再生水管道管材的經濟技術比較

羅 婷 胡靜文

(1.天津市市政工程設計研究院，天津 300000; 2.天津市市政公路管理局,天津 300000)

再生水管道管材的經濟技術比較

羅 婷1胡靜文2

(1.天津市市政工程設計研究院，天津 300000; 2.天津市市政公路管理局,天津 300000)

根據實踐經驗，對球墨鑄鐵管、鋼塑復合鋼管及PE給水管進行了管道水頭損失及管材費用、防腐性能、物理性能等方面的比較，通過對比研究，得出鋼塑復合鋼管用于再生管道工程中具有較好的防腐、節能效果，值得推廣應用。

再生水管道，水頭損失，物理性能，節能

在紀莊子再生水廠遷建工程的廠外再生水管道設計中，考慮根據輸水管技術經濟特征及地質、地形狀況相應選擇最佳管材，以保證輸水工程的適用性與經濟性。本工程中設計管徑為DN800～DN1 400的輸水管道。根據經驗，輸水管在球墨鑄鐵管、鋼塑復合鋼管及PE給水管中進行選擇。

1 水力比較

為了便于比較，我們將所有管材大致劃分為兩類，第一類管材為水泥壓力管、襯水泥砂漿防腐的金屬管；第二類管材為熱固性塑料管、熱塑性塑料管及塑料復合管材，第一類管材的管壁粗糙系數n1=0.013，第二類管材的n2=0.009。通過水力學中的達西公式與曼寧公式的關系，可求得以下的比較公式：

Q=AC(Ri)1/2

(1)

(2)

其中，Q為流量；A為管道的過水斷面積，對于圓管A=(π·D2)/4；C為謝才阻力系數；i為水力坡度；n為管道的粗糙系數；R為水力半徑，對于圓管R=D/4。

將式(2)代入式(1)得：

(3)

其中，D為管徑。

(4)

1)當管道輸水流量，水頭損失一致時，則：

(5)

2)當內徑、水頭損失一致時，則：

(6)

3)當內徑、輸水流量一致時，則：

(7)

分析式(5)～式(7)可知，當所選擇管材不同時，水力條件存在著較大差異。因此，在本項目輸送再生水管材的選擇過程中，也充分考慮了該因素。相同管徑，相同流量下，球墨鑄鐵管與鋼塑復合管的水力損失比較如表1所示。

表1 管道水頭損失比較表

表2 管材工程費用比較表 萬元/km

2 管材經濟比較

與管材的性能比較方式相同，針對管材工程費用進行分析，見表2。

3 管材的防腐性能比較

球墨鑄鐵管一般管道內防腐采用內壁涂襯水泥砂漿+環氧樹脂，或者球墨鑄鐵管內襯PU(聚氨酯)，后者價格較高；鋼塑復合管為內熱熔環氧樹脂，外涂覆聚乙烯。根據市場調研，在使用效果上PE及鋼塑復合管的防腐性能優于球墨鑄鐵管。

4 管材的物理性能

球墨鑄鐵管和鋼塑復合管其耐壓性、耐溫度變化性能略優于PE給水管。

5 防滲漏性能

三種管材本身均具有較好的防滲漏性能，但由于球墨鑄鐵管采用的是承插口連接，整體嚴密性較差，與鋼塑復合鋼管和PE給水管的焊接及法蘭連接相比，具有較大的滲漏隱患。特別是在易發生地基不均勻沉降區域使用時尤為明顯。

根據以上的綜合比較，鋼塑復合管用于再生水管道工程中具有較好的防腐、防滲漏以及節能的效果。

Comparison on economic technologies of recycled water pipeline materials

LUO Ting1HU Jing-wen2

(1.TianjinAcademyofMunicipalEngineeringDesign,Tianjin300000,China;2.TianjinMunicipalHighwayAdministrationBureau,Tianjin300000,China)

According to practical experience, the paper compares nodular cast iron pipe, steel reinforced composite pipe and PE water-supply pipes from aspects of pipe water source damage, pipeline material cost, anti-corrosion performance, and physical performance and so on, and concludes that: the application of steel reinforced pipe in recycled pipeline engineering has better anti-corrosion and energy-saving effects, which is worth promoting.

recycled water pipeline, water source damage, physical performance, energy conservation

1009-6825(2014)22-0132-02

2014-05-08

羅 婷(1979- )，女，高級工程師； 胡靜文(1977- )，女，高級工程師

TU990.3

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