输水管道工程

关于输水管道工程

选用PVC-U管材和球墨铸铁管的

技术经济比较

2011年4月

PVC-U管材工程图例

第一部分 PVC-U管材介绍

1、PVC-U给水管材的性能特点

●PVC-U管材重量轻、连接简单、施工速度快、可明显降低工程费用：

PVC-U密度约为1.35，不足铁管的1/5。在实际工程中，选用PVC-U管材基本不需要机械设备，如dn400×12.3mm管材每米仅40公斤，四个人即可完成管道的运输、安装，每个接口10余分钟；而同规格的球墨铸铁管（k9级）没有机械设备很难完成施工。在地形复杂或交通不便地区优势更加明显。与铸铁管道相比PVC-U管材施工费用可明显降低，且施工进度易于控制。

●密封性好、维修方便，维护费用低:

PVC-U管材采用采用“A”型橡胶密封圈连接，正确安装后接口可保证滴水不漏，试压合格后即可正常供水。

PVC-U管材维修管件齐全，不需复杂的机械设备及工具，根据实际工程经验，PVC-U管材的维护费用仅为铸铁管的30%。

●内壁光滑，输水量大，运行能耗小：

PVC-U管材的糙率n值为0.008~0.009，球墨铸铁管为0.013，在同等管径、同等压力下，输水能力可较球墨铸铁管大大提高；在同等管径、同等压力、同等输水流量下，水头损失小，每年可大大减少电费等日常运行费用。

●耐腐蚀、使用寿命长：

PVC-U管材具有良好的耐腐蚀性能，不受潮湿水分和土壤酸碱度的影响，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50年以上。而酸、碱、盐都会引起金属的腐蚀。

●材质卫生、对水质无污染：

PVC—U管材对微生物是绝对的非营养源，在输水过程中不会对水质产生二次污染。做为水力光滑管，可以抑制管内污泥的堆积，可以消灭供水干管中的管节瘤和结垢现象。

●柔性好、承内外压强度大：

PVC—U抗破裂强度高，具有较高的抗地震性。和传统管材相比，较小的弹性模量也是埋地敷设的PVC—U管材的主要优点。作为柔性管，根据柔性管“管--土共同作用”及“成拱作用”理论，回填后可承受更大的外荷载。较小的弹性模量也有助于减小压力冲击的幅

度，如水锤的冲击压力。

●适用范围广

PVC-U管材压力等级分为0.4，0.6，0.8，1.0，1.25，1.6，2.5MPa。可应用于不同压力等级的管道。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，作到管尽其材。传统管道一般压力不低于1.0MPa，用于低压管道易造成浪费，我公司可为您提供输水管线的最佳管材配置方案。

2、PVC-U给水管材的应用领域

1）居民饮水用管工程

2）建筑用给水管

3）矿山给排水管道

4）工业盐水输送管

5）化工管道

6）农业灌溉用管

7）酿造发酵厂给排水管道

8）钻井用补水管

9）纸厂给排水管道

10）园艺用管道

11）电镀厂给排水管道

15）养殖厂给排水管道

16）渔牧业给排水管道

第二部分 PVC-U管材技术经济分析摘要：给水工程设计过程中通过方案比选能达到降低投资和运行成本，从而达到降低供水价格的目的。给水工程寿命期内的费用，由建设初期投资和经营期运行成本组成，建设期投资少，但运行成本高的方案，不一定寿命期内的总费用低；同样建设期投资多，但运行成本低的方案，也不一定是最经济的方案。给水工程设计方案比选应根据实际情况对筛选出的方案进行动态的经济计算，不仅比较工程建设期投资（静态费用），同时应考虑给水工程投产后的长期运行费用（动态费用），通过全面的分析，作出最经济的选择。即选择费用（考虑初期投资和运行成本）最低的方案为实施方案。PVC-U管材因其重量轻、水力条件好、使用寿命长、安装简单等优点在各种供水管网中应用日益普及。为此，通过对PVC-U管材与球墨铸铁管道的技术经济比较，为PVC-U给水管材的推广应用创造条件。

关键词：PVC-U管道方案比选现值费用运行成本一、引言

以球墨铸铁管为计算准则，结合同规格PVC-U管材进行分析比较。

原始数据：管线取双线，流量取Q总=20000 m3/d，则单线流量

Q单≈0.116 m3/s，；

管材选择：球墨铸铁管材DN400（K9级）；

PVC-U管材dn400×12.3mm

PVC-U管材dn355×10.9mm

管线长度：L =1000m

参考依据：《室外给水设计规范》中华人民共和国国家标准 《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》

CECS17：2000 中国工程建设标准化协会标准

二、管道的技术可行性分析

1、流速计算：

式中 di:管材内径（m ）

u ：管内水的平均流速（m/s ）

Q ：管材输水量（m 3/s ）

球墨铸铁管DN400流速

=0.924 m/s

PVC-U 管材dn400×12.3mm 管材流速

=1.05米/秒

PVC-U 管材dn355×10.9mm 管材流速

=1.33米/秒

结果表明,三种管材流速均在经济流速范围之内,均可以满足管道流量要求。

2

4d Q u π=u Q

di 4 22)100023.12400(14.3116.044 d Q u 2

24.014.3116.044 d Q u 22)100029.10355(14.3116.044 d Q u

2、水力计算：

● 球墨铸铁管水力计算

球墨铸铁管内流速＜1.2 m/s 时，单位水头损失可由下式计算。

8.08.12)867.01(000912.0v

dj v i += 式中: i ：每米管道的水头损失(米)

dj ：管材内径（m ）

v ：管内水的流速（m/s ）

代入得水力坡降系数

8.08.12)924

.0867.01(4.0924.0*000912.0 i =0.0069米 ● PVC-U 管材水力计算

塑料管的沿程损失可计算如下：

水力摩阻系数λ由下式计算

先确定管内流体的雷诺数Re

PVC-U 管材dn400×12.3mm 管材

=394170

610105.1)100023.12400(Re v diu g

u d L h 22

λ=∆239

.0Re 304

.0=λ