内容发布更新时间 : 2024/11/5 21:35:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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

规格 DN600\\dn630 种类 球墨铸铁管\\DN600 钢丝网管\\dn630 外径 (mm) 635 630 429 400 450 壁厚 (mm) 9.9 23 8.1 15.5 16 米重 (Kg/m) 147 51 80.3 22 26 内径di流速（Vi m（mm） /s） 615.2 584 412.8 369 418 2 2.2 2 2.50 1.96 流量m3/h 2160 2160 963 963 963 DN400\\球墨铸铁管\\DN400 dn400\\ 钢丝网管\\dn400 dn450 钢丝网管\\dn450 注：计算公式：Q?Tdi2Vi14?Tdp2Vp14di2?Vp?2*Vi

dp 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）

Re?vd?（计算所得的值见下表）

1v2 达西-魏斯巴赫公式 i??*d2g因Re的值均相当大（4.69×107～9.75×107）可用下列公式计算

?680.25??0.11(?)阿里特苏里公式

dReRe——雷诺数. V——流速m/s

d——管内径m γ——流体运动粘度m2/s (10℃的水取值为1.3×10-6m2/s) λ—— 水力摩阻系数 ｇ——重力加速度，取9.8m2/s

Δ————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 规 格 DN600\\dn630 种类 内 径 （ｍｍ） 615.2 584 412.8 369 418 流 速 (m/s) 2 2.2 2 2.50 1.96 水头损失ｉ (ｍ／1000m) 6.69 4.57 10.65 9.55 5.48 球墨铸铁管\\DN600 钢丝网管\\dn630 球墨铸铁管\\DN400 DN400\\dn400\\ 钢丝网管\\dn400 dn450 钢丝网管\\dn450 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。故从水力条件与运营成本比较考虑，钢丝网管应用于供水管道优于球墨铸铁管。

2、管材物理技术性能比选

以下为钢丝网骨架塑料复合管与球墨铸铁管性能比较：

对比项 材 质 钢丝网骨架塑料复合管 聚乙烯/镀铜钢丝/粘接树脂 球墨铸铁管 生铁/碳硅合金 管道基体材料为卫生无毒的高密度聚乙烯树管道本体材料主要为生铁、碳硅合金，易因介质卫生性能 脂，符合饮用水卫生水平。且环保可回收利用，作用与土壤电化学反应等造成管网腐蚀，长期使无二次污染。 用易产生“黄水”现象。存在二次污染问题。 管道基体材料聚乙烯树脂为惰性材料，内外层由于材质决定，管道防腐性能差，以往常规做法防腐性能 防腐，具有良好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性为做水泥砂浆内防腐、热沥青二度外防腐处理，能 ，良好的抗环境土壤电化学腐蚀性能以及耐但往往达不到预期效果，极易造成腐蚀穿孔并导海水腐蚀性能。 致泄漏。 管道基体材料高密度聚乙烯树脂为非极性物管道内壁粗糙度大，且长期使用易滋生细菌、附水力特性 质，管道内壁光滑，长期使用管内壁不结垢，着澡类物质并结垢，相对流通能力较差。管网长相对流通能力较强。较同规格球墨铸铁管、钢期运营成本高。 管可提高20%以上。 1、管道的柔韧性能好，可抵抗来自地基沉降、管材刚性好、但柔韧性不足。为此作为地埋管线，外力作用而造成的突发性管道弯曲变形，而不对地基处理要求较高，且由于柔韧性不足，故较发生破裂、泄漏，非常适合应用于沉降地质。 小转弯也必须用管件，增加接头数量及施工费刚柔性能 2、由于骨架存在，管材达到较高的环刚度，同用。且易因地质沉降，发生接头错位导致管网泄时管材兼备塑料管的柔性优点，故作为地埋管漏。 线时，对地基处理要求不高，且30度以内转弯可直接拐弯，无需另外增加管件连接，减少了接点数量及泄漏的机率。 管道采用国内外成熟的电热熔焊接技术连接，管道采用橡胶圈接口承插式连接，可靠性相对连接、密封性能 利用统一标准的参数进行程序控制焊接，人为差，易因橡胶圈老化错位而发生泄漏，并因此对因素少，连接可靠性高，密封强度可达到管材地基处理、接头锚定等施工要求相当高，安装质本身性能。管网接近零泄漏率。 量受人为因素影响较大。各地自来水公司统计数据显示，管网泄漏率在20%以上。 由于塑料材质决定，管道单体重量较轻，管段由于材质决定，管道单体重量较重，是塑料管道单体重量 基本定尺为12～16米/根，最大限度减少了接近3倍。且管段最长定尺为6米/根，因此管道点数（接点数量比球墨铸铁管少1/2以上）。 接头数量与施工成本也大大增加。 （1）因需防腐处理，为保证防腐质量，故施工难度加大，且往往达不到预期保护效果；（2）施工要求低、施工速度快，工程所投入人力、采用橡胶圈接口承插式连接，为保证安装质量，物力及财力相对较小，总施工费用低于球墨铸故对地基处理、接头锚定等施工要求难度加大；（3）因自身重量重，管段最长定尺只能为6米/铁管20%以上。 施工及费用 根，故管网施工时需大型吊装设备，且管网接点成倍增加，无形增加施工难度及施工量。由于以上几点原因，导致管网施工速度较慢、施工周期增长，最终导致工程所投入人力、物力及财力大幅增加，总施工费用及总造价提高。 基于以上几点比较及性能优势，故管网对正常寿命 50年以上 20年左右