PE、玻璃钢、PCCP等管材压力等级选择.doc

PE、玻璃钢、PCCP等管材压力等级选择在2009年8月曾探讨过PE等塑料管的PN等级选取问题。根据最新zw的分析，结论是PE管选择PN时要求按水锤（瞬态运行）压力来选择，其他管材按静水压（稳态运行）来选择即可。当时y总的答复：他对工作压力的理解是对的。工作压力应该是指静水压力（压坡线至管中心水头差），我理解管材最大允许工作压力应该也不包括水锤压力。因各种管材都要求能承受大约1.5倍工作压力的抗渗、抗裂试验压力。发件人:发送时间: 16:08收件人:主题:关于管材的压力等级重要性:高选择塑料管时，设计需要根据最大允许工作压力值定管道：玻璃钢管和pe管相关规范如此规定，管道压力等级（公称压力PN）表示管材的最大允许工作压力值。选择砼管时，却是工作压力，不包括水锤压力在内。P0.6MPa即正常压力不超过0.6MPa。PCP和PCCP均如此。是否如此？请讨论。zw同志的最新结论：相当完整了。有关几种管材在压力等级选择方面的一些探讨。（1）钢管（SP）设计内水压力：Fwd1.5Fw，且不小于0.9MPa。应通过管道结构计算，选择管道壁厚要满足结构安全要求。（2）预应力钢套筒砼管（PCCP）以工作压力为依据选择管材工作压力等级，理由是：预应力钢筒混凝土(PCCP)管 GBT 19685-2005“抗裂检验内压”章节中写道：水压试验时，管道在抗裂内压下，至少恒压5min，管体不得出现爆裂，局部凸起或其它渗漏现象。而试验的抗裂内压值如该规范中的附录C所示，从中数据表明试验抗裂内压至少是管材压力等级的1.5倍以上。表明PCCP管的压力等级对管道工作压力而言，具有较大的富余，且能满足设计内水压力（Fwd1.4Fw）的要求。另外，根据管道抗浮稳定及埋置方面的要求，选择管材的覆土深度。注：PCCP选管只要选择压力等级、管道覆土厚度、双胶圈或者单胶圈、单节管有效长度，无需进行管道结构计算。（3）玻璃纤维夹砂管（FRPM）以工作压力为依据选择管材工作压力等级，依据为：玻璃纤维增强塑料夹砂管GBT21238-2007中“6.7长期性能”章节写明管道长期性能可满足压力等级的1.6倍以上的长期静水压。“短时失效水压”章节写明短时失效水压不小于管道压力等级的4倍以上。另外，通过管道结构计算验算管道的管壁厚度、环刚度等。（Fwd1.4Fw）（4）聚乙烯管（PE）根据设计内压来选择管材压力等级，理由为：经验算埋地聚乙烯给水管道技术规程CJJ101-2004及枫叶厂家给出的PE管材特性表中相关压力等级的管材，均发现管材的厚度只能满足相应压力等级的内压，没有富余，不能满足设计内水压力的要求，但埋地聚乙烯给水管道技术规程CJJ101-2004明确要求：，即管材应满足设计内压的要求，因此应根据设计内压来选择管材压力等级。另外也可根据公式推导证明应根据设计内压来选择PE管材压力等级，推导如下：根据规范给水用聚乙烯(PE)管材GBT 13663-2000，有： (1) (2)根据埋地聚乙烯给水管道技术规程CJJ101-2004，有： (3)将(2)、(3)代入(1)，整理可得：故：PE管材压力等级PN值为管道设计内水压力，工作压力的1.5倍。注：在选择了管材压力等级的情况下，应通过管道结构计算验算管道的管壁厚度（管材压力等级越高，其管道壁厚越厚），以及管道其他方面的结构安全验算。（5）钢丝网骨架塑料复合管（SRTP）以工作压力为依据选择管材压力等级，理由为：钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管材及管件 CJ-T 189-2007中“6.5物理力学性能”章节写明管材压力试验中短期静液压压力为公称压力的2倍，即管材性能应满足在公称压力的2倍的内水压力情况下，试验时间为1h，管道不破裂不渗漏的要求，因此可见管材压力等级有很可观的富余，能满足管道设计内水压力的要求，工作压力可以作为选择管材压力等级的依据。实例：管道的工作压力为0.65MPa（水头），若分别选用以下几种管材，其压力等级分别为：钢管（SP）：按设计内水压力计算Fwd1.5Fw=0.975。取0.975MPa的内水压力进行结构计算，求得满足结构安全的管壁厚度。预应力钢套筒砼管（PCCP）：选用压力等级为0.8MPa。玻璃纤维夹砂管（FRPM）：选用压力等级为0.8MPa。聚乙烯管（PE）：选用压力等级为Fwd1.5Fw=0.975，选用压力等级为1.0MPa。钢丝网骨架塑料复合管（SRTP）：选用压力等级为0.8MPa。附相关术语：工作压力：管道在正常工作状态下，作用在管内壁的最大