供水管道的比選方案823

1、供水管道的比選方案一、管材選擇原則目前國內(nèi)可用于市政埋地供水的管道產(chǎn)品主要有：球墨鑄鐵管和各種熱塑性、熱固性樹脂高分子等有機材料復合制造的管道。從歷史發(fā)展角度看，每一種管材都有各自優(yōu)點和缺點。所以工程選擇管材時，必須結(jié)合實際工況，并考慮各種管材的材質(zhì)、使用條件。根據(jù)以往工程經(jīng)驗采用符合要求、經(jīng)濟合理、安全可靠的供水管材，應考慮滿足以下要求：(1)安全可靠性好，能承受一定的內(nèi)外荷載，具有良好的封閉性和抗震性與抗沉降性能，漏損率低，耐腐蝕，(2)使用年限長，運行成本低，運輸方便，維護管理簡單。(3)水力條件好，內(nèi)壁光滑不易結(jié)垢，管路暢通。(4)衛(wèi)生性能好，無毒環(huán)保。(5)綜合造價合理，不僅管材本身

2、的造價還應包括運輸、施工、安裝與后期維護等等。二、管材比選方案以下從工程運營成本、管材性能以及經(jīng)濟造價三方面進行比選：1、水力條件及運營成本分析以下使用兩種對應規(guī)格：供水用球墨鑄鐵管與鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管(以下簡稱：鋼絲網(wǎng)管)在相同流量下進行水力坡降的比較，借以比較兩種管材的運營成本。1.1 對應流速的計算一般干線給水系統(tǒng)管內(nèi)水的經(jīng)濟流速為1.53.0m/s,現(xiàn)假定球墨鑄鐵管流速V鐵=2%,在流量相等的情況下，相應規(guī)格PSP管對應流速見表：.DN400、DN600球墨鑄鐵管與dn400、dn450、dn630鋼絲網(wǎng)管參數(shù)對比表Word資料規(guī)格種類外徑(mm)壁厚(mm)米重(Kg/m)內(nèi)徑di

3、(mm)流速（Vim/s）m3/hDN600dn630球墨鑄鐵管DN6006359.9147615.222160鋼絲網(wǎng)管dn63063023515842.22160DN400dn400dn450球墨鑄鐵管DN4004298.180.3412.82963鋼絲網(wǎng)管dn40040015.5223692.50963鋼絲網(wǎng)管dn45045016264181.96963di2Vp2*VidpTidi2ViTdp2Vp注：計算公式：Q-1.2 根據(jù)下列公式計算：10c時各管材作為供水管的水力坡降iC/m）Re（計算所得的值見下表）1v2i1*達西-魏斯巴赫公式d2g因Re的值均相當大（4.69X1079.7

4、5X107）可用下列公式計算680.11(一d28）5阿里特蘇里公式ReRe-雷諾數(shù).V流速m/sd管內(nèi)徑m流體運動粘度m2/s（10C的水取值為1.3X10-6m2/s）水力摩阻系數(shù)重力加速度，取9.8m2/sk-一絕對當量粗糙度（mm）（其中：球墨鑄鐵取0.6mm、鋼絲網(wǎng)管取0.01mm）.DN400、DN600球墨鑄鐵管與dn400、dn450、dn630鋼絲網(wǎng)管水頭損失對比表Word資料規(guī)格種類內(nèi)徑(mm)流速(m/s)水頭損失1(m/1000m)DN600dn630球墨鑄鐵管DN600615.226.69鋼絲網(wǎng)管dn6305842.24.57DN400dn400dn450球墨鑄鐵管D

5、N400412.8210.65車風上網(wǎng)管dn400369250955un*tuu鋼絲網(wǎng)管dn450DUJ418.1.96.5.481.3結(jié)果分析綜上所述：水力條件方面，在實現(xiàn)同等流量前提下，鋼絲網(wǎng)管與球墨鑄鐵管流速度相差不大；但在水力坡度方面，在同等流量前提下，球墨鑄鐵管每公里水頭損失明顯比鋼絲網(wǎng)管大（具體為：1、DN600球墨鑄鐵管每公里水頭損失比dn630鋼絲網(wǎng)管高出46%2、DN400球墨鑄鐵管每公里水頭損失比dn400鋼絲網(wǎng)管高出11.5%3、DN400球墨鑄鐵管每公里水頭損失比dn450鋼絲網(wǎng)管高出94.3%）,這將直接影響管網(wǎng)建成后的長期運營成本，同時需要說明的是：（1）、dn40

6、0鋼絲網(wǎng)管完全可替換DN400球墨鑄鐵管；（2）鋼絲網(wǎng)管在運營過程中不結(jié)垢、不腐蝕，其絕對當量粗糙度不會增加；而球墨鑄鐵管在運營過程中易結(jié)垢，其絕對當量粗糙度會增加，從而進一步增加運營成本。故從水力條件與運營成本比較考慮，鋼絲網(wǎng)管應用于供水管道優(yōu)于球墨鑄鐵管。2、管材物理技術性能比選以下為鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管與球墨鑄鐵管性能比較:對比項鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管球墨鑄鐵管材質(zhì)聚乙烯/鍍銅鋼絲/粘接樹脂生鐵/碳硅合金衛(wèi)生性能管道基體材料為衛(wèi)生無毒的高密度聚乙烯樹脂，符合飲用水衛(wèi)生水平。且環(huán)保可回收利用，無二次污染。管道本體材料主要為生鐵、碳硅合金，易因介質(zhì)作用與土壤電化學反應等造成管網(wǎng)腐蝕，長期使用易

7、產(chǎn)生“黃水”現(xiàn)象。存在二次污染問題。防腐性能管道基體材料聚乙烯樹脂為惰，性材料，內(nèi)外層防腐，具有良好的耐酸、耐堿、耐化學腐蝕性能，良好的抗環(huán)境土壤電化學腐蝕性能以及耐海水腐蝕性能。由于材質(zhì)決定，管道防腐性能差，以往常規(guī)做法為做水泥砂漿內(nèi)防腐、熱瀝青二度外防腐處理，但往往達不到預期效果，極易造成腐蝕穿孔并導致泄漏。Word資料水力特性管道基體材料高密度聚乙烯樹脂為非極性物質(zhì)，管道內(nèi)壁光滑，長期使用管內(nèi)壁不結(jié)垢，相對流通能力較強。較同規(guī)格球墨鑄鐵管、鋼管可提高20%A上。管道內(nèi)壁粗糙度大，且長期使用易滋生細菌、附著澡類物質(zhì)并結(jié)垢，相對流通能力較差。管網(wǎng)長期運營成本高。剛?cè)嵝阅?、管道的柔韌性能好，

8、可抵抗來自地基沉降、外力作用血造成的突發(fā)性管道彎曲艾形，而不發(fā)生破裂、泄漏，非常適合應用于沉降地質(zhì)。2、由于骨架存在，管材達到較高的環(huán)剛度，同時管材兼?zhèn)渌芰瞎艿娜嵝詢?yōu)點，故作為地埋管線時，對地基處理要求不高，且30度以內(nèi)轉(zhuǎn)彎可直接拐彎，無需另外增加管件連接，減少了接點數(shù)量及泄漏的機率。管材剛性好、但柔韌性不足。為此作為地埋管線，對地基處理要求較茴，且由于柔韌性不足，故較小轉(zhuǎn)彎也必須用管件，增加接頭數(shù)量及施工費用。且易因地質(zhì)沉降，發(fā)生接頭錯位導致管網(wǎng)泄漏。連接、密封性能管道米用國內(nèi)外成熟的電熱熔焊接技術連接，利用統(tǒng)一標準的參數(shù)進行程序控制焊接，人為因素少，連接可靠性高，密封強度可達到管材本身性能

9、。管網(wǎng)接近零泄漏率。管道米用橡膠圈接口承插式連接，可靠性相對差，易因橡膠圈老化錯位而發(fā)生泄漏，并因此對地基處理、接頭錨定等施，要求相當高，安裝質(zhì)量受人為因素影響較大。各地自來水公司統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，管網(wǎng)泄漏率在20%A上。單體重量由于塑料材質(zhì)決定，管道單體重量較輕，管段基本定尺為1216米/根，最大限度減少了接點數(shù)(接點數(shù)量比球墨鑄鐵管少1/2以上)。由于材質(zhì)決定，管道單體重量較重，是塑料管道近3倍。且管段最長定尺為6米/根，因此管道接頭數(shù)量與施工成本也大大增加。施工及費用基于以上幾點比較及性能優(yōu)勢，故管網(wǎng)對施，要求低、施工速度快，工程所投入人力、物力及財力相對較小，總施工費用彳氐于球墨鑄鐵管20

10、殖上。(1)因需防腐處理，為保證防腐質(zhì)量，故施工難度加大，且往往達不到預期保護效果；(2)采用橡膠圈接口承插式連接，為保證安裝質(zhì)量，故對地基處理、接頭錨定等施，要求難度加大；(3)因自身重量重，管段最長定尺只能為6米/根，故管網(wǎng)施工時需大型吊裝設備，且管網(wǎng)接點成倍增加，無形增加施工難度及施工量。由于以上幾點原因，導致管網(wǎng)施工速度較慢、施工周期增長，最終導致工程所投入人力、物力及財力大幅增加，總施工費用及總造價提高。正常壽命50年以上20年左右Word資料3-1、管材工程造價比較（DN400）以下為鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管與球墨鑄鐵管綜合造價比較:管線綜合造價：（以dn400DN4001公里為例）編

11、R規(guī)格對比項鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管球墨鑄鐵管件場成交價）元/1000米備注元/1000米備注1、dn400DN400管材材料費737000506079管線安裝費36850約占材料的5%75911.85約占材料的15%工程施工費58960約占材料的8%101215.8約占材料的20%后期維護費基本無隨著使用所限增加，維護費用逐年增加2合計832810683206.653折合每米造價（元/米）832.81683.20注：以上價格比較，未考慮因素有：（1）管網(wǎng)長期運行產(chǎn)生的運營成本差價（球墨鑄鐵管比鋼絲網(wǎng)管高）；（2）球墨鑄鐵管后期維護成本逐年增加產(chǎn)生的差價；（3）球墨鑄鐵管長期運行產(chǎn)生的泄漏損耗比鋼

12、絲網(wǎng)管；（4）管網(wǎng)使用年限的差距等。Word資料3-2、管材工程造價比較（DN600）以下為鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管與球墨鑄鐵管綜合造價比較:管線綜合造價：（以dn630/DN6001公里為例）編R規(guī)格對比項鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管球墨鑄鐵管（市場成交價）元/1000米備注元/1000米備注1、dn630/DN600管材材料費1270000926100管線安裝費63500約占材料的5%138915約占材料的15%工程施工費101600約占材料的8%185220約占材料的20%后期維護費基本無隨著使用所限增加，維護費用逐年增加2合計143510012502353折合每米造價（元/米）1435.11250

13、.24注：以上價格比較，未考慮因素有：（1）管網(wǎng)長期運行產(chǎn)生的運營成本差價（球墨鑄鐵管比鋼絲網(wǎng)管高）；（2）球墨鑄鐵管后期維護成本逐年增加產(chǎn)生的差價；（3）球墨鑄鐵管長期運行產(chǎn)生的泄漏損耗比鋼絲網(wǎng)管；（4）管網(wǎng)使用年限的差距等。三、管材比選方案結(jié)論：以上從運營成本分析、管材性能比較與管道造價比較三方比選，可得結(jié)論：僅從材料與施工角度進行比較，鋼絲網(wǎng)管約比球墨鑄鐵管高14%左右，但若綜合其它項目：管網(wǎng)長期運營成本（水頭損失?。?、使用年限至少差20年以上，后期維護投入的人力、物力、財力成本,以及管網(wǎng)長期使用，接口泄漏造成的損失，則綜合考慮長期經(jīng)濟效益，選擇鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管作為供水管道優(yōu)于傳統(tǒng)球

14、墨鑄鐵管。Word資料附:鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管介紹鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管是以高強度鍍銅鋼絲左右纏繞編織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為骨架，以高密度聚乙烯基體材料，利用改性聚乙烯一一粘接樹脂，在生產(chǎn)線上通過連續(xù)、分次擠塑復合而形成的耐壓、內(nèi)外防腐、柔韌性特好、衛(wèi)生、綠色環(huán)保型化學建材。管材的增強骨架與內(nèi)外層塑料通過化學復合方式包容成為一個整體，內(nèi)外壁光滑、不結(jié)垢、管道連接采用電熱熔連接或法蘭連接，連接強度與管體本身一致。該復合管不但結(jié)合了塑料管與鋼管各自的優(yōu)點，還解決了塑料管耐腐不耐壓、鋼管耐壓不耐腐等缺點。復合技術產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖一、鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管主要技術特點：1、防腐性能優(yōu)越：管材基體材料為聚乙烯材質(zhì)

15、，耐鹽堿地質(zhì)及其它化學物質(zhì)的的腐蝕；2、衛(wèi)生、環(huán)保：管材基體材料選用食品級材質(zhì)，衛(wèi)生無毒，綠色環(huán)保；3、水利特性好：管道粗糙度小，內(nèi)外壁光滑，水得特性好；4、柔韌性好：管道剛?cè)峒娌?，柔韌性能良好，故管道抗地基不均勻沉降性能良好，且30度以內(nèi)轉(zhuǎn)彎可不需要管配件；5、連接性能可靠：管道采用國內(nèi)外成熟的電熱熔連接技術，一次焊接成功不泄漏；二、鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管連接方式鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管道連接方式，與純PE管電熔焊接有類似方面，均利用聚乙烯熱塑性原理，采用電熱熔焊接方式連接，操作簡單、方便，焊接過程由程序控制，人為因素少,一次焊接成功，永不泄漏，如下圖所示：連接示意圖：Word資料三、鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管制造與施工規(guī)范鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管制造標準、施工規(guī)范執(zhí)行中華人民共和國行業(yè)標準、國家標準,具體如下：項目標準名稱標準號性質(zhì)制造標準鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復合管CJ/T1892007行業(yè)標準施工規(guī)范給水鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復合管管道工程技術規(guī)程CECS181:2005行業(yè)標準給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50268-2008國家標準Wor