钢管与pe管流通能力及管径互换

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1、钢管与PE管流通能力及管径互换本文将通过计算，分别在中、低压两种情况下，对小区内常用规格的PE管和钢管的流通能力进行比较，以便较为方便准确地确定小区中PE管的规格，使其能更好地满足工程运行。1相同条件下，PE管和钢管流通能力的比较目前在小区燃气系统中，应用较多的钢管主要为以下几种：D57X3．5、D89X4、D108X4，D159X4．5；应用较多的PE管为SDR11系列(≤0．4MPa)，规格主要为以下几种：DE63、DE90、DE110、DE125、DE160、DE180；以及SDR17．6系列(≤0．2MPa)，规格主要为以下几种：DE63、

2、DE90、DE110。本文将分别在中、低压两种情况下，对其流通能力进行计算比较。两者内径见表1：表1小区常用钢管、PE管规格钢管(mm)PE管(SDR11)PE管(DSR17.6)(mm)规格内径规格内径规格内径D57X3.550DE6351.4DE6355.8D89X481DE9073.6DE9079.6D108X4100DE11090DE11097.4D159X4.5150DE125102.2　　　　DE160130.8　　　　DE180147.2　　1．1公式的选用　　计算公式选用《城镇燃气设计规范(1998年版)》GB50028—93中的管

3、道计算公式。　　(1)低压燃气管道单位长度摩擦阻力损失计算公式　　对于低压燃气管道，根据燃气在管道中3种不同的运动状态(层流状态、临界状态和湍流状态)，其单位长度的摩擦阻力损失可按3种公式计算。其中在层流状态和临界状态下的单位长度的摩擦阻力损失只与流量、管内径、燃气密度及运动粘度、设计温度有关，而与管道内壁的当量绝对粗糙度无关(这恰恰是PE管和钢管在流通能力计算方面最大的不同)。可见，在层流状态和临界状态下，对于给定相同条件(管内径、燃气密度及运动粘度、设计温度、长度相等、压降相等)下的PE管和钢管，其流通能力一致。对于湍流状态，其单位长度的摩擦阻

4、力损失计算公式如下：(2)中压燃气管道单位长度摩擦阻力损失计算公式如下：　　式中：　　P1—燃气管道起点压力，KPa．A；　　P2—燃气管道终点压力，kPa．A；　　△P—燃气管道摩擦阻力损失，Pa；　　L—燃气管道计算长度，km　　I—燃气管道计算长度，m；　　Q—燃气管道计算流量，m3／h；　　d—管道内径，mm；　　p—燃气密度，kS／m3；　　T—设计计算温度，K；　　T0—273K；　　V—0℃和101325kPa时燃气的运动粘度m2／s；K—管壁内表面的当量绝对粗糙度mm。1．2比较条件的确定　　为了便于比较计算，对比较条件确定如下：　

5、　(1)低压状态下，钢管和PE管管长I为1．0m，　　中压状态下，钢管和PE管管长L为1．0km，　　(2)介质为天然气，设计温度按T=293K计；　　(3)T0=273K；　　(4)ρ取0．7kS／m3，　　(5)v取14．5X10-6m2／s；　　(6)管道内表面当量绝对粗糙度，钢管取0．2mm，PE管取0．01mm：(7)本文只比较直管段的流量，不考虑两者的局部阻力损失。1．3低压状态下(≤0．005MPa)，两种管道流通能力的比较　　由上文可知，在层流状态和临界状态下，对于给定相同条件(管内径、燃气密度及运动粘度、设计温度、长度相等、压降相

6、等)下的PE管和钢管，其流通能力一致。　　下面仅比较湍流状态下管道的流通能力。本文将管内径相近的钢管和PE管分为三组进行比较。经计算，在不同的压降下，比较结果见表2。表2PE(SDR17．6)管和钢管流通能力比较(低压)由表2可知，在低压、湍流状态下，三组内径相近的PE管和钢管(DE63&D57x3．5、DE90&D89x4、DE110&D108x4)在相同条件下，PE管的流通能力为钢管的125％—187％；由图1可知，在小区燃气工程中，在相同条件下，我们可用规格为DE63、DE90、DE110的SDR17．6系列的PE管来分别代替D57x3．5、

7、D89x4和D108x4的低压钢管。图1低压管道流通能力图1．4中压状态下(≤0．4MPa)，两种管道流通能力的比较　　在给定相同条件(燃气密度及运动粘度、设计温度、长度相等、压降相等)下，本文将D89x4的钢管分别与DE90和DE110的PE管进行比较；将D108x4的钢管分别与DE110和DE125的PE管进行比较；将D159x4．5的钢管分别与DE160和DE180的PE管进行比较。比较结果见表3、4。表3PE(SD11)管和钢管流通能力比较(中压)表4PE(S0R11)管和钢管流通能力比较(中压)图2中压管道流通能力图　由表3和表4可知：　

8、　(1)在相同条件下，D89x4的钢管与DE110的PE管比较，PE管的流通能力较钢管大57％—85％，如用DE110的P