管道工程-材料与维护 PPT课件

1 管道工程 李军沈阳建筑大学市政与环境工程学院 2 第8章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 3 第一节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 给水管材常可以分为金属管材料 非金属管材料和复合材料大类 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 第二节给水管道附件 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 5 第三节给水管道附属构筑物 一 阀门井 6 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 7 三水塔和清水池的构造 清水池形状 圆形和矩形管道 进水管 出水管 溢流管 放空管注意 一般设两个以上选用时尽可能往标准图集上靠 8 清水池构造图 9 第9章排水管渠材料及附属构筑物 9 1排水管渠的断面及材料9 2排水管渠系统上的构筑物 10 9 1排水管渠的断面及材料 常用排水管渠的断面形式排水管渠的材料 11 一 常用排水管渠的断面形式 1 对排水管渠断面形式的要求2 常用的管渠断面形式 12 对排水管渠断面形式的要求 静力学要求 管道须具有较好的稳定性 能抵抗内外压力 水力学要求 应具有最大的排水能力 在一定流速下不产生沉淀 经济方面 管道每单位长度的造价应是最低的或输送污水是较经济的 养护管理 不易淤积且易于冲洗 13 常用的管渠断面形式 圆形半椭圆形马蹄形蛋形矩形梯形 14 圆形 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 15 半椭圆形 优点 在土压力和活荷载较大时 可更好地分配管壁压力 减少管壁厚度 适用 污水流量无大变化及管渠直径大于2米 16 马蹄形 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 适用 地质条件较差或地形平坦需尽量减少埋深时 17 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 18 矩形 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 19 梯形 适用 明渠 特点 边坡取决于土壤和铺砌材料 20 9 2排水管渠的材料 对管渠材料的要求常用的排水管渠排水管渠材料的选择 21 对管渠材料的要求 足够的强度 能抵抗内外压力和杂质冲刷磨损 具抗腐蚀性 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 就地取材 可预制管件 节省费用 22 常用的排水管渠 混凝土管和钢筋混凝土管陶土管金属管其他管材 23 混凝土管和钢筋混凝土管 管口形式 承插式 企口式 平口式 特点 管径不超过450mm 长度多为1m 可就地取材 价格较低 适应于排除雨水和污水 抗酸 碱侵蚀性差 管节短 接口多 抗沉降 抗震性差 大口径管的自重大 搬运不便 24 陶土管 内外壁光滑 不透水 耐磨 防腐 管径一般不超过600mm 管长在0 8 1 0m之间 质脆易碎 管节短 接头多 主要用于排除工业酸性废水 25 金属管 常用的有铸铁管和钢管 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采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘 以防锈蚀 26 其他管材 浆砌砖 石渠道 大型钢筋混凝土渠道 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 强化塑料管 聚氯乙烯管 27 排水管渠材料的选择 管材供应情况经济上的考虑技术方面的要求 酸碱废水及地质情况 28 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 PH 10 的工业废水用铸铁管 酸性 PH 5 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 29 9 2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 连接暗井倒虹管 管桥出水口 30 检查井 作用 便于定期检查 清通 要求 为了便于清通检查井之间的管段应是直通的 既不弯曲断面又没有变化 设置 管道交汇处 转弯 管道尺寸或坡度改变 跌水处及相隔一定距离的直线管段上 组成 基础 井底 井身 井盖和盖座 材料 砖 石 混凝土或钢筋混凝土 31 跌水井 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 32 水封井 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 33 换气井 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 34 溢流井 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 35 冲洗井 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 36 测流井 作用 测定过水流量 测流设备 堰 文丘里管 量水槽 37 雨水口 设置 设在雨水管道或合流管道上 作用 收集地面雨水 位置 交叉路口 路侧边沟等低洼处 构造 进水箅 连接管 井身 形式 边沟式 侧石式 联合式 38 连接暗井 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 39 倒虹管 设置 排水管道遇到河流 山涧 洼地或地下构筑物时 组成 进水井 管道 出水井 形式 直管式 折管式 注意的问题 应尽可能与障碍物正交 穿越河道的倒虹管应选择不易被冲刷的地段及埋深较小的部位 管顶与河床垂直距离不易小于0 5m工作管线不少于两条 40 防止淤积的措施 提高管内流速 一般采用1 2 1 5m s 不易小于0 9m s 当达不到0 9m s时 应加定期冲洗措施 最小管径200mm 进水井低部设沉泥槽 折管式倒虹管的上行管与水平线夹角小于或等于300 合流制管道设倒虹管时 应按旱流污水量校核流速 41 管桥 设置 当管道穿越谷地时 可架桥敷设管道 优点 易于施工 造价低 适用 小流量 42 43 出水口 位置 根据排水水质 下游用水情况 水体流量 水位变化 波浪等确定设置 当污水需和水体水流充分混合时 出水口长距离伸入水体分散出水 污水管渠出水口采用淹没式 管顶标高在常水位下 雨水管渠出水口采用非淹没式 其管底标高最好在水体最高水位以上以免水体水倒灌 形式 一字型 八字型 门字型 44 第10章给水排水管道系统的技术管理和维护 10 1给水排水管道系统档案管理10 2给水管道的防腐与维修 45 主要内容 1 概述 给水排水管网档案管理 2 给水管网监测与检漏 3 管网水压和流量测定 测定的方法和仪表 4 管道防腐蚀和修复 5 排水管道养护 46 10 1给水排水管道系统档案管理 一 给水排水管道系统技术资料管理管理现有给水排水管道系统平面图 图上标明泵站 管线 阀门 消火栓等的位置和尺寸 大中城市的管道系统可以按照每一条街道一张图纸列卷归档 给水排水管道系统管理所需要的技术资料包括以下几部分 1 管线图 标明管线的直径 位置 埋深以及阀门 消火栓 井室等的位置 用户接管的直径和位置等 它是给水排水管道系统管理的基本资料 2 阀门和消火栓记录卡 包括安装年月日 地点 口径 型号 检修记录等 3 给水排水管道穿越障碍物的构造详图 4 竣工记录和竣工图 47 二 给水排水管网地理信息系统地理信息系统 GeographicInformationSystem简称GIS 给水排水管网地理信息系统的功能体现在 1 实现管网系统档案的数字化管理 形成科学 高效 丰富 详细的管网档案管理体系 建立管网系统中央数据库 2 有效 生动地定位管道 阀门 水表等管网组件 为实际生产运行提供可靠的依据 3 为管网系统规划 改建 扩建提供图纸及数据依据 对管网的改扩建的规划 改扩建后的运行进行计算机模拟 辅助管网规划方案的优选 4 为管网施工提供图纸依据 准确定位管道的埋设位置 埋设深度 管道井 阀门井的位置 管道与其它地下管线的布置和相对位置等 5 科学高效地进行爆管抢修等事故处理 6 供管网优化规划设计 实时运行模拟 状态参数校核 管网系统优化调度等技术性功能的软件接口 实现供水管网系统的优化 科学运行 降低供水企业成本 48 10 2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100 500 m 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 49 2 电化学