管材比選上課講義

1、精品文檔5.5.2.1 管材比選1）管材選擇原則輸水管材的選擇一般要根據(jù)輸水水質、 工程規(guī)模、 管道的工作壓力、 輸水距 離的長短、工程的進度與重要性以及工程所在地形、地貌、地質情況，當?shù)毓懿?的生產、供應狀況，應用管材的習慣，以及工程的資金落實情況，進行技術、經 濟、安全等方面的綜合比較后確定。由于各地區(qū)地形、地質、水文、氣候等自然條件不一樣，經濟條件與應用管 材的習慣狀況也不一樣， 而每項工程又都具有其特殊性， 因此輸水工程管材的應 用也是多種多樣的。輸水管網(wǎng)管材選擇原則：（1）管材性能可靠，抗震、防震、防暴裂性能好，能承受要求的內壓和外 壓。（2）來源可靠，管配件齊全，貨源有保障，運輸條

2、件好。（3）施工方便，工程進度快。（4）使用年限長，壽命 50年，維修工作量小。（ 5）輸水能力好，在相同條件下，輸水能力長期保持不變。（ 6）工程造價低，技術經濟指標合理。2）管材選擇目前可采用的管材主要有：鋼管、球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土（ PRC 管）、玻 璃鋼（PMP）管、衛(wèi)生級聚氯乙烯（UPVC ）管、聚乙烯（PE）管，其性能說明 如下：（ 1）鋼管鋼管（CP）是一種在各行業(yè)獲得廣泛應用的管材， 具有長久的應用歷史，應精品文檔精品文檔用范圍廣，是一種傳統(tǒng)的輸水管材。 城市供水用鋼管經常選用 Q235B 鋼板制作， 它具有良好的韌性， 管道及管件易加工。 使用年限長，安裝簡便，施工經驗豐富

3、， 強度高，抗沖擊性好， 性能優(yōu)異。但鋼管的防腐性能差， 使用壽命一般不超過 25 年。為延長鋼管壽命， 需對其進行防腐處理和保護， 其方法可采用涂料加犧牲陽 極的復合防腐措施，通過涂料加犧牲陽極的復合防腐措施，可使鋼管壽命達 50 年，但施工復雜，工期長，造價較高。鋼管接口的焊接需要時間長，并且要求技 術性高， 在雨天和地基有水的情況下都不能工作； 要求用砂子鋪底， 并使用細砂 回填并夯實，以防止過度變形；大口徑的鋼管變形量極高，極易導致過度變形； 施工周期長。（2）球墨鑄鐵管（ DIP）。球墨鑄鐵管的性能較灰口鑄鐵管有較大的提高，抗耐腐蝕性能遠高于鋼管， 強度是灰口鑄鐵管的多倍， 適應地基

4、變形的能力及抗震效果好， 重量較輕， 承壓 高；發(fā)生漏水、滲水、爆管事故的現(xiàn)象很少，減少了管道的漏損和維修費用。使 用壽命50年，采用標準配件連接，管道不需要做砂墊層基礎，安裝方便，勞動 強度小，但在有推力產生的地方需要使用止推擋墩；工程造價相對偏高。（3）預應力鋼筋混凝土（ PRC）管應用廣泛，價格便宜，施工經驗豐富， 抗震性能好， 管壁光滑，水力條件好， 耐蝕性良好，爆管率低，工作壓力可以達到 I.OMpa，對水質無影響，使用壽命 30-50 年，采用鋼配件連接，具有良好的抗?jié)B性、耐久性及抗沖擊性、壽命長、 內壁不結垢、 輸水能力能長久保持不變等優(yōu)點。 但是預應力鋼筋混凝土管重量大 而質地

5、較脆，裝卸和搬運困難，管配件缺乏，日后維修難度大。（4）夾砂玻璃鋼（PMP）管玻璃鋼管按制造工藝不同分為： 離心澆鑄型玻璃鋼管和纖維纏繞型玻璃鋼管。給水上常用的是屬于纖維纏繞型的玻璃鋼夾砂給水管。 夾砂玻璃鋼給水管具有管 精品文檔精品文檔輕（重量只有鋼管的1/4左右，是預應力鋼筋混凝土管的1/5-1/10）、強度好、耐 腐蝕、水頭損失?。ㄅc同管徑的預應力鋼筋混凝土管和鑄鐵管相比，過流量要大30%）等優(yōu)點，并且運輸、吊裝、連接方便。但管價較其他管材高，以及由于剛 性較低，易損壞，管坑的開挖回填的要求高，專業(yè)性安裝要求高，增加了安裝費 用。玻璃鋼夾砂給水管規(guī)格有DN25 3000mm的30多種，一

6、般小于或等于DN400的玻璃鋼管道不夾砂。使用壓力范圍為0.1 1MPa,而大于0.6MPa的產量較少。（5）聚乙烯（PE）管比重小，熱導率低，在管徑較小時抗拉、抗壓、抗彎強度較大，物理機械性 能較高；表面光滑、摩阻小，水輸送能力高且可以適應較大水量變化；不結垢、 不滋生細菌；抗腐蝕性能良好，對高低溫適應能力強；比重小、連接性能可靠、 不易漏水、施工方便、施工費用低；使用壽命 50年，運行、維護方便、費用低； 大口徑管道綜合造價高，但口徑在 DN400以下的管材有價格優(yōu)勢；屬于新型管 材，國外應用極為廣泛，湖南省內近年來在一些工程上常作為配水管采用，使用情況良好。在配水管網(wǎng)管材選擇中，要綜合管

7、材的物理機械性能、耐蝕性、液體 輸送能力，生物毒性等技術因素，同時還要根據(jù)工程的具體情況，對技術、經濟、 安全、工期等方面分析比選，綜合平衡后確定。表5.5.2-1管材綜合比較表管材內容鋼管夾砂玻璃鋼管球墨鑄鐵管混凝土給水管PE給水管水力條件好，內壁光滑。好，內壁光滑。較好好，內壁光滑。好，內壁光滑。耐腐蝕性需另做防腐好好需另做防腐好機械性能強度咼，抗 沖擊性好， 性能優(yōu)異。耐水壓強 度，耐外壓 強度和耐沖 擊強度一般硬度、抗 拉、抗壓、 抗沖擊強度 高硬度、抗 拉、抗壓、 抗沖擊強度 高管徑大時硬度、 抗拉、抗壓、抗 沖擊強度一般， 管壁摩擦系數(shù) 低，流阻小。對地質情況的適應性對地質情況適應

8、性強， 基礎不需特 殊處理。對地質情況適應性強，基礎不需特 殊處理。對地質情況適應性強，基礎不需特 殊處理。對地質情況適應性 較差，地質情況不好時基礎需特殊處理。對地質情況適應 性強，基礎不需 特殊處理。施工條件管道較重， 搬運及施工 強度大，適 用于開挖施 工及頂管施 工。管道輕，敷 設簡單，適 用于狹窄道 路上開挖施 工。管道較重，搬運及施工 強度大，適用于開挖施工。管道較重， 搬運及施工 強度大，適 用于開挖施 工及頂管施 工。管道輕，敷設簡 單，適用于狹窄 道路上開挖施工 及水平定向鉆施 工。材料供應情況當?shù)乜刹少彯數(shù)乜刹少彯數(shù)乜刹少彯數(shù)乜刹少彯數(shù)乜刹少徃鶕?jù)上述比較，混凝土給水管對地質

9、適應性較差，因此本工程不于考慮。 針對球墨鑄鐵管、鋼管、夾砂玻璃鋼管以及 PE給水管，保證運行費相同的情況 下（即水泵揚程、總水頭損失一致），做進一步經濟比選。表5.5.2-2各管材同水頭損失選用管徑比選名稱平面長度流里設計流速計算內徑選用管徑每米水頭損失mm3/sm/smmmmmH20/m 管道60000m3/d=0.764m3/s 管長為銀田泵站一蓮花路口長度球墨鑄鐵管69670.7640.98996DN10000.00128鋼管69670.7640.99991DN10000.00128PE管69670.7641.03970DN10000.00128夾砂玻璃鋼管69670.7641.039

10、70DN10000.0012840000m3/d=0.51m 3/s管長為蓮花路口 一青年中樞泵站長度球墨鑄鐵管68590.511.05787DN8000.0018鋼管68590.511.06783DN8000.0018PE管68590.511.11767DN8000.0018夾砂玻璃鋼管68590.511.11767DN8000.0018根據(jù)上表比較得出球墨鑄鐵管及鋼管在同一水頭損失的情況下，計算管徑稍遜于PE管及夾砂玻璃鋼管，但選用管徑一致表5.5.2-3管材經濟比較表管徑 管材DN600DN800DN1000螺旋鋼管每米單價1783.952326.543516.66球墨鑄鐵管每米單價1175.111772.062524.01PE 管（SDR17）每米單價260043007300夾砂玻璃鋼管每米單價879.361351.172