浅论长距离输水管道选择.doc

浅论长距离输水管道选择【摘要】随着国家经济的发展,矿产资源开发的力度也越来越大,许多资源丰富却因干旱缺水而导致无人问津的荒凉之地,逐渐变为热土,开发的第一步就要解决水的问题,而长距离管道输水,则是干旱地区引水方式的首选,选用何种管材,则决定着工程的安全性和经济性。【关键词】管材性能造价选择一、常用管材输水管材一般分为金属管材、非金属管材和复合管材三大类:常用的金属管材有普通焊接钢管和离心球墨铸铁管;常用的非金属管材有各种玻璃钢管、塑料管和混凝土管;常用的复合管材有钢塑复合压力管和各种钢骨架塑料复合管。下面介绍几种目前在国内应用广泛、市场上十分畅销、大家比较认可的管材。1.普通焊接钢管（SP）耐腐蚀性:管材虽然耐腐蚀性能较强,但内、外壁仍需做防腐处理;卫生特性:内衬水泥砂浆易结垢,对水质有一定影响;水力特性:内衬粗糙系数n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:一般采用现场焊接,密封性能优;安装性能:管长12m,自重较大,接口少但需要焊接,敷设要求低,安装性能良;力学性能:强度、韧性、抗冲击等性能优,但刚度较差,承压较高;抗震性能:管材强度高、韧性好,可承受高压,抗震性能优;安全程度:不会漏水,不会爆管,安全程度高;使用寿命:估计25a。可见其最大优点是力学和机械性能优越、强度高、承压大,最大缺点是不耐腐蚀,故必须对内、外壁做防腐涂层,且在计算壁厚时,应考虑2mm厚腐蚀余量。钢管防腐质量、尤其现场焊缝防腐质量,对安全运行、使用寿命影响较大。2.离心球墨铸铁管（DIP）耐腐蚀性:管材虽然耐腐蚀性能较强,但内、外壁仍需做防腐处理;卫生特性:内衬水泥砂浆易结垢,对水质有一定影响;水力特性:内衬粗糙系数n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:采用橡胶圈柔性接口,密封性能良;安装性能:管长6m,自重大,接口多但方便,敷设要求较低,安装性能良;力学性能:强度、刚度、韧性、抗冲击等性能优,承压较高;抗震性能:采用柔性接口,管材强度高,韧性较好,但不能弯曲,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度较高;使用寿命:接近50a。3.夹砂玻璃钢管（FRPM）耐腐蚀性:管材本身抗腐蚀,不需要做任何防腐处理;卫生特性:管材环保卫生,内壁不结垢,对水质无影响;水力特性:内壁粗糙系数n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用丝扣活接头连接,密封性能优;安装性能:管长9m,自重轻,接口较少且方便,敷设要求较高,安装性能优;力学性能:强度、刚度、韧性等性能优,承压极高;抗震性能:管材强度高,且有一定柔性,抗震性能优;安全程度:不会漏水,很难爆管,安全程度高;使用寿命:设计50a。4.塑料合金玻璃钢复合管耐腐蚀性:管材本身抗腐蚀,不需要做任何防腐处理;卫生特性:管材环保卫生,内壁不结垢,对水质无影响;水力特性:内壁粗糙系数n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用双“O”形橡胶圈柔性接口,密封性能良;安装性能:管长12m,自重轻,接口少且方便,敷设要求高,安装性能良;力学性能:强度、刚度、韧性等性能良,但不耐撞击,承压较高;抗震性能:采用柔性接口,管材强度较高,有一定柔性,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度较高;使用寿命:设计50a。5.涂塑复合钢管（PSP）耐腐蚀性:基管易腐蚀,但内、外壁涂塑后耐腐蚀性能大幅度提高;卫生特性:内壁涂塑后不结垢,对水质无影响;水力特性:内涂粗糙系数n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用卡箍件柔性连接,密封性能优;安装性能:管长6m,自重较大,接口多但方便,敷设要求低,安装性能良;力学性能:强度、韧性、抗冲击等性能优,但刚度较差,承压较高;抗震性能:采用柔性接口,且管材强度高、韧性好,抗震性能优;安全程度:很难漏水,不会爆管,安全程度高;使用寿命:估计50a。涂塑复合钢管是以焊接钢管为中间层,聚乙烯或环氧树脂为内外层,采用专用热熔胶,通过挤出成型方法复合而成,实际上是已做好防腐涂层的焊接钢管。由于防腐质量上乘、涂层光滑,其耐腐蚀性能大幅度提高、水力特性大为改善,几乎可以与塑料管篦美。6.钢骨架聚乙烯塑料复合管（SRPE）耐腐蚀性:管材本身抗腐蚀,不需要做任何防腐处理;卫生特性:管材环保卫生,内壁不结垢,对水质无影响;水力特性:内壁粗糙系数n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用电热熔连接方式,密封性能优;安装性能:管长12m,材质轻,接口少但需要电熔,安装性能优;力学性能:韧性、抗冲击性能优,强度、刚度等性能良,承压较低;抗震性能:管材强度较高,抗冲击和不均匀沉降,抗震性能优;安全程度:不会漏水,很难爆管,安全程度高;使用寿命:预期50a。此管材是以低碳钢丝绕焊成型的网状骨架（内侧为线形经线、外侧为环状纬线）为增强相、以中密度或高密度聚乙烯热塑料树脂为基体,通过挤出成型方法复合而成,其力学、水力、卫生、防腐、密封、安装、抗震等性能优越,最大缺点是耐温性能较差。该管材一般采用热熔连接,根据行业标准CJ/T123-2004,管径600mm、管长12m,公称压力与管径相关。二、性能比较其上述管材的性能比较来看,塑料合金玻璃钢复合管、钢骨架塑料复合管与涂塑复合钢管的的综合性能明显占有优势,离心球墨铸铁管的综合性能次之,普通焊接钢管和夹砂玻璃钢管的综合性能相对要差一些。三、造价比较在管道规格相同前提下,综合造价钢骨架塑料复合管塑料合金玻璃钢复合管涂塑复合钢管离心球墨铸铁管普通焊接钢管夹砂玻璃钢管,最低与最高管材之间综合造价大约相差50%。四、选择原则1.应根据建设项目的重要程度、输水距离、敷设根数、管道规格、压力大小、外部荷载、地质地形、地震烈度、管材性能以及