供水管道的比选方案(8.23)讲解.doc

供水管道的比选方案 一、管材选择原则 目前国内可用于埋地水的管道产品和各种热塑性、热固性树脂高分子等有机材料制造的管道。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、安全可靠的管材，应考虑满足以下要求： 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，漏损率低耐腐蚀使用年限长，运行成本低，运输方便，维护管理简单。水力条件好，内壁光滑不易结垢，管路畅通。，。综合造价，不仅管材本身的造价还应包括运输、施工、安装等等。 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 种类 外径 (mm) 壁厚 (mm) 米重 (Kg/m) 内径di（mm） 流速（Vi m/s） 流量m3/h DN600\dn630 球墨铸铁管\DN600 635 9.9 147 615.2 2 2160 钢丝网管\dn630 630 23 51 584 2.2 2160 DN400\dn400\ dn450 球墨铸铁管\DN400 429 8.1 80.3 412.8 2 963 钢丝网管\dn400 400 15.5 22 369 2.50 963 钢丝网管\dn450 450 16 26 418 1.96 963 注：计算公式： 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） （计算所得的值见下表） 达西-魏斯巴赫公式 因Re的值均相当大（4.69×107～9.75×107）可用下列公式计算 阿里特苏里公式 Re——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） 规 格 种类 内 径 （ｍｍ） 流 速 (m/s) 水头损失ｉ (ｍ／1000m) DN600\dn630 球墨铸铁管\DN600 615.2 2 6.69 钢丝网管\dn630 584 2.2 4.57 DN400\dn400\ dn450 球墨铸铁管\DN400 412.8 2 10.65 钢丝网管\dn400 369 2.50 9.55 钢丝网管\dn450 418 1.96 5.48 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 钢丝网骨架塑料复合管 球墨铸铁管 材 质 聚乙烯/镀铜钢丝/粘接树脂 生铁/碳硅合金 卫生性能 管道基体材料为卫生无毒的高密度聚乙烯树脂，符合饮用水卫生水平。且环保可回收利用，无二次污染。 管道本体材料主要为生铁、碳硅合金，易因介质作用与土壤电化学反应等造成管网腐蚀，长期使用易产生“黄水”现象。存在二次污染问题。 防腐性能 管道基体材料聚乙烯树脂为惰性材料，内外层防腐，具有良好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能 ，良好的抗环境土壤电化学腐蚀性能以及耐海水腐蚀性能。 由于材质决定，管道防腐性能差，以往常规做法为做水泥砂浆内防腐、热沥青二度外防腐处理，但往往达不到预期效果，极易造成腐蚀穿孔并导致泄漏。 水力特性 管道基体材料高密度聚乙烯树脂为非极性物质，管道内壁光滑，长期使用管内壁不结垢，相对流通能力较强。较同规格球墨铸铁