供水工程管材选择对比

大冶市王英水库引水工程输配水管道管材选择一、管材选摘要求在长距离输配水工程中，管材的选择一般要依据工程的规模、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的地形、地貌、地质状况，当地管材的生产状况，应用管材的习惯，特别是工程的资本落真相况，进行技术、经济、安全等方面的综合比较后确立。管材选择的要求以下：①、管材应切合现行国家标准《生活饮用输配水设施及防备资料的安全性评论标准》GB/T17219的规定。②、输水管道一定拥有足够的强度，以承受外面的荷载和内部的水压，并要有必定的使用寿命。③、输水管道一定拥有抵挡原水中杂质的冲洗和磨损的作用，同时应有抗腐化的性能。④、输水管道接口一定不渗水，以防备污水或地下水渗透而污染原水，或原水溢出而使漏损量增大。⑤、输水管道的内壁应齐整圆滑，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迅速施工的可能，减少运输和施工花费。现联合当前国内管材生产和管网使用的实质状况，依据本工程管线的外面荷载、内水压力、设计流量、环境介质、使用寿命等特色，进行技术经济比选。二、管材种类1大冶市王英水库引水工程工程上常用的长距离输水管材主要有钢管（SP）、玻璃钢夹砂管（FRPM）、球墨铸铁管（DIP）及钢筒混凝土管PCCP。本项目原水输水管及清水输水管距离较长，单向长度约55-60km，从阳新县王英水库到大冶城区，沿线地质状况、地貌变化较大，有湖塘、山地、平原等。基于PCCP管道对管道地基办理要求较高，承插接口加工精度要求高，接口简单损坏，无标准配件,需特别加工;运输、安装困难,抢修困难；本设计不考虑采纳PCCP管材，以下就钢管、玻璃钢夹砂管、球墨铸铁管进行技术经济比较。⑴、钢管钢管（SP）钢材拥有极好的力学性能，钢板焊制的输水管道能够承受极高的内压和较高的外压。用于城市输水管道工程的SP口径一般在DN600mm～DN2000mm范围，最大口径可达DN4000mm。SP的制作中技术和焊接技术已经相当作熟，各样查验手段也日臻完美。在工程中SP的取材也很方便，制管钢材一般采纳Q235碳素构造钢，口径小于DN1800mm的SP一般可用工厂制造的螺旋缝埋弧焊管，大于DN2000mm的SP一般为卷制直缝埋弧焊管。钢材能够加工成各样管件，特别在穿越阻碍许多、地形复杂的地段时，SP有很强的适应性。一般状况下，SP还可以够靠自己抗拉强度来抵消轴向力，这是其余管材所不具备的优势。但埋地SP不耐腐化。使用SP输水最重要的问题是防备腐化，一定做好管道内、外壁的防腐办理，SP使用寿命在很大程度上取决于内外防腐层的资料和施工质量。SP的内防腐往常采纳水泥沙浆涂衬，防腐成效较好。水泥沙浆内衬对水的2大冶市王英水库引水工程阻力也较小，但要采纳相应举措，保证施工质量，防备水泥沙浆内衬在管道吊运、施工时期因管道弹性变形而引用开裂、剥落。对比较而言，SP现场焊接、焊缝处的内外防腐及查验等现场施工的工作量较大。⑵、球墨铸铁管球墨铸铁管（DIP）在生产工艺中经过融化、脱硫、球化办理，预办理、离心锻造及退火办理等工艺，使管材拥有优秀的韧性和耐腐化性。不论在海水和不一样的土壤中均优于钢管，其电阻抗比钢管大三倍。球墨铸铁有靠近钢管的性能，耐压强度比钢管高。别的，还因为管子内壁涂以水泥沙浆，所以长时间使用后，流量和流速几乎不会有什么变化。同时，依据配套条件可自由选择配套各厚度的管子和采纳各样橡胶圈柔性接口及管配件，其接口为柔性接口，拥有伸缩性和波折性，适应基础不平均沉陷。所以能够适应各样种类的地质条件。采纳滑入式和机械柔性接口方式，施工简单，因而能适应各样施工条件（包含在管内施工作业），接口作业完成，可立刻回填，进而节俭时间。球墨铸铁管的常用防腐做法是：在内表面衬水泥沙浆，表面面喷锌再涂沥青。依据实质使用经验，球墨铸铁管在腐化性较强的土壤中埋设，简单腐化穿孔，因此管外壁一定喷锌后作防腐涂层或用塑料薄膜包裹，才能达到铸铁管的使用年限。并且有些生产厂家在水泥内衬上存在一些问题，如不圆滑、厚度偏差大、内衬缩短惹起的裂痕等。球墨铸铁管的弊端是大口径管道价钱昂贵，超出钢管。⑶、玻璃钢管玻璃钢纤维环绕技术始于上世纪40年月，1946年在美国申请专利。503大冶市王英水库引水工程年月早期，开始制作玻璃钢管道，距今已有70余年的历史。我国纤维环绕工艺始于1958年，当时主假如为“两弹一机”国防建设服务的。最早应用于民用的玻璃钢管道以手糊及布带卷绕为主，这样生产的玻璃钢管道防渗性能差，质量不稳固，虽经多次试验，也未能在大范围内推行使用。80年月末，我国初次引进玻璃钢管道定长环绕设施，90年月中期，我国初次引进全自动电脑控制的连续环绕玻璃钢管生产线，此后，我国玻璃钢管道工业开始有了较快的发展。当前我国玻璃钢管生产有三种工艺，即定长环绕工艺、离心浇铸工艺和连续环绕工艺。定长环绕管的加砂采纳的是裹砂工艺，即用玻璃纤维布将石英砂包裹在里边。因为其夹砂层夹砂层存在贫胶缺点，管壁层间结协力较差，该种工艺玻璃钢管已经裁减。离心浇铸管是将短切玻璃纤维、石英砂和树脂按比率喷到旋转的钢模中制成的。该工艺方法不用连续玻璃纤维，机械性能差，要提升管子的性能，只好靠增加管壁厚度，工作压力同样时，离心浇铸管壁厚最大，故而成本也最高。为了降低成本，其树脂增添碳酸钙填料，填料的增添，会造成挠曲水平降低。离心浇筑玻璃钢管束管所用玻璃纤维所有是短切纤维，且散布不够平均，造成其耐压强度不够稳固，从近几年国内使用经验看，离心浇筑玻璃钢夹砂管的应用渐渐减少。连续环绕玻璃钢管战胜了离心浇筑工艺的弊端，在管道构造长进行了优化。在构造层中，石英砂和短切纤维一同平均增添到构造层每一个小的层间，与短切纤维、环向环绕纤维交叉在一同，并获得树脂充分的浸润。所以，管壁构造水乳交融，这一特色完整不一样于来去管的裹砂工艺。短切纤维的层间联系特色：短切纤维的增添一方面加强管轴向强度，另一方面起着管壁层间联系的作用。4大冶市王英水库引水工程短切纤维吸附树脂的能力强，是层间联合的最正确介面。在路通管管壁每个小的层间因为短切纤维各向同性的联系作用，层间联合特别坚固。连续环绕玻璃钢管作为一种性能优秀的复合管材，除了拥有重量轻、强度高、耐腐化、水力性能优秀、可设计性强、质量稳固等其余管材所没法代替的优胜性外，其综合经济效益和社会效益亦特别明显，最近几年来在我国的市政建设、石油化工、水利浇灌、消防安全、海底排水、压力供水、水产养殖、污水办理等领域获得了宽泛的应用。三、管材比较1、三种管材性能比较以下：管材性能比较表管材球墨铸铁管连续浇筑玻璃钢夹砂管性能钢管使用寿命30年50年30年防腐能力较弱强强抗渗性较强强强承受内外压可深埋能可深埋能可深埋能承受较大内压承受较大内压承受较大内压施工难易方便方便较难施工方法开挖、顶管开挖、顶管开挖、顶管接口形式现场焊接承插式套筒式钢性接口橡胶圈止水橡胶圈止水粗拙度（n值）0.0130.013～0.0140.008～0.009水头损失水头损失一般水头损失较大水头损失较小过水能力好一般最好重量重量较大重量较大重量较轻运输较麻烦，大口径只好堆2管材运输现场制作运输方便层对基础要求最低高最高后期保护简单、快捷简单、快捷简单、快捷损坏接口处强度不够管配件可现场制作型号许多型号不够齐备5大冶市王英水库引水工程抗老化性强强一般2、经济比较管材性能比较表管材钢管球墨铸铁管连续浇筑玻璃钢夹砂管（K9）项目D1220X10DN1200DN1000管材价（元/m）159422521950防腐价（元/m）20500运费（元/m）150已含管材中50接口资料焊接接口橡胶圈接口套筒接头，1个/m00141管道安装（元/m）29013050支墩花费（元/m）0100100过水渠除外,一般地段沟槽开挖（元/m）双管沟槽花费双管沟槽花费双管沟槽花费111011102062管道综合价最廉价贵最贵DN1200（元/m）(3349元/m)(3592元/m)(4353元/m)（注：以上不含管道阀门井、管道试压花费，地质状况较差的地段需再增添基础办理花费；此中球墨铸铁管支墩按全线支墩数目和花费除总长，折算到每米）四、管材评论1、水力特征剖析采纳RPMP管节能成效最好，SP管、DIP管采纳衬里后水力条件相当。2、施工剖析DIP管、PCCP管因为自己重量较大，FRPM管重量较轻，管道安装相对来讲玻璃钢管较简单；因为本工程地处丘陵地域，地质状况相对较好，所以三种管材基础办理要求基真相当，SP管和DIP管因为自己整体性较好，对地基基本不6大冶市王英水库引水工程需做特别办理，RPMP管因为管重小，对地基办理的要求也较低，但需增添埋深知足抗浮的要求。且对回填土料及回填密实度要求相对较高。3、从接口上剖析除钢管外的另三种管材采纳橡胶圈柔性接口，关于地基的不平均沉降，接口经过借转角进行适应，其适应能力有限。钢管虽为钢性接口，但因为钢材本身的变形能力强，接口强度高，拥有很好的整体性，对地基不平均沉降的适应性较强。别的，采纳橡胶圈接口的管道固然管材自己使用寿命较长，但其接口的严实性遇到橡胶圈的质量限制，橡胶圈老化、破坏而致使其使用年限可能远小于管材自己的使用寿命，进而产生接口漏损。同时，采纳柔性接口的管道不能经过接口授达沿管线的接力，在管道转弯、分支、尾端等处须变换为钢筋设置支墩、拖沓墩，也相应增添了管线投资。4、安全性剖析SP管一般不易发生爆管事故，管道渗漏后的修理也较其余管材简单。其余管材爆管后一般需要换管段，所以维修工期较长。因为本项目为跨境引水，管道抗破坏性，相对钢管及球墨铸铁管较好，而玻璃钢夹砂管简单被破管。5、经济剖析从每米综合价来看，钢管和球墨铸铁管价钱相当，连续环绕玻璃钢夹砂管综合价最高，且比钢管和球墨铸铁管每米综合价超出约50%。五、管材选择综合以上剖析与比较，针对本工程的特色，综合管材价钱、接口性能、管道安全性等要素，由好至差摆列挨次为SP、DIP管、RPMP管。7大冶市王英水库引水工程在实质应用中，除采纳上述技术经济比较外，管材选择还遇到诸如管材制造质量、管径范围大小、施工条件、地质状况、施工质量、穿越阻碍物多少、用户使用经验、保护能力、抢修速度等等很多要素影响。在本工程输水管道从