压管网,一般不使用球墨
运输、装置的顺应性及运转的牢靠性较 铸铁管,抗压力低。由于管体相对笨重,安
好,埋地敷设装置可有用接受因为不平
装时必须动用机械。
均沉降、滑移、车辆等形成的冲击载荷。 打压测试后出现漏水,必须把所有管道全部
自的优点。
球墨铸铁管事使用 18 号以上的铸造铁水添 加球化剂后,经过离心球墨铸铁机高速离
心铸造成的管道。
此种复合管采用了优质的材质和先进的 生产工艺,使之具有更高的耐压性能。 同时,具有优良的柔性,适用于长距离 埋地用供水、输气管道系统。耐冲击性 能好,管道弹性形变可达 50~70%,不易 脆裂;克服了球墨铸铁管的快速应力开 裂现象,由于钢、塑两种材料的结构是
钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢管、球墨铸铁管、PE塑料管、钢丝网骨架管的比较
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。
PE塑料管和球墨铸铁管对比(2)
HDPE塑料管和球墨铸铁管对比(1)密封性能球墨铸铁管可使用50-100年的问题可以理解,但接口处橡胶圈不能保证达到这样的寿命。
这也是所有柔性接口存在的同一问题。
PE塑料管采用热熔焊技术,管道焊接后,焊接口与管材材质及性能保持不变(在不受紫外线破坏前提下可保证50年)。
所以就整体性而言,PE塑料管材的密封性能优于球墨铸铁管。
(2)输送水质自来水从水厂到用户,要经过较长的管道,管道与水长期接触会发生反应,这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。
因此要求管道内壁既要耐腐蚀性,又不会向水中析出有害物质。
球墨铸铁管一般选用硅酸盐水泥砂浆内衬,长期运行后,耐腐蚀性能减弱,水质会有所下降。
PE塑料管以高密度聚乙烯为原料,管壁光滑,化学稳定性强,耐腐蚀,不易结垢,能保持水质的长期稳定。
3)水力条件水泥压力管、衬水泥砂浆防腐的金属管的管壁粗糙系数n1=0.013;聚乙烯等塑料管的管壁粗糙系数n2=0.009。
通过水力学中的达西公式(1)与曼宁公式(2)的关系,可求得以下的比较;Q=AC(Ri)0.5 (1) ?C=1/n R1/6 (2)式中:Q-流量;A-管道的过水断面积,对于园管A=(π/4) D2;?C-谢才阻力系数;i-水力坡度;n-管道的粗糙系数;R-水力半径,对于园管R=D/4 将(2)式代入(1)式得:Q=(k/n) D8/3i0.5?(3) 式中:D-管径;K=(π/4)×(1/42/3)A、当管道输水流量、水头损失一致时,则:D2/D1=(n2/n1)3/8?=(0.009/0.013)3/8=87%说明塑料管内径可比金属管、水泥压力管内径小13%;B、当管内径、水头损失一致时,则:Q2/Q1=n1/n2=0.013/0.009=1.44说明塑料管过水流量可比金属管、水泥压力管大44%;C、当管内径、输水流量一致时,则:i2/i1=(n2/n1)2=(0.009/0.0013)2=0.48说明塑料管水头损失可比金属管、水泥压力管小52%。
建筑给排水常用管材特点及适用范围比较分析探讨
建筑给排水常用管材特点及适用范围比较分析探讨建筑给排水系统是建筑工程中不可或缺的部分,而管材作为建筑给排水系统的重要组成部分,其选用对于建筑的质量和安全至关重要。
常见的建筑给排水常用管材主要包括铸铁管、PVC管、PE管、PP管和钢塑复合管等。
每种管材都有其特点和适用范围,下面我们将对这些常用管材进行比较分析,以探讨其特点和适用范围。
1. 铸铁管铸铁管是一种传统的建筑给排水管材,由于其具有较高的抗压、耐腐蚀等特点,一直以来都是建筑给排水系统的主要材料之一。
铸铁管又分为普通铸铁管和球墨铸铁管两种,其中球墨铸铁管因其更好的耐腐蚀和抗拉伸性能,逐渐取代了普通铸铁管。
铸铁管的主要特点是耐腐蚀、抗压性能好,耐用性强,适用于大型建筑的给排水系统。
但是铸铁管重量大,安装维护成本高,需要涂防腐蚀漆处理。
2. PVC管PVC管是一种塑料管材,具有重量轻、安装方便、耐腐蚀等特点,逐渐成为建筑给排水系统中的主力产品。
PVC管不易结垢,不生锈,不生物附着,使用寿命长,且价格低廉,适用于中小型建筑的给排水系统。
PVC管的主要特点是安装方便、耐腐蚀、价格低廉,适用于中小型建筑的给排水系统。
但是PVC管在低温情况下易脆化,不耐高温,不适用于高温环境。
3. PE管PE管是一种聚乙烯管材,具有耐腐蚀、抗冲击、柔软易弯曲等特点,适用于建筑给排水系统的地下埋设。
PE管安装方法多样,可以采用热熔、热熔连接等方式,安全可靠。
PE管的主要特点是耐腐蚀、抗冲击、柔软易弯曲,适用于建筑给排水系统的地下埋设。
但是PE管的刚度较小,易受外力影响,需要专业施工人员进行安装。
4. PP管PP管是一种聚丙烯管材,具有抗腐蚀、耐高温、耐寒性好等特点,适用于建筑给排水系统的化学工业排水、医疗废水等特殊环境。
PP管的主要特点是抗腐蚀、耐高温、耐寒性好,适用于特殊环境的给排水系统。
但是PP管对于紫外线和氧化性物质的抵抗力较弱,需要做好防护措施。
5. 钢塑复合管钢塑复合管是将钢管和塑料管材进行复合而成的一种新型管材,具有钢管的高强度和塑料管的耐腐蚀性和柔韧性优点,适用于建筑给排水系统的高压、大口径场合。
管材比较(全)(球墨铸铁区别特别注明、流速)
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。
SPE供水管与球管在水力学方面、防腐蚀性能方面的技术经济比较
钢骨架塑料复合管〔SPE〕供水管与球管在水力学方面、防腐蚀性能方面的技术经济比较离心球墨铸铁管〔球管〕由于具有优良的力学性能〔强度高、韧性好〕,抗震性尚好,安装较方便和费用低,有一定的耐腐蚀性能,生产成本低,所以近十几年来在我国的应用得到迅速发展,成为城市供水管网的主要管材之一,目前它被认为是Dn300~1400mm管径范围的首选管材。
但它在与钢骨架聚乙烯塑料复合管〔SPE管〕竞争中显露出:①内衬材料存在缺陷,外表光滑度不够好;②耐磨蚀性能〔包括铸管内外防腐问题〕不及SPE塑料管。
以下就这两方面进行技术经济比较。
一、水力学方面的技术经济比较:管道输水的阻力大小直接关系到水泵的动力消耗和水泵的选择,它影响设备投资及运转费用。
因此,管道的沿程阻力损失是评价及选择管道的主要因素之一。
流体沿管道流动引起的沿程阻力损失H可用下式表示:H=ΛLV2/2Dg式中:L、D分别为管长和管径,V为流体流速,g为重力加速度,Λ为沿程阻力系数。
在L、D、V都相同的情况下,H的大小取决于阻力系数,而阻力系数的大小则与管道内壁的粗糙度有关。
SPE管内壁光滑,粗糙系数为~0.009,而球管内防腐采用内衬水泥砂浆,内壁比较粗糙,其粗糙系数为~0.013。
经过计算可得到两种管道的沿程阻力系数,详见附表1。
由两种管道的沿程阻力系数比较可知:在管长、管径、流速相同的情况下,SPE管的沿程阻力损失约为球管的3/5,降低了40%。
由于球管沿程阻力损失大,不仅输水的能耗大,而且要求的水泵扬程也大,导致设备投资增大。
设备投资方面的问题姑且不管,现单就输水能耗做一个简单的比较:水泵输水所耗功率P用Bemou.UT方程计算,假定输送水量为Q=1200m3/h,管道长度假定为38.5Km,水泵每年连续运行8760小时,工业电费为1.5元/Kw·h,则管道的耗能费用两种管材差异很大,SPE管比较管要节省~45%,详见附表2。
采用SPE管与球管在建设投资方面,再做如下估算进行比较。
pe管与球墨铸铁管比较
PE管与球墨铸铁管用于输水管道的技术经济比较吴永刚2014年3月一、前言在市政给水管道领域,可供选择的管材种类很多,既有钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、预应力混凝土(PCP)管、预应力钢筒混凝土(PCCP)管等传统管材,也有聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管等塑料管材。
在国内,市政管道以球墨铸铁管(DIP)为主,但是随着塑料管材生产、应用技术的成熟,塑料管以其经济性、优越的技术性能、安全性等诸多优点已逐渐成为市政管道的主角。
聚乙烯(PE)管作为性价比最高的塑料管材,其应用遥遥领先。
二、PE管与球墨铸铁管的性能比较与传统管材-球墨铸铁管相比,聚乙烯(PE)管有以下独特优点:●重量轻、搬运方便。
球墨铸铁管密度为7.2,PE管密度约0.95,球墨铸铁管是PE管的7.58倍。
1.0MPa的dn315管材每米重量18.148公斤,而DN300mm 的铸铁管每米52.8公斤,管材按6m/根计算,PE管材每根重108.88公斤,两三个工人即可完成搬运;DN300铸铁管每根重量316.8公斤,必须依靠机械进行管材的吊装、运输,二次搬运很不方便。
在地形复杂地区,塑料管道重量轻的优点更加明显,可极大降低管道的施工强度,减少施工费用。
经验证明,相同口径PE管施工费用与铸铁管相比可降低40—50%。
● PE管安装简便、管道接口强度高于管体,安全性好。
PE管可采用热熔对接焊接、热熔承插焊接、电熔焊接等连接方式,只要按照正常的焊接参数进行操作,可确保接口100%合格,一次试压成功,明显降低管道二次施工费用。
球墨铸铁管采用橡胶圈连接,管道接口容易拔开。
三通、弯头、变径等受力部位必须严格按照设计要求设置混凝土支墩,以防止管道接口拔开漏水。
日后管道接口也会产生因水锤、不均匀沉陷或地壳活动造成渗漏的运行维护费用。
●内壁光滑,水力性能好、运行能耗小。
PE管材的糙率n值0.008~0.009,球墨铸铁管的糙率为0.013。
当管道输水流量、水头损失一致时,塑料管内径可比金属管内径小13%,即可采用较小管径的PE管材代替较大管径的球墨铸铁管;当管内径、水头损失一致时,塑料管过水流量可比金属管大44%;当管内径、输水流量一致时,塑料管水头损失可比金属管小52%,可考虑选择较小扬程的水泵降低投资或减少电费等管道日常运行费用。
聚乙烯管与球墨铸铁管的比较
1、管网阻力系数小、不结垢,在长期使用的情况下,节省大量运行能耗,具有一定的经济效益;
2、短期投资的角度,PE管道的管材、管件的材料成本低于球墨铸铁管;PE管重量轻,减轻了施工人员的劳动强度,而且节省了吊装机械,提高了施工效率,降低了施工费用。
此外,PE管柔性大,可随地形变化,而且可进行沟上焊接,焊接有专用机具,不仅提高了施工速度,而且管沟土方工程量也大为降低。
另外,聚乙烯管道系统不需要进行费用昂贵的锚定。
3、PE管施工安装方便、灵活,效率高,连接方式多样,适用于各种工程。
4、在埋深较浅的情况下,当承受动荷载作用时,PE管的安全性优于球墨铸铁管;由于球墨铸铁管属于刚性管,当地面有额外荷载时,作用力绝大部分作用在管材上,当管材发生反复变形,或部分管段逐渐下沉时,承受柔性接口的密封性必然受到影响,存在泄漏的隐患。
而PE管材属于柔性管,当地面动荷载时,作用力作用在管材上后,管材发生柔性变形,管道周围的土壤产生被动力,而使地面负荷向周围土壤分散,大大降低了对管材的作用力。
又由于热熔焊接的接口强度远远大于管体本身,动荷载的作用对接口不会影响到焊口的安全性。
所以,在非常规浅埋的情况下,PE管具有更高的安全性。
球墨铸铁管、钢管、PE管、玻璃钢管等性能比较2
球墨铸铁管、钢管、PE管、玻璃钢管等性能⽐较2 SRTP管与玻璃钢管的性能⽐较 (1)钢⾻架塑料复合管、玻璃钢管、及钢管对⽐ (2)玻璃钢管与球墨铸铁管的经济技术⽐较 (3)玻璃钢管与钢管的性能⽐较 (7)给⽔系统中PE管与钢管、铸铁管、⽔泥管的应⽤⽐较 (9)给⽔系统中PE管与钢管、铸铁管、⽔泥管的应⽤⽐较 (24)连续缠绕玻璃钢管与球墨铸铁管⽐较分析 (38)SRTP管与玻璃钢管的性能⽐较玻璃钢管是近来发展较快的⼀种热固性塑料管材。
市场上常见的有FRP夹砂玻璃钢管、FRP纯玻璃钢管。
钢丝⽹⾻架聚⼄烯复合管与玻璃钢管的性能⽐较序号对⽐项⽬玻璃钢管钢丝⽹⾻架聚⼄烯复合管1 材质、结构除纯玻璃钢管外,在市政⼯程中⽤得多的是《玻璃钢夹砂管》。
它是⼀种热固性塑料制品。
以玻璃纤维为增强材料,以不饱和聚脂树脂为基体材料,以⽯英砂为填充材料⽽制成。
管壁由内衬层、结构层、夹砂层和表⾯层组成。
SRTP复合管的内外壁为⾼密度聚⼄烯热塑性材料,中间层为左右缠绕的两层⾼强度钢丝(其中⼀层是过塑钢丝),且整个钢丝层被挤出的⼀层⾼性能粘接树脂覆益其上。
管壁由内PE层、胶层、钢丝层、胶层、外PE层组成。
2 ⼝径⼤⼩玻璃钢管虽能⽣产中⼩型的管径,但实际使⽤中往往⽤在DN≥1200mm的管道上。
根据制造SRTP管的设备及实际⽣产情况来看,⽬前只有De50-800mm的管材。
3 应⽤领域⽤于市政、城市输配管⽹⽅⾯。
⽬前主要使⽤玻璃钢管于⼤⼝径⽔源引⽤及排⽔、排污管道上。
可应⽤于市政、城市输配管⽹⽅⾯及电⼒、化⼯、矿⼭等偖多⼯业领域。
应⽤范围⽐玻璃钢管⼴。
4 卫⽣、环保玻璃钢管属热固性塑料,不能回收再⽤,只能焚烧,污染环境。
输⽔时,其结构层中的纤维有可能游离⾄⽔中,影响输⽔的卫⽣条件。
⼀般只⽤在⽔源引管或排⽔、排污管上。
SRTP管的内外壁为纯PE材料,可回收利⽤,即使焚烧也不污染环境。
⽆毒,⽆味,不滋⽣细菌,⼲净卫⽣,可安全使⽤在⾷⽤饮⽤⽔系统,是⽬前国内外公认的环保型管材。
球墨铸铁管、钢管、PE管、玻璃钢管等性能比较2
SRTP管与玻璃钢管的性能比较 (1)钢骨架塑料复合管、玻璃钢管、及钢管对比 (2)玻璃钢管与球墨铸铁管的经济技术比较 (3)玻璃钢管与钢管的性能比较 (7)给水系统中PE管与钢管、铸铁管、水泥管的应用比较 (9)给水系统中PE管与钢管、铸铁管、水泥管的应用比较 (24)连续缠绕玻璃钢管与球墨铸铁管比较分析 (38)SRTP管与玻璃钢管的性能比较玻璃钢管是近来发展较快的一种热固性塑料管材。
市场上常见的有FRP夹砂玻璃钢管、FRP纯玻璃钢管。
钢丝网骨架聚乙烯复合管与玻璃钢管的性能比较序号对比项目玻璃钢管钢丝网骨架聚乙烯复合管1 材质、结构除纯玻璃钢管外,在市政工程中用得多的是《玻璃钢夹砂管》。
它是一种热固性塑料制品。
以玻璃纤维为增强材料,以不饱和聚脂树脂为基体材料,以石英砂为填充材料而制成。
管壁由内衬层、结构层、夹砂层和表面层组成。
SRTP复合管的内外壁为高密度聚乙烯热塑性材料,中间层为左右缠绕的两层高强度钢丝(其中一层是过塑钢丝),且整个钢丝层被挤出的一层高性能粘接树脂覆益其上。
管壁由内PE层、胶层、钢丝层、胶层、外PE层组成。
2 口径大小玻璃钢管虽能生产中小型的管径,但实际使用中往往用在DN≥1200mm的管道上。
根据制造SRTP管的设备及实际生产情况来看,目前只有De50-800mm的管材。
3 应用领域用于市政、城市输配管网方面。
目前主要使用玻璃钢管于大口径水源引用及排水、排污管道上。
可应用于市政、城市输配管网方面及电力、化工、矿山等偖多工业领域。
应用范围比玻璃钢管广。
4 卫生、环保玻璃钢管属热固性塑料,不能回收再用,只能焚烧,污染环境。
输水时,其结构层中的纤维有可能游离至水中,影响输水的卫生条件。
一般只用在水源引管或排水、排污管上。
SRTP管的内外壁为纯PE材料,可回收利用,即使焚烧也不污染环境。
无毒,无味,不滋生细菌,干净卫生,可安全使用在食用饮用水系统,是目前国内外公认的环保型管材。
5 连接、密封性管道采用承插式连接,可靠性差,易发生泄漏。
钢骨架聚乙烯塑料复合管与钢管、球墨铸铁管、PE塑料管、钢丝网骨架管的比较
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。
球墨铸铁管、钢管、PE管性能比较
球墨铸铁管球墨铸铁管的优点:在中低压管网,球墨铸铁管具有运行安全可靠,破损率低,施工维修方便、快捷,防腐性能优异等。
球墨铸铁管的缺点:球墨铸铁管的连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大,施工方面不如PE管便捷。
PE管PE管的优点:PE管具有良好的耐腐蚀性其抗无机物性能比金属管强得多,在埋地敷设时不需要防腐,施工方便。
小口径PE管在性能价格比上优于钢管和球墨铸铁管。
PE管得缺点:苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂对聚乙烯有一定得影响。
有机溶剂如果渗入聚乙烯内,会出现溶胀现象,其物理性能就下降,其耐压性、耐温度变化性能较差。
山东T型接口给水球墨铸铁管K9级球墨铸铁管(Ductile Cast Iron Pipes)化学成分球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁等。
执行标准GB/T13295-2008产品标准GB/T 13295-2003 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 17457-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层一般要求GB/T 17458-1998 球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层新拌砂浆的成分检验GB/T 17459-1998 球墨铸铁管沥青涂层GB/T 17456 球墨铸铁管外表喷锌GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准执行国家GB/T13295-91标准ISO2531-K9级。
品名规格材质重量/根(KG)单价备注离心球墨铸铁管 DN100 球墨铸铁 95 5200 6米DN150 球墨铸铁 144 4100 6米DN200 球墨铸铁 194 4000 6米DN250 球墨铸铁 255 0 6米DN300 球墨铸铁 323 3950 6米DN350 球墨铸铁 403 0 6米DN400 球墨铸铁 482 3950 6米DN450 球墨铸铁 577 4050 6米DN500 球墨铸铁 669 4050 6米DN600 球墨铸铁 882 4150 6米DN700 球墨铸铁 1123 4150 6米DN800 球墨铸铁 1394 4250 6米DN900 球墨铸铁 1690 电议 6米DN1000 球墨铸铁 2017 电议 6米DN1200 球墨铸铁 2758 电议 6米球墨铸铁管的主要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁等。
PE管的优点
>PE管的优点:PE管具有良好的耐腐蚀性其抗无机物性能比金属管强得多,在埋地敷设时不需要防腐,施工方便。
小口径PE管在性能价格比上优于钢管和球墨铸铁管。
PE管得缺点:苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂对聚乙烯有一定得影响。
有机溶剂如果渗入聚乙烯内,会出现溶胀现象,其物理性能就下降,其耐压性、耐温度变化性能较差。
pe管材对于球墨铸铁管具有安装价格性能等方面的优势
球墨铸铁管
球墨铸铁管的优点:在中低压管网,球墨铸铁管具有运行安全可靠,破损率低,施工维修方便、快捷,防腐性能优异等。
球墨铸铁管的缺点:球墨铸铁管的连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大,施工方面不如PE管便捷。
管材比较(全)(球墨铸铁区别特别注明、流速)
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。
pe管与球墨铸铁管比较
PE管与球墨铸铁管用于输水管道的技术经济比较吴永刚2014年3月一、前言在市政给水管道领域,可供选择的管材种类很多,既有钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、预应力混凝土(PCP)管、预应力钢筒混凝土(PCCP)管等传统管材,也有聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管等塑料管材。
在国内,市政管道以球墨铸铁管(DIP)为主,但是随着塑料管材生产、应用技术的成熟,塑料管以其经济性、优越的技术性能、安全性等诸多优点已逐渐成为市政管道的主角。
聚乙烯(PE)管作为性价比最高的塑料管材,其应用遥遥领先。
二、PE管与球墨铸铁管的性能比较与传统管材-球墨铸铁管相比,聚乙烯(PE)管有以下独特优点:●重量轻、搬运方便。
球墨铸铁管密度为7.2,PE管密度约0.95,球墨铸铁管是PE管的7.58倍。
1.0MPa的dn315管材每米重量18.148公斤,而DN300mm 的铸铁管每米52.8公斤,管材按6m/根计算,PE管材每根重108.88公斤,两三个工人即可完成搬运;DN300铸铁管每根重量316.8公斤,必须依靠机械进行管材的吊装、运输,二次搬运很不方便。
在地形复杂地区,塑料管道重量轻的优点更加明显,可极大降低管道的施工强度,减少施工费用。
经验证明,相同口径PE管施工费用与铸铁管相比可降低40—50%。
● PE管安装简便、管道接口强度高于管体,安全性好。
PE管可采用热熔对接焊接、热熔承插焊接、电熔焊接等连接方式,只要按照正常的焊接参数进行操作,可确保接口100%合格,一次试压成功,明显降低管道二次施工费用。
球墨铸铁管采用橡胶圈连接,管道接口容易拔开。
三通、弯头、变径等受力部位必须严格按照设计要求设置混凝土支墩,以防止管道接口拔开漏水。
日后管道接口也会产生因水锤、不均匀沉陷或地壳活动造成渗漏的运行维护费用。
●内壁光滑,水力性能好、运行能耗小。
PE管材的糙率n值0.008~0.009,球墨铸铁管的糙率为0.013。
当管道输水流量、水头损失一致时,塑料管内径可比金属管内径小13%,即可采用较小管径的PE管材代替较大管径的球墨铸铁管;当管内径、水头损失一致时,塑料管过水流量可比金属管大44%;当管内径、输水流量一致时,塑料管水头损失可比金属管小52%,可考虑选择较小扬程的水泵降低投资或减少电费等管道日常运行费用。
PE给水管与球墨铸铁管性能对比
PE给水管与球墨铸铁管性能对比目前我国经济高速发展,各种产品比较丰富,人民生活水平不断提高。
但是,人类最基本的日常生活用水问题还时不时困扰我们,尤其是影响室内外给水水质重要因素之一的管材问题。
同我国建筑给水应用领域的发展一样,我国给水管材也经历了品种单一、卫生标准低、缓慢发展的过去与品种多样、卫生标准提高快、更新发展迅速的现在。
沿用了近三十多年的不镀锌钢管(黑铁管),包括曾经被视作提高建筑标准档次象征之一的镀锌钢管,现在已经被多数省份部分(冷镀锌钢管)淘汰;为节省钢材,五十年代推广使用的钢筋混凝土管,但自重大,质地硬而脆,怕碰撞,接口易渗漏,管沟沟底平整坚实要求高,配件缺乏给日后维修增加难度,现在用量正逐渐减少。
目前,市场上给水管材主要存在金属管材和非金属管材两种,其中具有代表性的是球墨铸铁管和聚乙烯(PE)给水管,在国家大力倡导以塑代钢的政策下,PE给水管与球墨铸铁管相比,以更优异的成本价格、使用性能及使用寿命越来越多的应用在给水领域。
通过大量的实践和研究对比,PE给水管材在工业、民用、市政、城乡等众多领域的给水工程中综合性能优异于球墨铸铁管,PE给水管材是以优质聚乙烯树脂为原材料,添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂,经挤出加工而成的一种新型产品。
PE给水管与球墨铸铁管相比具有很多优点,工程综合造价低,PE给水管综合造价可比球墨铸铁管降低1/3。
具体表现为:(一)重量轻,运输方便,性价比优越: PE给水管材密度0.935g/㎝3左右,远低于球墨铸铁管等金属管,施工中不需要吊装车等工具,比如,PE给水管材315规格的管材米重仅为9.29kg,而球墨铸铁管300规格的管材米重为50.8 kg;球墨铸铁管单纯管材的造价已经达到7500元/吨,而且随着其市场紧缺,价格还将上涨,其整个工程最终的综合造价比PE给水管要高许多。
(二)耐腐蚀:PE给水管道化学稳定性好,具有良好的耐腐蚀性,不需进行防腐处理,不会和水中的其他元素发生化学反应,保证饮用水的安全输送。
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PE管与球墨铸铁管用于输水管道的技术经济比较吴永刚2014年3月一、前言在市政给水管道领域,可供选择的管材种类很多,既有钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、预应力混凝土(PCP)管、预应力钢筒混凝土(PCCP)管等传统管材,也有聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管等塑料管材。
在国内,市政管道以球墨铸铁管(DIP)为主,但是随着塑料管材生产、应用技术的成熟,塑料管以其经济性、优越的技术性能、安全性等诸多优点已逐渐成为市政管道的主角。
聚乙烯(PE)管作为性价比最高的塑料管材,其应用遥遥领先。
二、PE管与球墨铸铁管的性能比较与传统管材-球墨铸铁管相比,聚乙烯(PE)管有以下独特优点:●重量轻、搬运方便。
球墨铸铁管密度为7.2,PE管密度约0.95,球墨铸铁管是PE管的7.58倍。
1.0MPa的dn315管材每米重量18.148公斤,而DN300mm 的铸铁管每米52.8公斤,管材按6m/根计算,PE管材每根重108.88公斤,两三个工人即可完成搬运;DN300铸铁管每根重量316.8公斤,必须依靠机械进行管材的吊装、运输,二次搬运很不方便。
在地形复杂地区,塑料管道重量轻的优点更加明显,可极大降低管道的施工强度,减少施工费用。
经验证明,相同口径PE管施工费用与铸铁管相比可降低40—50%。
● PE管安装简便、管道接口强度高于管体,安全性好。
PE管可采用热熔对接焊接、热熔承插焊接、电熔焊接等连接方式,只要按照正常的焊接参数进行操作,可确保接口100%合格,一次试压成功,明显降低管道二次施工费用。
球墨铸铁管采用橡胶圈连接,管道接口容易拔开。
三通、弯头、变径等受力部位必须严格按照设计要求设置混凝土支墩,以防止管道接口拔开漏水。
日后管道接口也会产生因水锤、不均匀沉陷或地壳活动造成渗漏的运行维护费用。
●内壁光滑,水力性能好、运行能耗小。
PE管材的糙率n值0.008~0.009,球墨铸铁管的糙率为0.013。
当管道输水流量、水头损失一致时,塑料管内径可比金属管内径小13%,即可采用较小管径的PE管材代替较大管径的球墨铸铁管;当管内径、水头损失一致时,塑料管过水流量可比金属管大44%;当管内径、输水流量一致时,塑料管水头损失可比金属管小52%,可考虑选择较小扬程的水泵降低投资或减少电费等管道日常运行费用。
●耐腐蚀性能好,使用寿命长。
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。
PE管材具有天然的耐腐蚀性能,不受潮湿水分和土壤酸碱盐的影响,不导电,对电解质不敏感,管道铺设不需进行任何防腐处理,使用寿命长达100年以上。
而球墨铸铁管正常使用寿命为30-50年,在地下水层浅或酸碱盐地区,管材内、外必须做高等级防腐处理,使用寿命会大大降低,一条PE管道相当于两条甚至几条球墨铸铁管道的寿命总和,从而有效保证了管道输水的安全性。
●材质卫生、对水质无二次污染:PE管材的原料和着色剂外不加任何辅料,因此安全卫生,对人体不会有任何危害,其卫生性能完全符合《GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的要求。
●柔韧性好、抗水锤破坏能力强、抗冲击。
PE管道较小的弹性模量造就了PE管材特殊的优势。
良好的柔韧性使得PE管材具备普通管材不具备的曲率半径,对沟槽的平直度要求较低,可适应恶劣的地形环境,也是非开挖管材的首选;抗水锤能力是球墨铸铁管的5倍以上,可大大减少因突然停电或停泵造成水锤对管材的破坏。
良好的抗冲击性能避免了管材在安装及运输过程中断裂或损坏,或者受到外力情况下不会大面积损坏,降低了维修难度;而球墨铸铁管道对地形要求极高,必须保证管道沟槽的平直才能施工,否则管道安装时易造成接口胶圈顶翻漏水。
管道正常运行时遇到外力会出现爆管,造成大面积损坏,维修难度很高。
●适用性广,节省投资。
PE管材可分为0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.25MPa、1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa等规格,也可根据工程实际情况生产0.4MPa、0.7MPa、0.9MPa等特殊规格压力管材。
因此可根据输水管道的管线压力分布采用不同公称压力的管材,做到管尽其材,减少资源浪费。
●抗紫外线。
PE管道可有效抵抗太阳紫外线对管材的破坏,在阳光下正常寿命可达20年以上,因此可以明敷或放置在户外使用,是临时管道或特殊工程的首选。
三、两种管材的技术比较PE 管材内壁光滑,水阻系数小,在实际工程中,选用适当口径的塑料管材,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破坏,提高管道长期运行的安全性能。
计算条件:管线流量: Q 300 = 6000 m 3/d =0.069m 3/s ;选用管材: DN300mm 球墨铸铁管材dn315mm*18.7mmPE 管材1、技术可行性分析1)管道流速计算:式中 d:管材内径(m )v :管内水的平均流速(m/s )Q :管材输水量(m 3/s )(1) D N300球墨铸铁管流速v=4*0.069/3.14/0.32= 0.98m/s(2) d n315mm*18.7mmPE 管材的流速24di Q v π=v=4*0.069/3.14/(0.315-0.0187*2)2= 1.14m/s两种管材的流速均在其最佳经济流速范围内,完全满足输水要求。
2)水力计算:● DN300球墨铸铁管水力计算球墨铸铁管内流速<1.2 m/s 时,管内水的流态属于紊流过渡区,单位水头损失可由下式计算。
3.03.12)867.01(000912.0v div i += 式中: i :每米管道的水头损失(米)di :管材内径(m )v :管内水的流速(m/s )代入得单位长度水头损失:3.03.12)98.0867.01(3.098.0*000912.0+=i = 0.0051m/m ● dn315mm PE 管,流量为0.069m 3/s 时的水头损失:761.4761.12239.000093.02304.0ii f e iE d q i gv d L h R d v R ⨯=⋅⋅==⋅=得:代入达西公式和水力摩阻系数将雷诺数λλγ△i=0.0051-0.00375 = 0.00135 m/m计算结果表明,在输水流量相同条件下, dn315mm PE 管材水头损失比DN300球墨铸铁管小,水力性能更佳,在同样水头损失下,流量更大,更适用于管道输水。
2、安全性分析1)抗水锤能力计算:当设计一条管道系统的时候,应该考虑由于水锤引起的压力波动。
当液体快速开始流动或停止时(因事故或停电造成的开停泵)液体动量引起管道瞬时压力上升,往往造成管道破坏,因此管道的抗水锤能力对管道的运行安全影响很大。
对停泵水锤压力增值可由以下公式计算:v ga F ∆•=∆ 其中压力波回流速度)1(1n p i w e E d K g a •+=γ式中 F ∆:水锤压力(m )v ∆:流速变化,取平均流速a :压力波回流的速度(m/s )w γ:水的重力密度取10×103N/m 3 m m i /00375.0)2*0187.0315.0(069.000093.0761.4761.1=-⨯=K :水的体积模量取2200×106 N/m 2Ep :管材的弹性模量,铸铁管材取16×1010 N/m 2,PE 管取8-9×108 N/m 2d i :管材内径e n :管材壁厚压力波回流速度计算:球墨铸铁管 DN 300mm*7.2mm)2.7101600003001022001(8.910101663⨯⨯+⨯⨯=a=1170.76m/s则水锤压力增值98.08.93.1072⨯=∆F =117.08米水柱 PE 管材 dn315×18.7mm)7.181085027.183151022001(8.910101663⨯⨯⨯-+⨯⨯=a =233.86m/s由于PE 管材较铸铁管材具有更低的弹性模量,水锤压力的增值明显降低,可有效防止水锤压力波动对管材本身造成的危害,提高管道长期运行的安全性。
2)管道连接安全性米水柱20.2714.18.986.233=⨯=∆FPE管道采用焊接连接,无论是对接焊还是电熔焊或者承插焊接,其焊接原理相同,均为同体熔融连接,一体性好,管道运行后基本不需要特别维护;而球墨铸铁管道的橡胶圈接口是活口,必须做好管道的回填及弯头、三通等处的支墩设置工作,否则日后管道接口在遇到水锤、地基沉陷、重荷载、地震等因素容易拔开漏水。
综上情况,从输水技术角度来看,PE管道无论在水力性能,还是运行安全性上均优于同规格球墨铸铁管。
四、管道经济分析1、管材材料费单位:元上表可知,当管径≤DN300mm管径,管径越小,PE管材价格优势越明显。
2、管网常年运行费用分析管网常年运行费用是一般是通过泵站电能消耗来维持的,PE管材比铸铁管常年运行耗电量的节约按照下式计算:⨯=43.1E⨯HQ式中E:年运行耗电量(KWh)Q:日供水量(m3/d)H :水泵工作全扬程差(m ) H=(△h 铸铁-△h 塑)×L(1)PE dn315管材与铸铁管DN300相比,PE 管材节电量 KWh E 万58.111000000135.0600043.1=⨯⨯⨯=如果电费按0.57元/KWh 计算,年运行费用可比铸铁管节约11.58万KWh ×0.57元/KWh=6.6万元由此可见,合理使用PE 管材代替铸铁管,日常运行费用仅用电量一项每年即可降低6.6万元。
(2) 常年运行费用差额折现。
PE 管道使用寿命为100年,铸铁管道使用寿命为30-50年;本计算均取30年使用寿命。
折现率取i=7%(公益性,如商用则为12%),残值为零,管道按当年投资当年运行计算。
则:DN300球墨铸铁管材与dn315mm 管材相比△E=6.6×13.278=87.6万元即当保证6000 m 3/d 的输水状况下,DN300mm 铸铁管(按30年计算)比PE 管材多支出的运行费用(仅电耗)折现值为87.6万元。
如按照100年计算,考虑常年维修、维护费用,将节约更多。
3、施工费用根据经验,塑料管材是同规格球墨铸铁管材的1/3,管径越小差距越大。
从以上经济比较,中小口径PE 管材在管道材料成本、运行能耗、管道施工等方面均优于球墨铸铁管材,是塑料管道的最佳应用领域。
()[][]29322932%)71/(1%)71/(1%)71/(1%)71/(116.6)1/(1)1/(1)1/(11/11++++++++⨯=∆+++++++++⨯=∆ E i i i i E E五、综合评述与结论从以上技术经济比较可知,与球墨铸铁管相比,PE管材有更好的输水能力及更低的运行费用、施工费用。