管材比选上课讲义

1、精品文档5.5.2.1 管材比选1）管材选择原则输水管材的选择一般要根据输水水质、 工程规模、 管道的工作压力、 输水距 离的长短、工程的进度与重要性以及工程所在地形、地貌、地质情况，当地管材 的生产、供应状况，应用管材的习惯，以及工程的资金落实情况，进行技术、经 济、安全等方面的综合比较后确定。由于各地区地形、地质、水文、气候等自然条件不一样，经济条件与应用管 材的习惯状况也不一样， 而每项工程又都具有其特殊性， 因此输水工程管材的应 用也是多种多样的。输水管网管材选择原则：（1）管材性能可靠，抗震、防震、防暴裂性能好，能承受要求的内压和外 压。（2）来源可靠，管配件齐全，货源有保障，运输条

2、件好。（3）施工方便，工程进度快。（4）使用年限长，寿命 50年，维修工作量小。（ 5）输水能力好，在相同条件下，输水能力长期保持不变。（ 6）工程造价低，技术经济指标合理。2）管材选择目前可采用的管材主要有：钢管、球墨铸铁管、钢筋混凝土（ PRC 管）、玻 璃钢（PMP）管、卫生级聚氯乙烯（UPVC ）管、聚乙烯（PE）管，其性能说明 如下：（ 1）钢管钢管（CP）是一种在各行业获得广泛应用的管材， 具有长久的应用历史，应精品文档精品文档用范围广，是一种传统的输水管材。 城市供水用钢管经常选用 Q235B 钢板制作， 它具有良好的韧性， 管道及管件易加工。 使用年限长，安装简便，施工经验丰富

3、， 强度高，抗冲击性好， 性能优异。但钢管的防腐性能差， 使用寿命一般不超过 25 年。为延长钢管寿命， 需对其进行防腐处理和保护， 其方法可采用涂料加牺牲阳 极的复合防腐措施，通过涂料加牺牲阳极的复合防腐措施，可使钢管寿命达 50 年，但施工复杂，工期长，造价较高。钢管接口的焊接需要时间长，并且要求技 术性高， 在雨天和地基有水的情况下都不能工作； 要求用砂子铺底， 并使用细砂 回填并夯实，以防止过度变形；大口径的钢管变形量极高，极易导致过度变形； 施工周期长。（2）球墨铸铁管（ DIP）。球墨铸铁管的性能较灰口铸铁管有较大的提高，抗耐腐蚀性能远高于钢管， 强度是灰口铸铁管的多倍， 适应地基

4、变形的能力及抗震效果好， 重量较轻， 承压 高；发生漏水、渗水、爆管事故的现象很少，减少了管道的漏损和维修费用。使 用寿命50年，采用标准配件连接，管道不需要做砂垫层基础，安装方便，劳动 强度小，但在有推力产生的地方需要使用止推挡墩；工程造价相对偏高。（3）预应力钢筋混凝土（ PRC）管应用广泛，价格便宜，施工经验丰富， 抗震性能好， 管壁光滑，水力条件好， 耐蚀性良好，爆管率低，工作压力可以达到 I.OMpa，对水质无影响，使用寿命 30-50 年，采用钢配件连接，具有良好的抗渗性、耐久性及抗冲击性、寿命长、 内壁不结垢、 输水能力能长久保持不变等优点。 但是预应力钢筋混凝土管重量大 而质地

5、较脆，装卸和搬运困难，管配件缺乏，日后维修难度大。（4）夹砂玻璃钢（PMP）管玻璃钢管按制造工艺不同分为： 离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。给水上常用的是属于纤维缠绕型的玻璃钢夹砂给水管。 夹砂玻璃钢给水管具有管 精品文档精品文档轻（重量只有钢管的1/4左右，是预应力钢筋混凝土管的1/5-1/10）、强度好、耐 腐蚀、水头损失小（与同管径的预应力钢筋混凝土管和铸铁管相比，过流量要大30%）等优点，并且运输、吊装、连接方便。但管价较其他管材高，以及由于刚 性较低，易损坏，管坑的开挖回填的要求高，专业性安装要求高，增加了安装费 用。玻璃钢夹砂给水管规格有DN25 3000mm的30多种，一

6、般小于或等于DN400的玻璃钢管道不夹砂。使用压力范围为0.1 1MPa,而大于0.6MPa的产量较少。（5）聚乙烯（PE）管比重小，热导率低，在管径较小时抗拉、抗压、抗弯强度较大，物理机械性 能较高；表面光滑、摩阻小，水输送能力高且可以适应较大水量变化；不结垢、 不滋生细菌；抗腐蚀性能良好，对高低温适应能力强；比重小、连接性能可靠、 不易漏水、施工方便、施工费用低；使用寿命 50年，运行、维护方便、费用低； 大口径管道综合造价高，但口径在 DN400以下的管材有价格优势；属于新型管 材，国外应用极为广泛，湖南省内近年来在一些工程上常作为配水管采用，使用情况良好。在配水管网管材选择中，要综合管

7、材的物理机械性能、耐蚀性、液体 输送能力，生物毒性等技术因素，同时还要根据工程的具体情况，对技术、经济、 安全、工期等方面分析比选，综合平衡后确定。表5.5.2-1管材综合比较表管材内容钢管夹砂玻璃钢管球墨铸铁管混凝土给水管PE给水管水力条件好，内壁光滑。好，内壁光滑。较好好，内壁光滑。好，内壁光滑。耐腐蚀性需另做防腐好好需另做防腐好机械性能强度咼，抗 冲击性好， 性能优异。耐水压强 度，耐外压 强度和耐冲 击强度一般硬度、抗 拉、抗压、 抗冲击强度 高硬度、抗 拉、抗压、 抗冲击强度 高管径大时硬度、 抗拉、抗压、抗 冲击强度一般， 管壁摩擦系数 低，流阻小。对地质情况的适应性对地质情况适应

8、性强， 基础不需特 殊处理。对地质情况适应性强，基础不需特 殊处理。对地质情况适应性强，基础不需特 殊处理。对地质情况适应性 较差，地质情况不好时基础需特殊处理。对地质情况适应 性强，基础不需 特殊处理。施工条件管道较重， 搬运及施工 强度大，适 用于开挖施 工及顶管施 工。管道轻，敷 设简单，适 用于狭窄道 路上开挖施 工。管道较重，搬运及施工 强度大，适用于开挖施工。管道较重， 搬运及施工 强度大，适 用于开挖施 工及顶管施 工。管道轻，敷设简 单，适用于狭窄 道路上开挖施工 及水平定向钻施 工。材料供应情况当地可采购当地可采购当地可采购当地可采购当地可采购根据上述比较，混凝土给水管对地质

9、适应性较差，因此本工程不于考虑。 针对球墨铸铁管、钢管、夹砂玻璃钢管以及 PE给水管，保证运行费相同的情况 下（即水泵扬程、总水头损失一致），做进一步经济比选。表5.5.2-2各管材同水头损失选用管径比选名称平面长度流里设计流速计算内径选用管径每米水头损失mm3/sm/smmmmmH20/m 管道60000m3/d=0.764m3/s 管长为银田泵站一莲花路口长度球墨铸铁管69670.7640.98996DN10000.00128钢管69670.7640.99991DN10000.00128PE管69670.7641.03970DN10000.00128夹砂玻璃钢管69670.7641.039

10、70DN10000.0012840000m3/d=0.51m 3/s管长为莲花路口 一青年中枢泵站长度球墨铸铁管68590.511.05787DN8000.0018钢管68590.511.06783DN8000.0018PE管68590.511.11767DN8000.0018夹砂玻璃钢管68590.511.11767DN8000.0018根据上表比较得出球墨铸铁管及钢管在同一水头损失的情况下，计算管径稍逊于PE管及夹砂玻璃钢管，但选用管径一致表5.5.2-3管材经济比较表管径 管材DN600DN800DN1000螺旋钢管每米单价1783.952326.543516.66球墨铸铁管每米单价1175.111772.062524.01PE 管（SDR17）每米单价260043007300夹砂玻璃钢管每米单价879.361351.172