长距离输水管道设计.doc

长距离输水管道设计中的几个问题探讨1长距离输水管道管材的选择随着我国经济发展和城市化进程的加快，城市及工业用水量迅速增长，长距离输水工程是解决用水量迅速增长的重要措施之一。输水管道在新材料、新技术应用方面有了较大进步。管道投资占整个输水工程的绝大比重，因此管材的选择应从工程的规模、重要性、管径、工作压力、地形地质、工期、资金等方面综合分析拟定，以达成性价比最优。常用的输水管道有钢管、球墨铸铁管、预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、玻璃钢管、聚乙烯塑料管（PVC-U）、超高分子量聚乙烯管等，就上述管材选择说明比较如下1.1钢管钢管应用历史较长，范围广，是一种传统的输水管材。钢管一般选用螺旋焊接与直缝焊接管，具有强度高、可靠性高、适应性强等优点，但耐腐蚀性差，使用寿命一般不超过25年。为延长钢管寿命，需对其进行防腐解决和保护，其方法可采用涂料加牺牲阳极的复合防腐措施。钢管内、外防腐采用国家卫生部许可的GZ-2新型高分子防腐涂料，内壁防腐级别为普通级，采用二底二面，漆膜干膜厚80~100μm；外壁防腐级别为重加强级，采用二布四油，漆膜干膜厚280~300μm；牺牲阳极保护块间隔一定距离通过电缆与钢管连接，加强钢管的抗腐蚀能力。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。1.2球墨铸铁管球墨铸铁管是上世纪九十年代广泛应用的输水管材，具有强度高、韧性好、延伸率大、耐腐蚀等特点，内壁衬水泥磨光防腐，外壁采用喷锌后涂沥青防腐，采用柔性T型接口，适应变形能力强，止水效果好，是一种较抱负的输水管材。1.3预应力混凝土管预应力混凝土管按其生产工艺分两种，一种是一阶段管即一次成型；一种是三阶段管。预应力混凝土管因加工工艺简朴，造价最低，但管材生产过程中存在弊病，如三阶段喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；一阶段管在施加予应力时不易控制，导致质量不稳定、不均一，且因重量大导致运送安装不方便，使其应用受到了限制，该管道为最经济的管材，可根据供水重要性适当选用。1.4预应力钢筒混凝土管（PCCP）预应力钢筒混凝土管是一种钢筒与混凝土制作的复合管。管芯为混凝土，在其外壁或中部埋入厚1.5mm钢筒，在管芯上缠绕预应力高强钢丝，并在其外部**泥浆保护层。该管抗渗性能较好，接口采用钢制承插口，尺寸较准确，设橡胶止水圈，止水效果较好。1000mm以上管径具有明显价格优势。1.5玻璃钢管玻璃钢管全称缠绕玻璃纤维增强热固树脂加砂管，该工艺是以树脂为基本材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，以石英砂为填充材料而制成的新型复合管材。玻璃钢管采用承插式连接，橡胶圈止水，具有耐腐蚀、重量轻、强度高、不结垢，特别内壁光滑，水力学性能好，造率系数仅为0.009，是钢管的70%，被称为“水力学光滑管”，在长距离输水管道中具有广阔发展前景。1.6聚乙烯塑料管（PVC-U聚乙烯塑料管是一种传统输水管材，具有耐腐蚀、重量轻、运送安装方便等优点，管径一般小于等于800mm。400mm以下管径较为经济。1.7超高分子量聚乙烯管超高分子量聚乙烯管是一种新型工程塑料管道，具有了聚乙烯管优点外，还具有高抗冲击性，其冲击强度是聚乙烯管的4倍，高耐磨性，可达聚乙烯管的10倍，提高了使用寿命，管道连接采用电热融焊接工艺，有效防止结点渗漏和开裂。管材经济比较表单位：元/m管径(mm)钢管球墨管混凝土管钢筒管玻璃钢管PVC-U高分子管20017815079⁄1358590300266245177⁄210187198400394350238⁄305292320500490468360⁄360435500600586617390440410730790800101797558071058510301270100012691412775862925⁄⁄12001768193096010601420⁄⁄140020602497128013801650⁄⁄160028833163132014902200⁄⁄$从安全面，钢管、球墨铸铁管，PCCP管比较安全，特别在工压高，管径大，管线起伏较多的工程中。钢管要特别注意防腐解决以延长使用寿命；玻璃钢管特别注意出厂管材的质量检查，选用合适的刚度。从经济方面，预应力混凝土管最为经济；400mm以下管径优先选用PVC-U和超高分子量聚乙烯管，另一方面为玻璃钢管；500～800mm管径优先选用玻璃钢管，另一方面为球墨铸铁管；1000mm以上管径优先选用钢筒管，球墨铸铁管价格较高。2长距离输水管道管径的选择长距离输水管道投资占输水工程的绝大比重，管径增大，管道一次性投资增大，管路阻力减小，可减少电耗量与年运营费用，相反管径减小，可减少管道一次性投资，但管路阻力增大，年耗电量及年运营费增长。因此如何拟定一个合理的管径，是长距离输水管道设计中的