建筑管道铺设.doc

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1、5.5管道工程5.5.1配水管管材比选供水工程的根本任务是连续供应有压力的水，同时降低输水费用，配水管道作为供水系统的重要环节，影响着工程总投资，运行费用以及供水系统的安全性。通过技术经济来确定配水管道管材，管径及管线的附属设备。根据以往的工作经验，采用符合要求、经济合理、安全可靠的管材需满足一下要求：（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，漏损率低，爆管少，既要耐腐蚀，又不会向水中析出有毒有害物质。（2）使用年限长，运行成本低，管道材料来源广，管件规格齐全，运行方便，维护管理简单。（3）水力条件好

2、，内壁光滑不易结垢，管路畅通，水头损失少，确保服务水头，降低动力消耗。（4）综合造价低，不仅管材本身的造价还应包括运输、施工、安装等等。（5）加工、运输、施工、维护方便。由于供水工程供水规模大，供水管线的设计管径较大，PVC―U管没有DN500以上的管材，故本次设计管材比较选用供水工程常用的钢管、PE管，玻璃钢管（工艺管）、球墨铸铁管做管材材质方案比较。5.5.1.1管材特性分析（1）钢管钢管的技术性能好，安全性高，有极好的机械强度，可以承受极高的内压和外压，韧性好，耐冲击，对复杂的地形地质有较强的适应性，尤其在过河、山区、过

3、铁路等地段钢管是一种比较合适的管材。缺点是管道防腐要求高，加工要求精度高，维护工作量大，耐腐蚀性差，管道造价较高，现场的工作量较大。（2）PE管PE管主要原料为优质聚乙烯树脂，它除具有塑料管的共性外，还具有以下特点：①管道的连接方式多样化，施工简单、可以根据实际情况采用不同的连接方式。其连接方法主要有：电熔连接、热熔连接、钢塑连接。②耐腐蚀，使用寿命长，可达50年。③密闭性能好，接口材质结构与管材相同，可有效抵抗内压产生的环向应力和轴向应力，不存在接口扭曲造成泄漏的危险。④维修方便，可以不停水维修和安装。⑤低温抗冲击性好，可在

4、‐20~40ºC范围内安全使用，不会发生管材脆裂。⑥耐磨性好，内壁光滑，水力条件好。⑦韧性好，挠性高，断裂伸长率超过500％，对基础的不均匀沉降和错位适应能力强。（3）玻璃钢管（工艺管）玻璃钢管（工艺管）技术性能好，材料的比重只有铸铁的1／4，砼管的1／10，运输、安装较为简易，成不低；强度、刚度较高，耐腐蚀性强；不结垢、无毒、质轻及表面光洁；管内壁光滑阻力小，流速高，耐用；保温、抗冻性好；工程寿命较长；缺点是其施工要求较高。（4）球墨铸铁管球墨铸铁管技术性能好，耐腐蚀性强，管内壁光滑，采用T型橡胶圈柔性接口，使用寿命长。具有

5、以下明显的特点：①可承受的内水压力达到3.0Mpa，其延伸率、刚度、抗拉强度均较大；②大口径配件（特别是弯头）尺寸较大，现阶段城市道路下主要还是采用钢制管配件；③接口通常采用承插口，系柔性接口，耐震动、拆装方便，承受局部沉陷能力较强，可在管内有少量余水的情况下维修；④水泥砂浆衬里在某些情况下会对水质产生不利影响，在外冲击、内压、温度变化等条件下，水泥砂浆衬里易裂纹，导致水分渗入，甚至剥落，致使水阻力增大，影响水质。⑤一般40年得使用寿命，比钢管的使用寿命长。⑥安装难度大、要求高，否则接口处易滑脱、漏水。⑦造价较高，略低于钢管。

6、5.5.1.2安全可靠性分析钢管：安全性好，抗震、承受内外压能力强，但内外防腐质量影响使用寿命，故在施工时对防腐质量要求十分严格。PE管：安全性好，采用食品级聚乙烯树脂为原料，卫生无毒，断裂伸长率较高，韧性、挠性好，对地基不均匀沉降和错位有较强的适应性。玻璃钢管（工艺管）：安全性较好，耐腐蚀性强；不结垢、无毒、轻质及表面光洁；保温、抗冻性好，缺点是其施工要求较高。球墨铸铁管：安全性较好，国外使用较普遍，国内也已广泛使用。施工时需保证接口质量。5.5.1.3水力性能分析决定管材水力性能的因素主要为摩阻系数，不同管材的内壁摩阻系数

7、不同。工程中应选择在相同的流量Q、相同内径，一定输送距离下水头损失hf较小的管材，以节约动力费用和管材投资。水头损失计算公式：hf=λ（5.3.1）将ν=及λ=代入式（5.3.1）得：hf=（5.3.2）另将曼宁公式C=代入式（5.3.2）得：hf=（5.3.3）式中：hf——管道沿程水头损失，m；l——管长，m；Q——管道通过流量，m³∕d——管内径，mm；C——谢才系数；n——管内壁摩阻系数；由式（5.3.3）可知，在相同流量、相同内径，相同输送距离的条件下，管道的沿程水力损失与管道内壁摩阻系数的平方成正比，钢管和球墨铸铁

8、管的管壁摩阻系数为0.0125，玻璃钢管的摩阻系数为0.009。在流量Q、管道内径d、管道长度l都相同的情况下，设钢管、球墨铸铁管的水头损失为h1，PE管的水头损失为h2，玻璃钢管的水头损失为h3，三者之间关系为h1=1.9h3，h2=1.36h3。所以在相同流量、相同管内径