长距离大口径输水管材在工程设计中的选用

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长距离输供水工程管材的比选及安全运行

长距离输供水工程管材的比选及安全运行

K型接口
K型接口是通过紧固连接螺栓,通过压兰挤压密封胶圈, 使胶圈与密封面产生接触压力来实现密封。 即使承插口尺寸误差较大,可以通过胶圈挤压程度调节。 受安装者技能影响较大,实际密封效果不如T型。 拆卸比T型方便。 由于水流改变方向时产生的水力推力,需要设置水泥支 墩。
自锚接口
夹砂层 结构层(可根据要求进行设计) 内外缠绕层
0
外表层(可根据要求添加抗老化剂和紫外线 吸收剂)
工艺设计
从内向外由内表面层、次内层、强度层、外表面层四层组成。 1 内表面层 为耐腐蚀层,由树脂胶衣和表面毡组成,采用内衬树脂, 树脂含量大于90%。 2 次内层 为防渗层,采用无碱短切纤维和内衬树脂,树脂含量为7 0%-80%。内表面层和次内层总厚度不小于3.0mm,该层可 有效防止内表面层微细裂纹向外扩展,起到双层保护作用。 3 强度层 该层对内表层和次内层起加强作用,抵抗所受外界荷载, 保证刚度和强度,采用无碱短切纤维与玻璃布结合,树脂含量 为50±5%,厚度按设计要求。 4 外表面层 为防老化层,在该层树脂中加入抗紫外线吸收剂和石蜡液, 减轻在紫外线辐射作用下产生的老化作用,厚度为0.5mm。
PCCP管
预应力钢筒混凝土管是目前世界上广泛使用的大口径、
高内压的复合型管材,它是将高强钢丝的抗拉、混凝土的 抗压和钢板的防渗有机的结合在一起。此项技术起源于法 国的Bonna公司,20世纪40年代,欧美各国竞相研制开发。
砂浆保护层 高强预应力钢丝


混凝土管芯
PCCP结构形式及特点
内衬式
PCCP-L 离心工艺成型 埋置式 PCCP-E
接头的承压能力大于管材约30%,密封结构借鉴了液压 系统高压密封的技术理论和加工方式,确保密封止水安全 可靠胶圈卫生洁净使用寿命大于50年。 特别适合山丘区压力输水管网工程使用。

简议长距离输水管道工程管材综合比选

简议长距离输水管道工程管材综合比选

建筑材料Construction & Decoration196 建筑与装饰2021年2月下 简议长距离输水管道工程管材综合比选宋双双安徽省城建设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230051摘 要 依据某工程具体特点及特殊性,对其输水管道的多种供选管材作比选,结合工期、技术可行、运维要求等多项指标做综合比较;最终选择技术成熟,具有极强抗腐性与耐久性的K10级1-DN2400mm球墨铸铁管作为施工管道管材。

关键词 钢管;球墨铸铁管;PCCP管;综合比选引言某工程的正向输水采用6.1m 3/s 的自流方式,向新建调节池输送,再通过新机场连接线管道向新机场水厂输送;反向输水采用4.0m 3/s 泵站加压方式,0.5MPa 的工作压力,即当干渠出现故障,或日常检修时,可通过泵站加压方式供应应急保障水。

该工程由以上两种输水方式构成9种不同工况。

1 管道与管径输水干管按《室外给水设计规范》(GB50013—2006)看,至少要2条,当具备安全供水设备时,仅设1条也可。

因其运水距离较长,2条管道所需成本较大,最终选择单管方案供水,因此要求管道具有更高的输水保证率。

其总水头损失如下:这里的hz 就是管道总水头损失;水头的沿程损失用hf 表示;水头的局部损失则以hj 表示。

Hf按达西公式计算:这里的λ是水头局部损失的系数。

在常供水条件下,按低运行水位进行工况设计时,可将水头设定为16.82m ,在将输水流量Q 设定为6.1m 3/s 时,输水管道水头损失总量正比于管道粗糙程度,反比于管道直径,并在管道末端出口处考虑设置约1.0m 的水头富余量,故水头最大损失量在15.82m 以下,要求水头损失不可过小,否则末端水头剩余值过大,会浪费能量,让工程成本加大,故应为管道选择糙率与直径的最佳匹配。

经分析将输水管道确定为糙率0.011~0.012、直径2.40m 的工程管材[1]。

2 管材比选输水管对管材有着较高的要求,按以往工程经验,依据国内管材现阶段生产、运用的具体情况,对涂塑复合钢管、普通钢管、预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管做比选。

长距离输供水工程管材比选及安全运行

长距离输供水工程管材比选及安全运行
02
球墨铸铁管:抗渗漏性好,耐腐蚀性强
03
预应力混凝土管:抗渗漏性一般,耐腐蚀性差
04
塑料管:抗渗漏性差,耐腐蚀性强
05
玻璃钢管:抗渗漏性好,耐腐蚀性强
06
复合管:抗渗漏性一般,耐腐蚀性一般
3
安全运行管理
施工质量控制
材料选择:选用优质管材,确保工程质量
施工工艺:严格按照施工规范和工艺要求进行施工
复合管:结合钢管和塑料管的优点,强度较高,耐压性好,适用于中高压输水
耐腐蚀性
钢管:耐腐蚀性较差,易生锈
01
球墨铸铁管:耐腐蚀性较好,不易生锈
02
塑料管:耐腐蚀性较好,不易生锈
03
玻璃钢管:耐腐蚀性较好,不易生锈
04
混凝土管:耐腐蚀性较差,易生锈
05
复合管:耐腐蚀性较好,不易生锈
06
抗渗漏性
01
钢管:抗渗漏性好,但易腐蚀
STEP1
PE管:聚乙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
PP管:聚丙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
PVC管:聚氯乙烯管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
ABS管:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物管,具有耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,适用于长距离输供水工程。
风险评估与应对
培训与演练:定期组织员工进行安全培训和应急演练,提高员工的安全意识和应对能力
04
监测与预警:建立实时监测系统,及时发现和处理异常情况
03
风险应对:制定应急预案,确保在发生事故时能够及时应对
02
风险评估:对输供水工程进行定期检查和评估,识别潜在风险

浅谈长距离供水工程管材的选择

浅谈长距离供水工程管材的选择

广西城镇建设32 -浅谈长距离供水工程管材的选择□ 俸荣伟[摘 要] 长距离供水工程具有敷设管道线路长、管径大的特点,供水管材投资占工程总投资的比重较大,因此,工程中选择经济、技术合理的管材至关重要。

结合广西壮族自治区北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程实例,从投资经济、管线工程地质、管道安装、管道后期管理维护、使用年限等进行综合分析,为同类型供水工程提供参考。

[关键词] 钢管;球墨铸铁管;PCCP管;管材分析随着城乡一体化的快速推进,长距离供水工程逐年增多。

在长距离供水工程中,供水管材投资占工程总投资的比重也越来越大,因此供水企业如何选择经济合理、技术适用的供水管材是企业不断关注的问题。

本文结合广西壮族自治区北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程实例,从投资经济、管线工程地质、管道安装、管道后期管理维护、使用年限等分析,推荐DN1400和DN1600管径使用PCCP管;DN800管采用球墨铸铁管作为输水管材。

1 概述1.1 工程概况北海市铁山港区原水供水管道改扩建工程主要负责供应铁山港自来水厂原水和铁山港工业用原水,设计供水总规模为44.7万m 3/d,现状供水能力仅为8万m 3/d,原水供水工程主要铺设4根DN1200的玻璃钢夹砂管约26km,但由于部分管段多次发生爆管事故,据现场统计,2016—2020年爆管维修记录共计107次,存在极大的运行安全隐患,且抢修维护工程量和费用逐年增加,严重影响铁山港区的供水安全。

另外,根据铁山港区工业园项目的建设进度和发展规划,预测2023年铁山港区计划总需水规模为26.95万m 3/d,现状供水能力无法满足供水要求,因此对供水管道进行升级改造是非常必要的。

工程在隧洞出口的连通井新增2条供水管道,设计输水方式采用有压重力式自流供水。

供水管道设计最高日供水量26.95万m 3/d ,设计引水流量Q=3.43m/s ,经济流速为0.8m/s~1.5m/s,项目供水管网总长约42km,单根管线长约21km。

长距离大流量输水工程管材选择

长距离大流量输水工程管材选择

细 论 述 如 何 选择 长 距 离大流 量 输 水 工程 的 管 材 , 并具 体 论 述 近 几年 发 展 快 、 用 广 的 P C 应 C P管 的 特 性 。 关键词 : 水管材 ; 输 长距 离 ; 流量 ;预 应 力钢 筒 混凝 土 管 ( C P 大 PC ) 中 图 分 类 号 :V 9 T 4 文 献 标识 码 : B 文 章 编 号 :0 1 2 5 2 0 )504 - 10 - 3 ( 08 0 -040 9 4
根据工程输水流 量及工程重 要性 , 用双管布 置 , 采 经初
步计算 , 输水管道管径约为 300 m 属大 口径 管道 范畴。 0 m,
当前我 国长距离 大流量输 水工程 已建的和在 建的项 目
较多 , 常选用 的管材有 : 现浇钢筋混 凝土涵 、 浇预应力钢筋 现 混凝土圆涵 、 预应 力混凝 土管 、 钢管 、 预应力 钢筒 混凝 土管 、
缺点是抗渗能力差 , 口易漏水 ; 接 抗地基沉 陷能力较差 , 不适
合软 土层使用 ; 自重大 , 搬运损坏率高 。 另外 国内生产 的大 口 径预应力混凝土管质量不稳定 , 产效率低 , 品率 高 , 生 废 而且
缺乏 配 套 管 件 给 日后 的维 修 增 加 难 度 。 水 工程 中 已基 本 淘 给 汰管 径 18m 以上 的 预 应 力 混 凝 土 管 , . 因此 不 考 虑 此 种 管 材 。
我国是一个 水资源缺乏 的国家 , 水资源地 域和时空分布
成熟 , 优点是施 工工艺简单 , 自身耐腐蚀 , 低水头时一 般造价 较低 。 缺点是抗 渗能力 差 , 糙率 大 , 口易漏水 ; 接 现场施工 场
地大 , 占地 范 围 大 , 工 进 度 慢 , 施 易受 天 气 影 响 , 工 受 干 扰 施

大口径输水工程管材的选择

大口径输水工程管材的选择

大口径输水工程管材的选择摘要:如今,随着我国城镇一体化建设步伐的加快,城市供水里程及供水量也是逐年增加。

因此,大口径输水工程也是逐年增多,管材的选择对节约投资成本、施工便利、安全运行等具有重要的现实意义。

基于此,文章通过过大口径输水工程管材的比选,分析了管材经济指标,并提出管材选择的原则与要求,并通过实例说明所选管材的可行性及实用性,对输水工程管材的选择具有一定的指导作用。

关键词:大口径管材;输水工程;管材比选1大口径输水工程管材比选1.1大口径输水管材技术性能概述管材的选择一般要根据工程的规模,管道的工作压力,输水距离的长短,工程进度和重要性,以及工程所在地的地形、地貌、地质情况,还须根据其外部荷载、设计流量、环境介质、使用寿命、造价、当地管材生产情况及使用习惯等方面进行技术、经济、安全等方面综合论证后确定。

因此,选择性能好、施工维护方便、经济、安全的管材是决定工程技术可行、质量可靠、经济合理的关键。

下面就对几种常用大口径输水管材的技术性能进行详细比较。

1.1.1钢管(SP)SP的机械强度好,可以承受较大的内外压力,管身的可焊性方便制造各种配件,能适应地形复杂及要求高的管线使用。

钢管的连接方式为焊接或法兰连接,接口形式灵活,施工方便,管道渗漏量少。

SP还能够靠自身抗拉强度来抵消轴向力,这是其他管材所不具备的优势。

用于城市输水管道工程的SP口径一般在DN600~DN2000范围内,最大口径可达DN4000。

其缺点是造价高,耐腐蚀性较差,除内外壁均需进行常规防腐处理外,在不良水文地质段敷设时尚需考虑采用特殊防腐措施。

其耐久性较差,维护费用较高。

1.1.2球墨铸铁管(DIP)DIP是由经过球化处理的优质铁水用离心铸造工艺生产的。

强度高、耐腐蚀、韧性好、密封性能好,具有良好的可挠性和伸缩性,能吸收因地基沉降而产生的压力,避免管道破裂,使用寿命最长;采用 T 形承插式柔性接口,胶圈密封,安装方便,是传统铸铁管和普通钢管的更新换代产品。

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨

长距离输水工程中对管材设计选择的探讨摘要:随着国内基础设施量的增多,大型引水、输水工程所占的比重也在逐渐增大,要想保证这些输水工程的质量以及低成本,就需要施工企业能够把握管材的质量与成本,从根本材质入手控制工程的质量和成本。

本文即是从技术性和经济性两个方面入手,对如何选择适合长距离、大流量输水工程的管材进行探讨。

关键词:长距离输水工程;管材;选择1引言水资源是每个城市发展的根本,无论是居民生活用水还是工业用水都离不开水。

为了保证城市的正常用水,很多水资源供应缺乏的大城市都会采用大型输水工程设计来解决城市的用水需要。

这些输水工程本身长度长、需要材料管径大、覆土深。

为了保证输水工程的整体施工质量以及降低施工成本,在管材选择设计这一部分应当给予充分重视。

下面笔者就结合自己的经验就管材选择进行分析。

2管材种类及特点比较目前最常用的管材主要包括这四类大口径管材:钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)及玻璃钢夹砂管(RPMP)。

这四类管材都符合大型长距离输水工程对工作压力、管道口径的要求。

下面笔者就围绕这四种主要大口径管材进行其特点的比较和分析。

2.1管材成本投资若统一按照大开挖、管道覆土均2米深考虑工程施工,结合管材市场材料价格、埋管设计和施工方案的选择对四种管材投资成本的影响分析可见图1。

图1 四种管材单位长度的成本投资分析图1可知,仅预应力钢筒混凝土管和钢管适合工程管径DN2700以上的管道设计,其中又以选择钢管较为合理,而当工程管径在DN1600到DN2600的范围内时,预应力钢筒混凝土管最便宜,钢管和玻璃钢管次之,而管材造价为球墨铸铁管最贵,因此但从单位长度管材成本投资来看,此范围内的工程管径选择预应力钢筒混凝土管较为合适。

2.2管材的使用寿命球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管、预应力钢筒混凝土管这三种管材的使用寿命均可达到50年以上。

而钢管的使用寿命则受工程防腐质量以及运行时维护水平的影响,只有除锈和防腐层的质量得以保证,才能保证钢管的使用寿命。

供水工程长距离输水管材的优缺点及选用原则

供水工程长距离输水管材的优缺点及选用原则

供水工程长距离输水管材的优缺点及选用原则摘要在供水工程中,管道占投资的比重很大,因此管材的选择很重要,不同的管材适合不同的工程,应从每种管材的优缺点、性能、安全、性价比等方面综合考虑。

总结了常用管材的分类和优缺点,从性能、安全、经济等方面对其进行综合比较,提出供水工程长距离输水管材的选用原则,并分析了选用管材时的注意事项,以期为供水工程长距离输水管材的选用提供参考。

关键词长距离输水管材;供水工程;选用;优缺点;原则在供水工程中,管道占投资的比重很大,因此管材的选择很重要,不同的管材适合不同的工程,应从每种管材的优缺点、性能、安全、性价比等方面综合考虑。

1 常用管材分类及优缺点比较输水管材一般分为金属管材、非金属管材和复合管材3个大类。

具体分类见图1。

现将目前在国内应用广泛、比较认可的几种管材的优缺点进行比较。

1.1 普通焊接钢管(SP)优点:材质较轻、强度高、承压大、韧性好、适应性强。

此外钢管的密封性好,和其他管材的承插式接口相比较,钢管的焊接口密封性最高;且钢管可制成各种折线型,对地基不均匀沉降适应能力强;钢管适用于大于1.6 MPa的中高压力管道,同时抗磨损能力较强;吊装方便。

缺点:耐腐蚀性差,施工复杂,工期长,造价较高。

使用寿命较短,一般低于25年,在使用时要对其进行防腐处理和保护,可使寿命达50年;此外施工工艺较复杂,现场焊接比较费时,防腐处理也比较麻烦,还要考虑管道伸缩的问题。

1.2 离心球墨铸铁管(DIP)优点:内壁衬水泥磨光防腐,外壁采用喷锌后涂沥青防腐。

承压性能、抗震性能、耐腐蚀和密封性能较强,耐压强度为4~5 MPa,柔性接口,拆装方便,承受局部沉陷的能力好。

现场施工方便,不需要焊接和防腐处理。

缺点:大口径球墨铸铁管及管件的运输和安装难度大,管壁薄,承、插口端容易变形,对于较软弱管基,接口处容易产生变形,影响管道敷设质量;且价格较高。

1.3 夹砂玻璃钢管(RPM)优点:强度较高,重量轻,耐腐蚀,不结垢,内壁光滑阻力小,输送能力强,损失小、节省能耗。

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( 4 ) 球 墨 铸铁 管 ( DI P )
球 墨 铸铁 管是 使用 寿命 长 , 管道 延伸 性好 , 橡胶 圈柔性 接 口密封 效 果好 , 对地 基适 应性 较强 , 可 承受较 的内压 和一 定 的外 压 , 同时 配件 标准 , 维 护检 修 方便 。 重 量相 对 较轻 , 易于 运输 安装 。但 是 管价 高 ( 高于钢管) , 输水 过 程 中管 壁易 产生 腐蚀 馏 , 目前 , 管 径大 于 D N 2 6 0 0 的球 墨 铸铁 管 国 内外 尚 无生 产 应用
①大 口径 的输水 管 线 , 均 为城 市或 企业 的 生命 线 。 国内 引水 工 程多 为 单 条管 线 , 虽 在 引水 工程 中有 蓄水 设 施 , 但 蓄水 仍有 限 , 允许 管 线抢 修 的 时间 都 很短 , 因 而不允 许 出现 爆 管 , 发生 大量 漏 损事 故 , 所 以 管材 质 量应 作 为第 一 因 素 。一旦 发 生爆 管事 故 , 不 仅 浪费 巨大 , 而且 由此 造 成 的经 济损 失 难 以估 量 。 同时, 针 对 常发 生 爆管 的 城市 或 地 区 , 供 水 部 门每 年 都 要支 付 巨额款 项 来 专 门进行 抢修 , 还带 来社 会 影 响。 ② 管材 的 价格 、 施 工 费用 费用、 施 工费 各有 高低 , 是管 材选 取 的重 要 因素 。施 工费 要计 人 。
瞳豳四四
施工技术与应用
长距 离大 口径输水 管材在工程设计 中的选用
摘要 : 文 章从 选 择 输水 管材 的基本 原 则 、 常用 管 材 的基本 特 点 和管 材 比选 三个 方 面对 工 程 中长 距 离 大 口径 输 水 管材 进行 了阐 述, 提 出预 应 力钢 筒混凝 土 管 ( P C C P) 和 钢 管( S P) 是优 选 管材 。 关键 词 : 长 距 离 大 口径 输 水管 材

二、 常用 输水 管材 的基本 特点
目前 , 用 于输水 工 程 源自管材 有 的大 口径 管 材主 要 品种 有 预应 力 钢筋 混凝 土管( P C P ) 、 预应 力 钢 筒 混凝 土 压 力 管 ( P C C P) 、 玻 璃 纤 维增 强 树脂 缠 绕 成 型 加砂 管 ( R P M P) 、 球 墨铸 铁管 ( D I P) 、 钢管( S P) 等管 材 , 各 种管 材 各有优 越 点 。


选择 输水 管材 的基 本原 则
( 1 ) 原 水 输 送管 道 的材料 必 须 满 足 一定 要 求 ,才 能 保 证 正 常 的输 水 功
国内玻 璃钢 夹砂 管 起源 于z o l ! t 纪8 O 年代 , 9 O 年 代 后期 得 到进 一 步推 广 应
用, 是近 年来 国内新 兴 的一种 管材 。玻 璃 钢夹 砂管 材 料强 度 高 , 密 闭性 好 , 管
道 内壁 光 滑 , 重量 轻 , 运 输 安装方 便 、 内阻 小 、 管道 维 修 方便 快 捷 , 特 别是 由于
能。
( 2 ) 输 水 管渠 必须 具 有 足够 的 强度 ,以承 受 外部 的 荷载 和 内部 的 水压 ,
并 要有 一定 的使用 寿命 。 ( 3 ) 输 水管 道 必须 具 有抵 抗 原 水 中杂 质的 冲 刷和 磨损 的作 用 , 同时 应有 抗 腐 蚀 的性能 。 ( 4 ) 输 水 管 道接 口必 须 不 渗水 ,以防 止污 水 或地 下 水 深入 而 污染 源 水 , 或原 水渗 出 而使漏 损 量增 大 。 ( 5 ) 输 水 管道 的 内壁 应该 整齐 光滑 , 使水 流 阻力尽 量 减小 。 ( 6 ) 输 水 管 道应 尽量 就 地 取材 ,并 考 虑 到预 制管 件 及 快速 施 工 的可 能 , 减 少 运输 和施 工 费用 。
扬 程输 水 的管 材 。
本 次采 用 以下 几种 常用 管材 对 其特 性进 行 比较 , 详 见 下表
\ 管材 球墨铸铁管 钢管 预应力钢筒混凝土 玻璃钢夹砂管
性能 、\ 使 用寿命 管 长 较短 长 长 抗 渗性 能 强 较强 强 强 防腐能 力 强 较弱 强 强 承受 内 可埋深 能承 受 可深 埋 能承受较 可深 埋能 承受较 大 受 外压 较差 外压 较大 内压 大 内压 内压 易变 性
实例 。
( 5 ) 钢 管( S P)
钢管 有较 好 的机 械强 度 , 耐 高压 , 耐振 动 , 重 量较 轻 , 单管 长 度 大 , 接 口方 便, 有 较强 的适应 性 , 工程 质 量好 , 安 全性 高 , 但 耐 腐蚀 性 差 , 防腐 造 价 高 , 工 程费 用 亦很 高 。钢管 一般 多用 于 大 口径 ( 1 . 2 m以上 ) 、 高压处、 因地质 、 地 形 条 件 限制 、 穿 越铁 路 、 河 谷 和地震 区时 。
三、 管材 比选
合理地选择管材, 一般应考虑技术 、 经济及市场供应因素。 考虑到大V l 径
输水 管 一般 都属 于 地 区供水 的重 点 项 目 , 对工 程质 量 和运 行 安全 可 靠性 的要
作为管道造价要综合考虑 , 仿佛费用 、 施工费要计人。几种管材价、 防腐 求 非常 高 , 而 且管 线 布置地 质 条件 较差 , 应尽 量减 少 管 道维 修 的次 数 , 所 以在 管 材 的选择 上 应优 先考 虑在 技术 和 质量 上有 保 障 的 , 最适 合 工程 上 远距 离 高 ③管道运行费用 、 维护费用 管 材 的运 行费用 、 维 护费 用也 是 管材选 取 因素 之一 。
( 7 )管材 选择 主要 考 虑 的因 素有 :
管道重量轻 , 需要的大型设备少 , 耐腐蚀性强 , 使用寿命可达3 0 年以上 , 但是 管 道为 柔 性管 , 抗 外 压能 力相 对较 差 , 对 管 沟 回填 要 求 高 , 价 格 略高 , 目前 , 管 径 大 于D N 3 0 0 0 的R P MP 国 内外 尚无应 用 实例 。
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