《管道材料与附件》PPT课件.ppt

给水管道材料与附件,（一）教学要求 了解常用的给水管道材料和附件 （二）教学内容 1、给水管道材料 2、给水管道附件及附属构筑物 （三）重点： 给水管道材料,给水管道材料与配件,一、给水管道材料 对给水管道的要求：水力条件好、安装简便、快速可靠、维 护作量少。同时管道的化学稳定性高，耐腐、质轻、韧性好、寿命 长、折旧费用低。 给水管材常分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。 1金属管 目前常用的金属管主要有：钢管、镀锌管、铸铁管、铜管。 2塑料管材 （1）硬聚氨乙烯管（UPVC）管 （2）聚乙烯管（ PE管） （3）聚丁烯管道（阳管） （4）交联聚乙烯（PEX）管 （5）聚丙烯共聚物 PP-R、 PP-C管 3复合管,给水管道附件,一、阀门 阀门是用以连接、关闭、和调节液体、气体或蒸汽 流量的设备 二、止回阀 止回阀又称单向阀，它用来限制水流朝一个方向流动。 三、水锤消除设备 四、消火栓 五、排气阀和泄水阀,给水管道附属构筑物,一、阀门井 二、管道支墩 设计原则 （1）当管道转弯角度600mm管线上，水平敷设时应尽量避免选用90弯头，垂直敷设时应尽量避免使用45以上的弯头。 （3）支墩后背必须为原形土，支墩与土体应紧密接触，倘若空隙需用与支墩相同材料填实。 （4）支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。,排水管渠及附属构筑物,排水管渠的断面形式要求,静力学上，具有一定的抗荷载能力，坚固稳定， 抗压抗折，不破裂、不变形 水力学上，尽可能大的排水能力，不淤积，不沉淀 经济上，造价低 管理维护上，便于疏通、清洗,排水管渠的断面形式,圆形,半椭圆形,马蹄形,适用于：管径小于2米且地质条件好时。 优点：水力性能好，具有最大的水力半径，流速大，流量大，便于预制，对外力抵抗能力强，运输施工维护方便。,优点：在土压力和动荷载较大时，可更好地分配管壁压力，减少管壁厚度。 适用：污水流量大且变化小及管渠直径大于2米。,特点 ：高度小于宽度。 优点：因断面下部大，宜输送流量变化不大的大流量污水。可减小埋深造价 适用：大流量、变化小、出水位置受限制，地质条件较差或地形平坦需尽量减少埋深时。,排水管渠的断面形式,矩形,梯形,蛋形,特点：因底部较小，在小流量时可维持较大的流速，减少淤积。 适用：实践证明，这种断面冲洗和疏通困难，管道制作、运输、施工不便，目前很少用。,特点：可按需要增加深度，以加大排水量，并能现场浇制或砌筑。 适用：工企业、路面狭窄地区的排水管道及排洪沟。,适用：只适用于明渠 。 特点：边坡取决于土壤和铺砌材料。,排水管渠材料的要求,具有一定的强度，抗压抗折能抵抗内外压力和 杂质冲刷磨损； 有抗腐蚀，浸蚀能力（污水、地下水）； 不透水（污水不透出、地下水不透入）； 内壁光滑、阻力小，排水通畅； 货源充足、就地取材，可预制管件，价格便宜,常用的排水管渠,混凝土和钢筋混凝土管,陶土管,金属管,砖石浆砌或钢混大型管渠,石棉水泥管,其他管渠,包括木管,竹管,塑料管,玻璃钢管等,(1)混凝土和钢筋混凝土管,优点： 制造方便，成本低，抗压能力强，适用于大管径 缺点： 管径不超过450mm，长度多为1m，抗酸、碱和浸蚀 能力低；抗渗透性能低；管节短，接头多，施工困 难；重量大，搬运不便 。,承插式,企口式,平口式,管 口 形 式,(2)陶土管,特点： 内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；强度低，抗压抗折能力差，管径较小,一般不超过600mm,管长在0.81.0m之间。质脆易碎。 适用条件： 管节短，接头多。主要用于排除工业酸性废水。,(3)金属管(钢管 和铸铁管),特点： 成本高，较少采用；抗高压、抗渗透能力强；内壁光滑，阻力小；长度大，接头少；抗酸、碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低，需作防腐处理 适用条件：,在外力很大或对渗漏要求特别高的场合下使用； 在穿越铁路时，在土蹦或地震地区； 在距给水管道或房屋基础较近时； 在压力管线上或施工特别困难的场合 注意： 采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘，以防锈蚀。,特点： 现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制 适用条件： 大管径，管径大于2.0m,(4)砖石浆砌或钢混大型管渠,(5)石棉水泥管,特点： 表面光滑、不透水；抗腐蚀性强；重量轻；质脆，易折断，不耐磨损,(6)其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等,其他管材,新型管材-“丹麦管” 用芯模震动成型工艺生产的钢筋混凝土管；质量高、生产效率高、环境污染小；施工方便，不易漏水。,管渠材料的选择,管渠材料应尽可能就地取材，便于供应和运输,考虑管材的造价,根据输送水质情况（酸碱废水），进行比较选择,考虑管材的适用条件,在选择管材时，应根据水质、水温，断面尺 寸、管内外所受压力和施工条件等因素，尽量选 择能就地取材、易于制造、便于供应和运输方便 的材料，以降低工程造价。 在选材时，还要考虑技术要求： 排除碱性（PH10）的工业废水用铸铁管； 酸性（PH5）的工业废水可用陶土管； 压力管段，一般采用金属管、钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管； 地震地区施工条件差的地区用金属管； 一般地区的重力流管道采用混凝土和钢筋混凝土管。,管渠材料的选择,排水管渠系统上的构筑物,检查井 跌水井 水封井 换气井 冲洗井 溢流井 测流井 雨水口、 连接窨井 倒虹管、管桥 出水口,排水管渠附属构筑物-检查井,为了便于对管道进行检查和清通，必须设置检查井。检查井一般设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠上,检查井的组成,井底: 基础为卵石、碎石或混凝土浇筑，井底为半圆形或弧形，水力条件好，减小阻力,井身: 砖砌结构，水泥砂浆抹面。通常为圆形，在大管径交汇处，可用矩形、扇形,井盖: 为铸铁或混凝土制。为防止雨水流入，通常高于地面,设置：当检查井中上下游管渠的管底落差大于2米。 跌水井内应有减速、防冲及消能设施。 形式：竖管式（适应于管径等于或小于400mm管道）、溢流堰式（适应于大于400mm管道）。 当上下游管渠的管底跌落差小于1m时，只把检查井低部作成斜坡，不做跌水。 管道转弯处不宜设跌水井。,排水管渠附属构筑物-跌水井,当工业废水中能产生引起爆炸或火灾的气体时，管道中必须设置水封井。 作用：阻隔易燃气体流通，阻隔水面游火。 位置：设在产生上述废水的生产装置、储罐区等的废水排出口处。,排水管渠附属构筑物-水封井,作用：避免有机物发酵产生的气体遇火爆炸，排除有害气体，保证工人检修安全。,排水管渠附属构筑物-换气井,作用：污水管道内的流速不能保证自请时，为防止淤塞。 分类：人工冲洗、自动冲洗。 设置：管径小于400mm的管道上。,排水管渠附属构筑物-冲洗井,设置：截流式合流制排水系统。 作用：晴天截流混合污水进污水厂，雨天部分混合污水溢流入水体。 形式：截流槽式、溢流堰式,排水管渠附属构筑物-溢流井,作用：测定过水流量。 测流设备：堰、文丘里管、量水槽。,排水管渠附属构筑物- 测流井,排水管渠附属构筑物-雨水口,雨水口的作用: 收集雨水的构筑物,雨水口的组成,进水箅: 通常为铸铁制，也有混凝土制。一般一个平箅雨水口可排泄1520L/s的地面径流量。进水箅设在道路交叉口、低洼地、路侧边沟等处，间距2550m,井筒: 通常采用砖砌结构，或钢筋混凝土浇制，深度小于1.0m。其形式有带沉泥井的和不带沉泥井的两种,连接管: 连接管的管径大于200mm，坡度大于0.01，长度小于25m。在同一连接管上雨水口的个数不多于3个,设置：当管径大于800mm时，雨水口的连接管可通过连接暗井与雨水管道连接。,排水管渠附属构筑物-连接窨井,排水管渠附属构筑物-倒虹管,穿越河流、洼地、铁路、地下构筑物时，需按下凹的折线方式敷设管道，称为倒虹管。倒虹管由进水井、下行管、平行管、上行管和出水井组成,倒虹管设计时注意事项,进水井应设事故排出口，堵塞时污水有出路 倒虹管与河流等障碍物尽量垂直布置，减小距离 倒虹管布置时，一般并列设置两条 倒虹管与河床底的垂直距离不小于0.5m,排水管渠接口的要求,足够的强度 不透水 抗腐蚀、浸蚀 具有一定的弹性,排水管渠接口的分类,柔性接口：允许有3-5mm的纵向交错或较小的角度。适用于地基 软硬不一、受力不均匀，震区等地。但施工复杂，造 价高。如沥青卷材、橡胶圈 刚性接口：不允许有相对的位移。适用于地基条件好的地区，施 工简单，应用广泛，如水泥砂浆接口 半柔半刚性接口：介于柔性和刚性之间，如石棉水泥接口,排水管渠基础的组成,管道,管座,基础,垫层,地基,排水管渠基础的种类,砂土基础 适用于土壤条件非常好、无地下水的地区，管道直径小于600mm，管顶覆土厚度在0.7-2.0m之间的管道，不在车行道下的次要管道及临时性管道。 混凝土枕基 建在管道接口处。适用于土壤条件较好、无地下水的地区，是一局部基础。 混凝土带形基础 沿管道全长敷设。适用土壤条件差、震区、重要管道处。按管座的形式，分为90度、135度、180度三种管座基础,防止倒虹管淤积措施,设计流速规定为1.21.5m/s，最小不能小于0.9m/s 在进水井设置冲洗措施，冲洗流速大于1.2m/s 进入进水井前，应设置沉积槽 上行与下行管与水平夹角不应大于30度 最小管径为200mm 在进水井中设置闸门，以调节流量 在虹吸管内设置防沉装置,给水管道的防腐与维修,一、管道防腐 常用的防腐蚀技术分电化学法和物理法两种 1物理防护法 物理防腐蚀法又称为覆盖防腐蚀法，分有机材料涂层和无机材料涂层两种，有机材料涂层又分两种：薄涂层和厚涂层。各种广泛使用的涂料和包扎薄带属于薄涂层，厚度为 100 500m；热敷沥青质膜，聚乙烯（PE）涂层，厚度1mm，属厚涂层。 在管道上应用的防腐涂料有石油沥青、煤焦油沥青、环氧沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油磁漆（CTE）、环氧粉末（FBE）、底胶加聚烯烃（POA）、环氧底漆加底胶加聚烯烃（POE）、环氧粉末加改性聚烯烃（POF）。国内现在主要防腐涂料是石油沥青、煤焦油沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油磁漆、FBE以及内衬塑料等，国外目前常用的各类防腐涂料为CTE、FBE、POA、POE、POF等。,2电化学防护法 电化学防腐蚀法是排流法和阴极保护法的总称，其中尤以排流法更为经济有效。 （1）排流法 （2）阴极保护法,给水管道的防腐与维修,二、刮管涂料 为了保证管