长距离输水管道管材和管径选择

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长距离输供水工程管材的比选及安全运行

长距离输供水工程管材的比选及安全运行

K型接口
K型接口是通过紧固连接螺栓,通过压兰挤压密封胶圈, 使胶圈与密封面产生接触压力来实现密封。 即使承插口尺寸误差较大,可以通过胶圈挤压程度调节。 受安装者技能影响较大,实际密封效果不如T型。 拆卸比T型方便。 由于水流改变方向时产生的水力推力,需要设置水泥支 墩。
自锚接口
夹砂层 结构层(可根据要求进行设计) 内外缠绕层
0
外表层(可根据要求添加抗老化剂和紫外线 吸收剂)
工艺设计
从内向外由内表面层、次内层、强度层、外表面层四层组成。 1 内表面层 为耐腐蚀层,由树脂胶衣和表面毡组成,采用内衬树脂, 树脂含量大于90%。 2 次内层 为防渗层,采用无碱短切纤维和内衬树脂,树脂含量为7 0%-80%。内表面层和次内层总厚度不小于3.0mm,该层可 有效防止内表面层微细裂纹向外扩展,起到双层保护作用。 3 强度层 该层对内表层和次内层起加强作用,抵抗所受外界荷载, 保证刚度和强度,采用无碱短切纤维与玻璃布结合,树脂含量 为50±5%,厚度按设计要求。 4 外表面层 为防老化层,在该层树脂中加入抗紫外线吸收剂和石蜡液, 减轻在紫外线辐射作用下产生的老化作用,厚度为0.5mm。
PCCP管
预应力钢筒混凝土管是目前世界上广泛使用的大口径、
高内压的复合型管材,它是将高强钢丝的抗拉、混凝土的 抗压和钢板的防渗有机的结合在一起。此项技术起源于法 国的Bonna公司,20世纪40年代,欧美各国竞相研制开发。
砂浆保护层 高强预应力钢丝


混凝土管芯
PCCP结构形式及特点
内衬式
PCCP-L 离心工艺成型 埋置式 PCCP-E
接头的承压能力大于管材约30%,密封结构借鉴了液压 系统高压密封的技术理论和加工方式,确保密封止水安全 可靠胶圈卫生洁净使用寿命大于50年。 特别适合山丘区压力输水管网工程使用。

简议长距离输水管道工程管材综合比选

简议长距离输水管道工程管材综合比选

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。

长距离输供水工程管材比选及安全运行

长距离输供水工程管材比选及安全运行
02
球墨铸铁管:抗渗漏性好,耐腐蚀性强
03
预应力混凝土管:抗渗漏性一般,耐腐蚀性差
04
塑料管:抗渗漏性差,耐腐蚀性强
05
玻璃钢管:抗渗漏性好,耐腐蚀性强
06
复合管:抗渗漏性一般,耐腐蚀性一般
3
安全运行管理
施工质量控制
材料选择:选用优质管材,确保工程质量
施工工艺:严格按照施工规范和工艺要求进行施工
复合管:结合钢管和塑料管的优点,强度较高,耐压性好,适用于中高压输水
耐腐蚀性
钢管:耐腐蚀性较差,易生锈
01
球墨铸铁管:耐腐蚀性较好,不易生锈
02
塑料管:耐腐蚀性较好,不易生锈
03
玻璃钢管:耐腐蚀性较好,不易生锈
04
混凝土管:耐腐蚀性较差,易生锈
05
复合管:耐腐蚀性较好,不易生锈
06
抗渗漏性
01
钢管:抗渗漏性好,但易腐蚀
STEP1
PE管:聚乙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
PP管:聚丙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
PVC管:聚氯乙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
ABS管:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
风险评估与应对
培训与演练:定期组织员工进行安全培训和应急演练,提高员工的安全意识和应对能力
04
监测与预警:建立实时监测系统,及时发现和处理异常情况
03
风险应对:制定应急预案,确保在发生事故时能够及时应对
02
风险评估:对输供水工程进行定期检查和评估,识别潜在风险

长距离输水管线的管材比较

长距离输水管线的管材比较

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。

浅谈长距离供水工程管材的选择

浅谈长距离供水工程管材的选择

广西城镇建设32 -浅谈长距离供水工程管材的选择□ 俸荣伟[摘 要] 长距离供水工程具有敷设管道线路长、管径大的特点,供水管材投资占工程总投资的比重较大,因此,工程中选择经济、技术合理的管材至关重要。

结合广西壮族自治区北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程实例,从投资经济、管线工程地质、管道安装、管道后期管理维护、使用年限等进行综合分析,为同类型供水工程提供参考。

[关键词] 钢管;球墨铸铁管;PCCP管;管材分析随着城乡一体化的快速推进,长距离供水工程逐年增多。

在长距离供水工程中,供水管材投资占工程总投资的比重也越来越大,因此供水企业如何选择经济合理、技术适用的供水管材是企业不断关注的问题。

本文结合广西壮族自治区北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程实例,从投资经济、管线工程地质、管道安装、管道后期管理维护、使用年限等分析,推荐DN1400和DN1600管径使用PCCP管;DN800管采用球墨铸铁管作为输水管材。

1 概述1.1 工程概况北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程主要负责供应铁山港自来水厂原水和铁山港工业用原水,设计供水总规模为44.7万m 3/d,现状供水能力仅为8万m 3/d,原水供水工程主要铺设4根DN1200的玻璃钢夹砂管约26km,但由于部分管段多次发生爆管事故,据现场统计,2016—2020年爆管维修记录共计107次,存在极大的运行安全隐患,且抢修维护工程量和费用逐年增加,严重影响铁山港区的供水安全。

另外,根据铁山港区工业园项目的建设进度和发展规划,预测2023年铁山港区计划总需水规模为26.95万m 3/d,现状供水能力无法满足供水要求,因此对供水管道进行升级改造是非常必要的。

工程在隧洞出口的连通井新增2条供水管道,设计输水方式采用有压重力式自流供水。

供水管道设计最高日供水量26.95万m 3/d ,设计引水流量Q=3.43m/s ,经济流速为0.8m/s~1.5m/s,项目供水管网总长约42km,单根管线长约21km。

长距离输水管的要求

长距离输水管的要求

长距离输水‎管的要求(水利方面)一、管材及接口‎输水干管穿‎越公路时,管道水平及‎垂直转弯段‎弯管为钢管‎,其余采用顶‎应力筋混凝土管.橡胶圈柔性‎接口。

预应力混凝‎土管0+000—9+000选用‎0.8MPa,其余均采用‎0.6MPa。

阀门附件与‎管道采用法‎兰连接。

管道水平、垂直转弯处‎设置支墩,镇墩,硷采用c1‎5。

二、施工放线施工单位以‎建设单位移‎交的控制桩‎及桩号、水准桩及桩‎号为依据,进行管道轴‎线的定位放‎线,校对轴线高‎程及管线长‎度,遇弯道处测‎出实际管轴‎线转角,经建设单位‎和设计单位‎验线后方可‎开挖.分区段的定‎位放线必须‎要控制轴线‎、高程的准确‎和统一,自检、复检合格后‎方可进行下‎一道工序。

三、基槽开挖基槽按设计‎断面开挖,以区段内设‎计管道中心‎线,基底高程为‎控制,不允许超挖‎。

如出现超挖‎,应用与基料‎土相同的土‎料回填,并夯实至原‎土95%以上密实度‎.本设计管道‎直接座于原‎土上,要求管基包‎角为120‎度,如有间隙,可有粗沙垫‎实.可采用机械‎挖土,但应在设计‎基底上留有‎200mm‎以上的保护‎层,管道按装前‎人工清理并‎夯实至设计‎标高,并保证原状‎土层不被扰‎动。

管基包角及‎承口部位应‎局部挖成槽‎坑。

坑深度及大‎小应.与承口外形‎相适应。

施工中如出‎现土质差异‎较大或遇有‎淤泥等异常‎悄况。

应及时报告‎建设单位和‎设计单位.进行基础处‎理后方可进‎行下一道施‎工工序。

管道穿越建‎筑物时,由方工草位‎、建设单位和‎设计单位现‎场处理。

雨季及有地‎下水情况时‎,应有降排水‎措施,基坑内不允‎许有积水,以达到干燥‎施工。

遇有水沟、河道、卤渠或地下‎水位较高情‎况时,据现场情况‎由建设单位‎、设计单位和‎施工单位三‎方现场确定‎排水降水方‎案及基础处‎理措施。

四,管道安装管道安装要‎求按反水流‎方向自下而‎上及承口向‎前的原则进‎行施工.管道安装前‎应清除管道‎表面浮土和‎各种杂物,进行外观标‎志的复查,清理承口、插口工作面‎及密封圈上‎粘连的杂物‎。

长距离大流量输水工程管材选择

长距离大流量输水工程管材选择

细 论 述 如 何 选择 长 距 离大流 量 输 水 工程 的 管 材 , 并具 体 论 述 近 几年 发 展 快 、 用 广 的 P C 应 C P管 的 特 性 。 关键词 : 水管材 ; 输 长距 离 ; 流量 ;预 应 力钢 筒 混凝 土 管 ( C P 大 PC ) 中 图 分 类 号 :V 9 T 4 文 献 标识 码 : B 文 章 编 号 :0 1 2 5 2 0 )504 - 10 - 3 ( 08 0 -040 9 4
根据工程输水流 量及工程重 要性 , 用双管布 置 , 采 经初
步计算 , 输水管道管径约为 300 m 属大 口径 管道 范畴。 0 m,
当前我 国长距离 大流量输 水工程 已建的和在 建的项 目
较多 , 常选用 的管材有 : 现浇钢筋混 凝土涵 、 浇预应力钢筋 现 混凝土圆涵 、 预应 力混凝 土管 、 钢管 、 预应力 钢筒 混凝 土管 、
缺点是抗渗能力差 , 口易漏水 ; 接 抗地基沉 陷能力较差 , 不适
合软 土层使用 ; 自重大 , 搬运损坏率高 。 另外 国内生产 的大 口 径预应力混凝土管质量不稳定 , 产效率低 , 品率 高 , 生 废 而且
缺乏 配 套 管 件 给 日后 的维 修 增 加 难 度 。 水 工程 中 已基 本 淘 给 汰管 径 18m 以上 的 预 应 力 混 凝 土 管 , . 因此 不 考 虑 此 种 管 材 。
我国是一个 水资源缺乏 的国家 , 水资源地 域和时空分布
成熟 , 优点是施 工工艺简单 , 自身耐腐蚀 , 低水头时一 般造价 较低 。 缺点是抗 渗能力 差 , 糙率 大 , 口易漏水 ; 接 现场施工 场
地大 , 占地 范 围 大 , 工 进 度 慢 , 施 易受 天 气 影 响 , 工 受 干 扰 施

长距离重力流输水管道设计问题分析

长距离重力流输水管道设计问题分析

长距离重力流输水管道设计问题分析摘要:随着近年来我国城市化进程的不断加快,长距离重力流输水管道已经成为城市供水的重要组成部分之一。

随着长距离输水工程数量的增加,输水管道的设计、施工与使用也越来越受重视。

本文主要围绕长距离重力流输水管道的相关设计问题进行了讨论,期望能够推动我国长距离输水工程设计水平的提升,为广大设计人员提供参考与借鉴。

关键词:长距离;重力流;输水管道;设计;问题在长距离输水工程水量不断增加的今天,重力流输水工程已经成为其中重要的组成部分之一。

重力流输水管道有着节能、节点、成本低、运维简便等诸多优势。

重力流输水管道在应用的过程中对于高程有着一定的要求,要求地形高差必须能够满足相应的水头损失需要,并配置自由水头于管道末端,且地形坡降>输水水力坡降。

长距离重力流输水管道在设计的过程中还存在着诸多问题需要重视,例如输水道路路线的设计、管道管材与管径的选择、水锤的防护等。

基于此,本文围绕长距离重力流输水管道的相关设计问题进行了讨论,具体内容如下。

1、工程概述甲工程管线总长30000m。

工程的末端土壤具有腐蚀性,施工难度相对较大。

工程的首端地势平坦,便于施工。

该工程的设计流量为3.00m3/s,上下浮动0.20m3/s。

该工程为重力流输水管道,高程差为162m。

甲工程在设计时,存在着落差集中于末端、管道出口处富余水头大的问题。

为了解决上述问题,设计人员在设计时选择了分段分压的方式进行处理。

该工程在建设时,分别选用了用DN1400球墨铸铁管道以及DN1600预应力钢筋混凝土管。

2、长距离重力流输水管道的布线原则管线的布置与走向将直接决定整个工程的投资金额与施工难度。

因此,在布置管线时,要提前做好管道沿线的调查工作,重点对地质、地貌、河流、公路、地下管道(输气管道、输油管道)进行调查。

拟定多种方案,通过比选选择可行性与经济性最好的方案。

在长距离重力流输水管道布线时,应该遵循以下原则:(1)布线时要尽可能避开大起伏、急转弯现象,选择直线缩短管线的长度,使供水系统的布局尽可能合理。

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨摘要:随着国内基础设施量的增多,大型引水、输水工程所占的比重也在逐渐增大,要想保证这些输水工程的质量以及低成本,就需要施工企业能够把握管材的质量与成本,从根本材质入手控制工程的质量和成本。

本文即是从技术性和经济性两个方面入手,对如何选择适合长距离、大流量输水工程的管材进行探讨。

关键词:长距离输水工程;管材;选择1引言水资源是每个城市发展的根本,无论是居民生活用水还是工业用水都离不开水。

为了保证城市的正常用水,很多水资源供应缺乏的大城市都会采用大型输水工程设计来解决城市的用水需要。

这些输水工程本身长度长、需要材料管径大、覆土深。

为了保证输水工程的整体施工质量以及降低施工成本,在管材选择设计这一部分应当给予充分重视。

下面笔者就结合自己的经验就管材选择进行分析。

2管材种类及特点比较目前最常用的管材主要包括这四类大口径管材:钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)及玻璃钢夹砂管(RPMP)。

这四类管材都符合大型长距离输水工程对工作压力、管道口径的要求。

下面笔者就围绕这四种主要大口径管材进行其特点的比较和分析。

2.1管材成本投资若统一按照大开挖、管道覆土均2米深考虑工程施工,结合管材市场材料价格、埋管设计和施工方案的选择对四种管材投资成本的影响分析可见图1。

图1 四种管材单位长度的成本投资分析图1可知,仅预应力钢筒混凝土管和钢管适合工程管径DN2700以上的管道设计,其中又以选择钢管较为合理,而当工程管径在DN1600到DN2600的范围内时,预应力钢筒混凝土管最便宜,钢管和玻璃钢管次之,而管材造价为球墨铸铁管最贵,因此但从单位长度管材成本投资来看,此范围内的工程管径选择预应力钢筒混凝土管较为合适。

2.2管材的使用寿命球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管、预应力钢筒混凝土管这三种管材的使用寿命均可达到50年以上。

而钢管的使用寿命则受工程防腐质量以及运行时维护水平的影响,只有除锈和防腐层的质量得以保证,才能保证钢管的使用寿命。

长距离管道输水工程设计

长距离管道输水工程设计

浅谈长距离管道输水工程设计摘要:长距离输水管道目前已在城市供水,农灌泵站等领域中广泛采用,而输水管道设计合理与否,将对工程投资、施工、运行管理等方面产生很大影响。

本文对长距离管道输水工程中管材的选择、输水管道的数量、通气及输水管道的粗糙系数n值选取等技术问题,进行了探讨。

关键词:长距离管道输水;管材管道;选择1长距离输水管道管材的选择合理选择管材对长距离输水工程十分重要。

不仅是输水管道安全运行的关键,而且还决定工程造价的高低。

管材选择应根据管径、内压、外部荷载,管道敷设区的地形、地质、管材的供应,按照施工方便、运行安全、经济合理的原则确定。

在城市长距离输水工程中,管道直径大都在1m以上,管道输水工程常用的管材有球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢复合管道。

1.1大口径球墨铸铁管大口径球墨铸铁管用于国内输水工程已有10a时间,在生产、使用过程中已经积累了一定经验。

球墨铸铁管的特点是强度高韧性大、耐腐蚀能力强,并且接口采用“t”型接头,施工安装方便,有很强的适应地基变形和抗震能力,但价格较贵。

1.2钢管钢管应用历史悠久,范围广,是一种常用的安全管材。

优点是适应性强,加工灵活方便,可承受较高的内压。

缺点是不宜承受较大的外荷载,一般超过4m时,就要考虑加固处理。

另外,钢管防腐麻烦,总造价高,一旦防腐处理不当,将直接影响其使用寿命和输水能力。

钢管还应根据工程的具体情况考虑伸缩节等措施,以保证输水安全。

1.3预应力钢筋混凝土管预应力钢筋混凝土管在我国应用较为广泛。

一度成为长距离输水工程的主要管材。

其特点是工程总造价低,抗震性能及水力条件好,不需做防腐处理,是一种适合长距离重力流输水的经济管材。

其缺点是笨重、运输及施工不方便。

由于工艺原因存在空鼓或出现承口圆形不规则等,易引起渗漏。

1.4预应力钢筒混凝土管预应力钢筒混凝土管不仅具备预应力钢筋混凝土管及钢管的双重优点,而且弥补了各自的不足之处。

长距离输水管道工程管材选择

长距离输水管道工程管材选择

PCCP 管
接口
焊接连接
T பைடு நூலகம்柔性接口
柔性承插连接
防渗漏性能



抗老化性、耐腐蚀性



防腐方案
外防腐为 3PE, 内壁熔结环氧树脂粉
末,效果好
外防腐为锌层 + 活性土层,内防腐为水
泥砂浆内衬
内外防腐活性土层 + 阴极保护
质量 施工 管体长度 /m 适用范围 使用寿命 / 年 承受外压能力及强度
轻 较难
水工程中应运而生。在管道工程中,管材的投资一般占工程投资的 1/2 以上,因此管材选择至关重要。对不
同管材技术特性、经济性和防腐方式进行对比分析,为同类工程提供参考。
关键词:长距离输水管道;钢管;球墨铸铁管;预应力钢筋混凝土管;预应力钢筒混凝土管
中图分类号:TU991.36
文献标识码:A
文章编号:1003-5168(2021)34-0068-03
1.3 预应力钢筋混凝土管(PCP) 预应力钢筋混凝土管目前应用较为普遍,主要原因 在于其造价成本低,且加工难度较小。和其他管材相比, PCP 管的抗渗性、耐久性优良,施工难度小。管道内壁十 分光滑,基本不会出现结垢的情况,具有较强的输水能力。 即便没有采用防腐处理技术,也不会出现腐蚀。 但是,PCP 管的柔性不佳,自重较大,运输难度大, 且无法保证承插接口的加工精度,存在较大的维修难度。 此外,部分 PCP 管存在空鼓、裂缝等问题,易导致渗漏情 况的发生。受 PCP 管管径及工作压强的影响,其一般被 应用于管径 2 000 mm 以下、工作压强在 0.4 ~ 0.8 MPa 的路段。 1.4 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 预应力钢筒混凝土管的制作材料为钢丝、混凝土与 钢筒。其在抗渗性、密封性、抗震能力、耐腐性能与耐久 性等方面的优势较大,且具有较长的使用寿命与较大的 管径使用范围。现阶段,钢制承插口是 PCCP 管道的主要 接口形式,且应用了橡胶止水圈,具有良好的止水效果, 能非常便捷地检验接头渗漏情况,安装难度小,维修成本 低。PCCP 管的缺点是造价较高,单位管长质量大,运输 和施工相对不便,管内壁易滋生水生物。 PCCP 管的管径一般为 600 ~ 4 000 mm,工作压强为 0.4 ~ 2.0 MPa,最高内压可达 2.5 MPa。该管材特别适用 于管径在 1.2 m 以上的大口径管道工程。对于管径小于 1.2 m 的中小口径管道工程,PCCP 管重力较大,价格相 对偏高,不具有市场竞争优势。

长距离输水工程的管材选用

长距离输水工程的管材选用

长距离输水工程的管材选用1、可选管材的种类1.1钢管钢管应用历史较长,范围较广,输水工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。

螺旋焊接钢管采用卷板,利用螺旋管焊接生产线一次成型。

国内已可生产DN2540mm 螺旋焊接钢管。

螺旋焊管受加工工艺影响,管材存在较大残余应力,这部分残余应力与管道运行期间工作应力组合后,降低了管道承受内压的能力。

另外,螺旋焊接管的焊缝较直缝焊管的焊缝长,这就意味着薄弱环节多,可靠性差。

但由于输水工程管道内压一般不算太高,即使螺旋焊接管存在上述问题也不影响其应用。

1.2铸铁管按材质可分为灰口铸铁管和延性铸铁管,由于灰口铸铁管口径不大、材质不稳定,因此事故较多,在输水工程中基本不采用。

延性铸铁管也称为球墨铸铁管,其强度比钢管大,延伸率也高出 10%.另外,现有些厂家生产的球墨铸铁管没进行退火处理,称为铸态球墨铸铁管,其材质的性能除延伸率低于球墨铸铁管外,其余性能指标均与球墨铸铁管相似,价格也低,应用也较多。

1.3预应力混凝土管按生产工艺分成两种,一种因加工工艺分为三步,通常称为三阶段预应力混凝土管;另一种方法是一次成型,通常称为一阶段管。

预应力混凝土管因加工工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况而应用普遍。

但管材制作过程中存在弊病,如三阶段管喷浆质量不稳定,易脱落和起鼓;一阶段管在施加预应力时不易控制(特别在插口端部),且因体积重量大造成运输安装都不方便,使其应用受到了限制。

预应力混凝土管口径一般在 2000mm以下,工压在0.4〜0.8MPa.口径大、工压高的工程应用时要慎重。

1.4预应力钢筒混凝土管 PCCP这是一种钢筒与混凝土制作的复合管,管心为混凝土,在其外壁或中部埋入厚 1.5mm 钢筒,在管芯上缠绕环向预应力,采用机械张拉缠绕高强钢丝,并在其外部喷水泥砂浆保护层。

该管的特点是由于钢套筒的作用,抗渗能力非常好。

管子的接口采用钢制承插口,尺寸较准确,并设橡胶止水圈(单胶圈或双胶圈),因而止水效果好,安装方便。

长距离输水管道工程经济管径的确定

长距离输水管道工程经济管径的确定

引黄入冀摘要探讨不同阶段管径的确定方法实例,比较不同管径的确定方法,得出采用动态法确定经济管径的一致性结 论,对长距离加压输水管道工程设计具有一定的参考价值。

关键词输水管道工程;设计;经济管径长距离输水管道工程经济管径的确定□邱丁初在输水管道工程尤其是长距离输 水管道工程建设中,管材投资占工程总 投资的比重较大,输水管材选定后,管 径大小的选择直接影响工程投资和年 运行费用,确定经济合理的管径方案, 对节省工程投资、方便运行管理意义重 大。

1.管径与工程费用的关系当输水管道工程设计流量确定后,管径大小的选择主要与流速有关,管径 大小与流速的平方根成反比。

设计流速 越小,所需管径越大,管道工程投资相 应增加,但由于流速减小,输水过程中 的水头损失减少,栗站扬程可以降低, 输水电费降低,减少了运行管理费用。

反之,设计流速增加,所需管径越小,管 道工程投资减少,但流速增加,输水过 程中的水头损失增加,栗站扬程增加, 输水电费增加,运行管理费用亦随之增 加。

管道工程投资随着管径增加而增 加,运行费用随着管径减小而增加,工 程设计中,一般通过对一系列管径进行 分析,将满足管材规格要求、工程投资 年折算费用与年运行费用(年费用)之 和最小的一组管径作为经济管径。

管径 与工程费用的关系见图1。

2.经济管径的确定方法2.1静态法输水工程管径大小的确定主要与 流速有关,若根据工程经验首先确定经济流速,即可求出经济管径,公式为:式中:D —经济管径(m );q —设计流量(m 3/s )曰 v —流速(m /s )。

该方法一般在项目初期初拟管道 管径时采用,由于经济流速选择带有一定的主观性,设计人员往往考虑采用流 速范围偏小值,并选用计算管径向上侧 规格管径,便于初期控制工程投资,同 时从公式参数可以看出,静态法用单一 流速进行控制,不能综合考虑具体工程 项目在管材价格、施工条件、征地拆迁、 水头损失、电费单价等方面因素对管径 确定的影响。

长距离高差大原水输水管管材选择

长距离高差大原水输水管管材选择

长距离高差大原水输水管管材选择作者:刘长兴张玉廖怀军廖孟钧来源:《建筑工程技术与设计》2014年第18期【摘要】结合昆明清水海长距离输水工程实例,对不同管材的特性、工程费用、工程施工的实际情况等方面进行对比,最终确定出适合本工程的原水输水管材,可供相关工程设计参考。

【关键词】长距离高差大输水管管材1 工程概况昆明是全国40个水资源短缺城市之一。

随着昆明市空港经济区、昆明新机场、深圳工业园区、呈贡新城的大规模开发建设阶段,昆明市实施了清水海引水工程,来解决昆明市供水水源不足的问题,保障城市供水。

清水海引水工程包括水源工程和净配水工程两部分,主要供应城市的生活、生产用水以及灌区的农业用水等。

净配水工程主要包括:原水输水工程、净水工程、配水工程,工程总规模为54万m3/d。

2)球墨铸铁管球墨铸铁管管壁致密,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,有50~100年的使用寿命,采用承插连接,施工速度快,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,承受水压能力较钢管高,可达2.0MPa以上,是比较理想的管材。

近年来对于大管径球墨铸铁管(DN1400~DN2600)国内已具有批量生产能力。

但大口径球墨铸铁管管壁簿,在外力作用下,承、插口端较容易变形,影响管道敷设,因此穿越道路等地段应避免使用球墨铸铁管。

大口径球墨铸铁管的管件,铸造难度大、相对价格高。

设计粗糙系数n值一般取0.012。

长春市第五净水厂输水管线、肇庆大旺新水厂输水管线等,均采用球墨铸铁管作为原水输水管。

3、钢筒混凝土管钢筒预应力混凝土管实质上是一种钢板与预应力砼的复合管材。

此种管材抗渗压力很高,工作压力通常为0.4~2.0MPa。

此种管材的管径范围是DN400~4000mm,最大可达DN7600mm。

钢筒预应力混凝土管管的半柔性接口承担不均匀沉降引起接口处的应力集中,将比柔性接口较大,故管道基础及管腔的回填,比一阶段、三阶段预应力管要求较严,通常在较硬的沟底应作砂垫层。

山区小流量长距离自重流输水管道管径和管材选择

山区小流量长距离自重流输水管道管径和管材选择

山区小流量长距离自重流输水管道管径和管材选择作者:李鹏来源:《建筑工程技术与设计》2015年第14期[摘要]某山区输水管道按自重流供水设计,通过对输水管材综合比选,确定管材采用球墨铸铁管,在选择管径时可充分利用水头差确定最小供水管径,为山区地形小流量长距离自重流输水管道管径和管材选择提供设计借鉴。

[关键词] 小流量;自重流输水;球墨铸铁管;海曾威廉公式1 工程概况本工程为西南五省市重点水源规划建设项目,主要以供水为主,供水对象为水库下游沿途村屯及镇政府驻地,水库总库容330万m3,有效库容158万m3。

输水管道自新建取水阀房引出后,前段6.2km基本沿河床或沿河岸顶部台、耕地敷设,其后7.3km基本沿二级公路路边敷设,最后接镇水厂约0.51km管线沿二级公路边丘陵地山腰敷设,输水管线总长14.01km。

管道设计引水规模为8495m3/d(折合流量为1000L/s)。

输水管道沿线共设四个分水口,分别为分水口1(桩号3+878m)、分水口2(5+326m)、分水口3(8+348m)和分水口4(11+788m),分水流量分别为2.52L/s、1.68L/s、3.74L/s及1.25L/s。

本工程水库最低供水水位为466m,最高供水水位为480.99m,输水管道末端镇水厂蓄水池顶部控制高程为308m,则可利用的最大、最小水头差分别为173m和158m。

2输水管材及管径选择(1)输水管材选择对输水管管材的选择,主要从性能和经济两方面进行综合比选,评定的内容应包括以下几方面:管材性能安全可靠,能承受要求的内压和外压荷载;管道具有良好的封闭性和防渗性;施工方便,安装便捷;使用年限长,维修工作量少;输水水质有保证;管材来源有保证,管件配套方便等。

目前在供水工程中可使用的输水管材有球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管、PE聚乙烯管、钢丝网骨架聚乙烯复合管、夹砂玻璃钢管、钢管等。

结合本工程实际情况,预应力钢筒混凝土管虽具有抗腐蚀、寿命长、强度高、抗震性能好、安装简易、可靠、运行维护费用低、不污染水质等优点,一般使用在长距离大管径供水,生产最小管径为0.4m,但用在本工程中会造成富裕水头较大,不经济,故建议不采用。

长距离引调水工程中大口径输水管材的选用

长距离引调水工程中大口径输水管材的选用

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。

浅论长距离输水管道选择

浅论长距离输水管道选择

浅论长距离输水管道选择1、常用管材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:常用的金属管材有普通焊接钢管和离心球墨铸铁管;常用的非金属管材有各种玻璃钢管、塑料管和混凝土管;常用的复合管材有钢塑复合压力管和各种钢骨架塑料复合管。

下面介绍几种目前在国内应用广泛、市场上十分畅销、大家比较认可的管材。

1.普通焊接钢管(SP)耐腐蚀性:管材虽然耐腐蚀性能较强,但内、外壁仍需做防腐处理;卫生特性:内衬水泥砂浆易结垢,对水质有一定影响;水力特性:内衬粗糙系数n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:一般采用现场焊接,密封性能优;安装性能:管长≤12m,自重较大,接口少但需要焊接,敷设要求低,安装性能良;力学性能:强度、韧性、抗冲击等性能优,但刚度较差,承压较高;抗震性能:管材强度高、韧性好,可承受高压,抗震性能优;安全程度:不会漏水,不会爆管,安全程度高;使用寿命:估计<25a。

可见其最大优点是力学和机械性能优越、强度高、承压大,最大缺点是不耐腐蚀,故必须对内、外壁做防腐涂层,且在计算壁厚时,应考虑2mm厚腐蚀余量。

钢管防腐质量、尤其现场焊缝防腐质量,对安全运行、使用寿命影响较大。

2.离心球墨铸铁管(DIP)耐腐蚀性:管材虽然耐腐蚀性能较强,但内、外壁仍需做防腐处理;卫生特性:内衬水泥砂浆易结垢,对水质有一定影响;水力特性:内衬粗糙系数n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:采用橡胶圈柔性接口,密封性能良;安装性能:管长≤6m,自重大,接口多但方便,敷设要求较低,安装性能良;力学性能:强度、刚度、韧性、抗冲击等性能优,承压较高;抗震性能:采用柔性接口,管材强度高,韧性较好,但不能弯曲,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度较高;使用寿命:接近50a。

3.夹砂玻璃钢管(FRPM)耐腐蚀性:管材本身抗腐蚀,不需要做任何防腐处理;卫生特性:管材环保卫生,内壁不结垢,对水质无影响;水力特性:内壁粗糙系数n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用丝扣活接头连接,密封性能优;安装性能:管长≤9m,自重轻,接口较少且方便,敷设要求较高,安装性能优;力学性能:强度、刚度、韧性等性能优,承压极高;抗震性能:管材强度高,且有一定柔性,抗震性能优;安全程度:不会漏水,很难爆管,安全程度高;使用寿命:设计50a。

山区长距离输水管道设计要点分析

山区长距离输水管道设计要点分析

山区长距离输水管道设计要点分析发布时间:2023-02-17T01:59:22.967Z 来源:《工程建设标准化》2022年第19期作者:高绍涌[导读] 山区长距离输水工程,对受水区的影响非常大高绍涌丽江市水利水电勘测设计研究院有限公司云南丽江 674100摘要:山区长距离输水工程,对受水区的影响非常大。

由于山区地形复杂,管道敷设运行的问题较多,可能会导致受水区供水不足,无法保证水质量。

所以在本文研究中,注重分析山区长距离输水管道问题,提出相应的设计要点,仅供参考。

关键词:山区;长距离输水管道;设计要点山区长距离输水工程,对受水区以及工程沿线的安全性影响大。

当山区地形复杂时,则管道起伏明显,极易出现爆管问题,危害供水安全。

为了确保管道输水安全性,按照不同敷设环境,深入分析安全措施,比如防水锤、泄水、排气、联通管,同时要选择适宜的管道压力,制定不同突发事件的应对措施,保障运行安全性。

1、山区长距离输水管道的选择1.1管道路径的选择在供水系统中,输水管道负责输送水源。

输水管道的管线长,整体投资大,因此要慎重选择管道路径。

在选择管道路径时,要遵循以下要点:第一,管道路径选择时,优选起伏小、短线路的路线,减少工程量,节省投资降低投资。

第二,管道路径的选择,应当规避构筑物、建筑物,以免造成拆迁问题。

第三,立足于发展眼光,多了解管线途经区域的发展规划不能过度关注眼前利益,从而丧失长远利益。

第四,在确定管道的走向时,管道走向应当满足城市村镇规划的要求,严禁破坏现有规划。

第五,合理应用水位高差,借助重力流实现输水非必要不提水。

1.2管道管材选择当前,我国的输水管道材料、技术获得了显著进步,在管道输水工程中,管道投资的占比大。

所以在选择管材时,应当分析多项因素,例如工程规模、资金与技术投入、管径等,保证方案的经济性、实用性。

当前,我国管道工程常用的管材,涉及到钢管、铸铁管、玻璃管、预应力管、PE管、PVC管、聚乙烯钢丝骨架网等。

长距离输水管线选材

长距离输水管线选材

目前国内外常用的钢制管道外防腐工艺主要有 • 环氧煤沥青防腐、胶带防腐、熔结环氧粉末(FBE)防腐、 双层熔结环氧粉末、3PE,2PE、单层PE结构防腐等:
长距离输水钢管内壁防腐性能要求
• 内防腐层由于长期与输送的水流接触,对内壁的防腐性能要求:根据 输送介质进行确定: – 对输送的介质具有抗渗透性和防腐性能 – 若饮用水采用食品级防腐材料,若化工用水、海水、污水等应采 用重防腐材料。 – 良好的耐磨性和涂层附着能力 – 摩擦系数低 – 不易结垢等。
利用加固带修复, 用抱箍补漏,时 一般1-2天 间1-2天 长 管材低,施工高 输送压力低,抗 外压差 长 高 不适宜地面沉降 区
耐久性 管材及施工总造价 劣势
二.钢管加涂层的优势:
借用高压油气长距离输送技术
构建法规标准体系
制定的9项国家安全技术规范和国家标准,已
有6项正式发布实施,在全国推广应用,为我 国压力管道安全法规标准体系的建立,提供了 核心技术、奠定了坚实基础。
26
输水钢管与钢结构的的防护措施
阴极保护技术(不一定必要)
牺牲阳极的阴极保护法 外加电流阴极保护法
27
外3PE内熔结环氧复合钢管的特点
• 结合钢管的机械强度和塑料的耐蚀性于一 体, • 外壁采用3PE防腐技术,耐划伤、耐磕碰 • 内壁摩阻系数小,0.0081-0.091,降低能耗 • 内壁采用重防腐环氧粉末,高温熔结于一 体,适合不同腐蚀性的介质 • 内壁光滑不易结垢,具有自清洁功能
三.总结
• 任何一种产品没有十全十美的,长距离输 送管道也一样,需要根据输送的介质,耐 压强度,埋地土壤的腐蚀环境,埋地深度 以及地面的牢固程度等,同时还要考虑到 施工可操作性,工程项目的周期以及造价 等考虑,合理的选择才是最终的目的。
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长距离输水管道管材和管径选择探讨
【摘要】随着我国经济发展和城市化进程的加快,城市及工业用水量迅速增加,长距离输水工程是解决用水量迅速增加的主要措施之一。

输水管道在新材料、新技术应用方面有了较大进步。

管道投资占整个输水工程的绝大比重,不同管道材料,其水力学特性、耐久性、安全性、经济性、施工难易等方面均不同。

因此管材、管径的选择尤为重要。

【关键词】长距离输水管道管材管径
中图分类号:f291.1 文献标识码:a 文章编号:
一、管材选择
管材是影响管道工程造价的主要因素,不同管道材料,其水力学特性、耐久性、安全性、经济性、施工难易等方面均不同。

管材的选择应考虑输水管道的重要程度,管道根数和长度、运行方式及有无调节设施、管道直径、正常工作压力和非稳定流极限压力、外部荷载、管道沿线地质条件及地形起伏程度、使用寿命、供货、运输、工期、安装等因素综合确定进行比较。

1、可选管材的种类
对于中等压力、中等口径的长距离输水工程,目前常用管材有:钢管(sp)、球墨铸铁管(dip)、预应力混凝土管(pcp)、预应力钢筒混凝土管(pccp)、玻璃钢管(rpmp)等。

就上述管材选择说明比较如下。

1.1 钢管(sp)
钢管应用历史较长,范围广,是一种传统的输水管材。

分直缝焊管和螺旋焊管。

钢制管道强度高,可承受的压力较高,管材及管件容易加工,管道敷设方便,适应性强,特别是地形、地质复杂的地段,采用钢管比较方便;钢管接口形式比较灵活,可以焊接、法兰等连接,钢制管道适用于各种施工方式。

但钢管的刚度小,内外防腐要求严,必要时需要做阴极保护;钢管造价较其他管材高,寿命短,一般不超过25年。

为延长钢管寿命,需对其进行防腐处理和保护,其方法可采用涂料加牺牲阳极的复合防腐措施。

钢管内、外防腐采用国家卫生部许可的gz-2新型高分子防腐涂料,内壁防腐级别为普通级,采用二底二面,漆膜干膜厚80~100μm;外壁防腐级别为重加强级,采用二布四油,漆膜干膜厚280~300μm;牺牲阳极保护块间隔一定距离通过电缆与钢管连接,加强钢管的抗腐蚀能力。

通过涂料加牺牲阳极的复合防腐措施,可使钢管寿命达50年,但施工复杂,工期长,造价较高,因此在一般情况下,除了小口径管道及特殊工程外不太常用。

1.2 球墨铸铁管(dip)
球墨铸铁管(dip)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,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。

球墨铸铁管在生产工艺中经过熔化、脱硫、球化处理,孕育处理、
离心铸造及退火处理等工艺,使管材具有良好的韧性和耐腐蚀性。

无论在海水和不同的土壤中均优于钢管,其电阻抗比钢管大三倍。

同时,根据配套条件可自由选择或配套各种厚度的管子和采用各种橡胶圈柔性接口及管配件,所以能够适应各种类型的地质条件。

采用滑入式和机械柔性接口方式,施工简单,因而能适应各种施工条件(包括在管内施工作业),接口作业不仅所花时间短,而且安全牢靠,且接口作业完毕,可立即回填,从而节省时间。

1.3 预应力混凝土管(pcp)
预应力混凝土管按其生产工艺分两种,一种是一阶段管即一次成型;一种是三阶段管。

预应力混凝土管因加工工艺简单,造价最便宜、使用寿命长,承受外压能力较强,缺点是当管道设计压力大于0.8mpa时,混凝土管就有其一定的局限性,不能承担过高的内压,且管壁糙率较大,过流能力较小,外形尺寸较大,重量大,运输和施工不便,对管床基础要求高,承插口质量差,容易漏水。

1.4 预应力钢筒混凝土管(pccp)
预应力钢筒混凝土管是一种钢筒与混凝土制作的复合管。

管芯为混凝土,在其外壁或中部埋入厚约1.5mm左右钢筒,在管芯上缠绕预应力高强钢丝,并在其外部设有泥浆保护层。

该管抗渗性能较好,接口采用钢制承插口,尺寸较准确,设橡胶止水圈,止水效果较好,安装方便。

预应力钢筒混凝土管的管径一般为dn600~3600 mm,工作压力为0.4~2.0mpa,其中dn1200mm以下一般为内衬式,dn1400mm 以上通常为埋置式。

预应力钢筒混凝土管解决了普通预应力砼管承
担压力较低缺点,同时具备寿命长、承受外压、内压较强的优点,大口径管道具有明显价格优势。

1.5 玻璃钢管(rpmp)
玻璃钢管全称缠绕玻璃纤维增强热固树脂加砂管,该工艺是以树脂为基本材料,玻璃纤维及其制品为增强材料,以石英砂为填充材料而制成的新型复合管材。

玻璃钢管采用承插式连接,橡胶圈止水,具有耐腐蚀、重量轻、强度高、不结垢,尤其内壁光滑,水力学性能好,造率系数仅为0.009,是钢管的70%,被称为“水力学光滑管”,与钢筋混凝土管、钢管、铸铁管相比具有内壁光滑、防渗效果好、耐腐蚀、重量轻、强度高、运输安装方便等优点,但对管床基础和管周回填土要求较高。

2、管材的选用
现依据靖边能源化工综合利用产业园启动项目供水工程实例介
绍管材的选用情况。

靖边能源化工综合利用产业园启动项目供水工程金鸡沙输水线
路和白城子输水线路都穿越沙漠区,地形起伏不太大,选用管道直径主要是dn1000,且管道工作压力小于1.5mpa。

综合管道的承压能力、经济、接口、耐腐蚀、管材寿命、安全性及市场信誉度等方面的比较,预应力钢筒混凝土管价格相对较高,施工、运输较困难且预应力钢筒砼管管件需采用钢管连接,故不易采用;球墨铸铁管价格最低,连接方式为承插式,施工方便,其最大工作压力一般为1~2mpa;钢管但施工复杂,工期长,造价较高。

故对工作压力小于1.5mpa的管段选用球墨铸铁管道。

因此靖边能源化工综合利用产业园启动项目供水工程金鸡沙输水线路和白城子输水线路管道直径是dn1000,且管道工作压力小于1.5mpa推荐采用球墨铸铁管道。

二、管径选择
管径选择与经济流速、水头损失、水锤压力及水泵选型等有关。

管道流速是管径选择的重要条件,流速高,管道直径小,一次性投资低,但相应流速高、水头损失也大,泵站扬程高,能量消耗大,产生的水锤压力也高;流速低,管道直径大,一次性投资低,但相应流速低,水头损失小,泵站扬程低,能量消耗少。

因此如何确定一个合理的管径,是长距离输水管道设计中的一项十分重要的工作。

依照一般工程经验,本次按年费用最小法进行探讨。

年费用e包括年耗电费e1和年生产费e2(包括管路折旧费和维修管理费)。

不同的管径有不同的年耗电费e1和年生产费e2,年费用e最小值所对应的管径即为经济管径。

其中e1、e2分别采用下列公式计算。

1、年耗电费用(e1)计算公式:
式中:e1—年耗电费,元;
—电价,0.66元/kw·h;
—水的容重;
—管道设计流量,8m3/s;
—设计净扬程,以不同管径对应的水头损失为设计扬程m;
—年运行时间;
—泵站效率。

2、年生产费用(e2)计算公式:
e2=αf2ln
式中:—年生产费用,万元;
—年折旧率;
—管材单价,元/m;
—管长,m;
—管道根数。

3、不同管径年费用计算实例:
已知:输水管道设计流量为8m3/s,管材为预应力钢筒混凝土管,管长按1000m,管压按1.6mpa考虑,管径分别按dn1600、1800、2000、2200、2400、2600进行比较,不同管径损失、年耗电费用、年生产费用和年费用计算结果见表1~表4。

不同管径损失计算表
表1
年耗电费用计算表
表2
年生产费用计算表
表3
不同管径年费用计算表
表4
经比较,管径为dn2400mm的预应力钢筒混凝土管为最经济管径。

参考文献
1、王占杰供水工程管道的选择[期刊论文]—中国水利 2005(17);
2、陈勇城长距离输水工程的管材选用[期刊论文] —中国给排水1999(8)。

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