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管道局部水頭損失設(shè)計按沿程損失的5%~10%。管徑較小時取10%。
設(shè)計流速主要通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。管徑較小采用較低的流速,管徑較大時可采較高的設(shè)計流速。從安全運行的角度考慮長距離非金屬輸水管道的設(shè)計流速建議不大于1.5m/s。我院在長距離輸水工程上,DN200管采用的流速為0.7m/s,DN600管流速則采用了1.23m/s。流速過大水頭損失增加較快,管材的壓力等級、工程造價也相應(yīng)提高,同時增大了水錘發(fā)生的機率。例如DN600管,流速1.23m/s時,100km水頭損失已達170m。以PVC樹脂粉為主原料,灌溉管普遍應(yīng)用在城鄉(xiāng)室內(nèi)外給水、農(nóng)村改水、農(nóng)田灌溉、鹽化行業(yè)輸鹵管線、養(yǎng)殖業(yè)輸水、礦井通風(fēng)、給水排水、園林綠化噴灌等大小型工程中。當(dāng)輸水管線不長(二十幾公里以內(nèi)),適當(dāng)提高設(shè)計流速也是合理的。
2.2 工程地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)的輸水管材質(zhì)選擇
青海那陵格勒西水源地長距離輸水工程,管線途經(jīng)沙漠、沼澤、鹽湖等無人區(qū)。我院在管材選用方案上進行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較。對球墨鑄鐵管、焊接鋼管、HDPE管等多種管材選用的比較結(jié)果是,采用HDPE管的方案在總投資上節(jié)省20%左右。該地區(qū)土壤腐蝕劑較強,如選用金屬管材,外壁必需加強級防腐。且金屬管材在沙漠、沼澤、鹽湖地區(qū)運輸、安裝極為困難,有些地段根本就無法施工。在穩(wěn)步提高市政、建筑、水利等應(yīng)用領(lǐng)域的前提下,積極開拓塑料管道在農(nóng)業(yè)、非開挖技術(shù)、舊管道修復(fù)、礦山、石油以及工業(yè)等還需大力開發(fā)的新領(lǐng)域的應(yīng)用市場。
在HDPE管系列中PE80、PE100、鋼骨架塑料復(fù)合管及超高分子量聚乙烯管的選擇還需根據(jù)管道敷設(shè)地段的工程地質(zhì)情況確定。在設(shè)計中一般選用超高分子量聚乙烯管或PE100管,原因是這兩種管性價比高。在穿越沼澤、河流地段,宜選用超高分子量聚乙烯管、鋼骨架塑料復(fù)合管。隨著節(jié)能環(huán)保意識的提升,灌溉方式發(fā)生了變化,灌溉管采用了電熱熔方式連接,接頭的強度高,連接可靠,管道系統(tǒng)之間采用電熱熔方式連接,接頭的強度較高。
長距離金屬管線通常采用一種壁厚的管材。同等外徑的HDPE管管材的壓力等級不同,價格相差較大。為了節(jié)省投資,在長距離HDPE輸水管線設(shè)計中可將管線分為幾個壓力段。根據(jù)管段承壓情況分段選用不同壓等級的管材。我們在長距離輸水工程實踐中通常選擇3、4個壓力等級的管,從0.8~1.6MPa。pe滴灌管使用壽命長:通過原材料的合理配比及增加抗老化添加劑,使產(chǎn)品抗老化的時間增加。
2.3 埋地管設(shè)置伸縮器問題的探討
當(dāng)聚乙烯管道敷設(shè)在沼澤地或河底土壤摩擦力較小時,應(yīng)考慮由溫度變化引起的縱向變形計算。按公式△L=0.13L(△t)計算,在長距離管段,理論計算值較大。我院在新疆羅布泊長距離(57km)輸水工程上作了一個試驗,管線在穿越長16km的鹽沼地采用鋼骨架塑料復(fù)合管,未設(shè)伸縮器,埋深:1.3m。其余地段管道則設(shè)有套筒式伸縮器。經(jīng)過1年多的運行,均未出現(xiàn)問題。工程實踐證明,管道在穿越復(fù)雜地質(zhì)條件地段時,應(yīng)具體情況具體分析。開了我市舊管修復(fù)工程的先河,為大規(guī)模修復(fù)大量地下舊管線積累了寶貴的經(jīng)驗。當(dāng)管道埋設(shè)較深時可不
非開挖專業(yè)技術(shù)會,加強了行業(yè)管理和技術(shù)交流。
經(jīng)過十多年的發(fā)展努力,目前我省從事非開挖施工的承包商以達到二十余家,工程業(yè)績也呈逐年增長趨勢,技術(shù)水平不斷提高。政府相關(guān)部門在城市建設(shè)工程中引入非開挖施工,起到了正面引導(dǎo)推動作用。今年我市地鐵工程,采用巨型盾構(gòu)機,使成都的非開挖施工技術(shù)應(yīng)用提高到的高度。本地的非開挖施工企業(yè)也在經(jīng)過十來年的工程實踐鍛煉,管理水平和技術(shù)能力普遍得到提高,如成都沃特特種工程有限責(zé)任公司這樣的多年來一直致力于非開挖工程研究和實踐的從事非開挖鋪管、更換修復(fù)、地下管線防腐工程的公司。2)軟翻襯法管狀軟質(zhì)基材(毛氈、無紡布等)擠涂樹脂后,用氣或水翻轉(zhuǎn)壓入管道內(nèi),保持氣或水壓使基采貼于待修復(fù)的管道上,形成內(nèi)襯,修復(fù)受損的管道。從進入非開挖工程市場之初既高起點的引進美國DITCH
WITCH
水平導(dǎo)向鉆機,在西南幾省尚屬,幾年以來他們在市政工程中完成了大量的如自來水、燃?xì)?、污雨水、電力通訊管線的非開挖施工,頂管口徑達到2400毫米,單次施工長度達到300米,為推動本地非開挖事業(yè)發(fā)展做出很大貢獻。與其他單一從事鋪管工程的公司不同的是,在管線修復(fù)工程中,他們也做了積極的嘗試,在成都市自來水公司的支持下,在市區(qū)馬鞍路和建設(shè)路成功進行了兩段DN300受腐蝕嚴(yán)重的鑄鐵供水管線的穿插修復(fù)工程。使供水水量水質(zhì)得到很大改善,管道壽命得以延長。開了我市舊管修復(fù)工程的先河,為大規(guī)模修復(fù)大量地下舊管線積累了寶貴的經(jīng)驗。在選購時要挑選輸水能力強,流動阻力小的農(nóng)田灌溉管,這樣的管材可以有效提高生產(chǎn)效率。
以上簡單介紹了非開挖管道施工技術(shù)的幾種方法,可以看出非開挖技術(shù)是一項非常有生命力的有前途的技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,非開挖技術(shù)還將取得更大的進步和更廣泛的應(yīng)用。
目前我國住宅發(fā)展已進入一個新的階段,房地產(chǎn)開發(fā)投資連續(xù)增長,“十一五”期間每年城市和農(nóng)村新建建筑的面積分別在10億平方米左右。PE管的優(yōu)勢對比金屬管材非常明顯,物理性能非常優(yōu)越,pe管材質(zhì)無毒,抗沖擊性、抗應(yīng)力開裂性都不錯。隨著城市化、小城鎮(zhèn)建設(shè)高速發(fā)展,2004年我國城鎮(zhèn)化水平達已到41.8%,處于起飛期,預(yù)計2010年將達到47%,這一時期將持續(xù)30--40年。城鎮(zhèn)化進程加快,將帶動城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展,各種用途塑料管道是必不可少的材料。
加快發(fā)展速度積極開發(fā)應(yīng)用新領(lǐng)域
根據(jù)國家《關(guān)于加強技術(shù)創(chuàng)新推進化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)化的若干意見》和《國家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》的精神,建議“十一五”期間,塑料管道行業(yè)主要產(chǎn)品要滿足市場需求,產(chǎn)品品種齊全,質(zhì)量、檔次和配套水平要有顯著提高,產(chǎn)業(yè)整體水平達到或接近水平;塑料管道推廣應(yīng)用應(yīng)達到下列目標(biāo):到2010年,塑料管道在全國各類管道中市場占有率達到60%以上,其中:建筑給水和建筑排水管道80%采用塑料管,建筑雨水排水管道70%采用塑料管,建筑電線穿線護套管90%采用塑料管,城鎮(zhèn)供水管道70%采用塑料管,城鎮(zhèn)排水管道50%采用塑料管,城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?0%采用塑料管。1:在農(nóng)田灌溉中大力的推廣使用農(nóng)田灌溉管,以達到傳輸快,效率高,在傳輸?shù)倪^程中水源的流失較少,使每一滴水都得到了充分的利用,從而達到節(jié)水的目的。
根據(jù)我國塑料管道行業(yè)的現(xiàn)狀,建議“十一五”期間塑料管道加工業(yè)還將以PVC-U管道和PE管道為發(fā)展重點,并大力發(fā)展改性、復(fù)合以及其它新型塑料管道。成都作為我省政治經(jīng)濟文化中心城市,在日新月異的建設(shè)中以政府為主導(dǎo),行業(yè)主管部門大力推動,從建設(shè)管理上以政府行政管理手段來制止施工中的道路反復(fù)開挖現(xiàn)象,在成都的行業(yè)人士和施工單位也在積極地作大量的工作使得管理水平,技術(shù)能力得到了很大的提高。盡快完善應(yīng)用的配套和質(zhì)量保證體系。在穩(wěn)步提高市政、建筑、水利等應(yīng)用領(lǐng)域的前提下,積極開拓塑料管道在農(nóng)業(yè)、非開挖技術(shù)、舊管道修復(fù)、礦山、石油以及工業(yè)等還需大力開發(fā)的新領(lǐng)域的應(yīng)用市場
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高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍寬的力學(xué)性質(zhì),這是由于高聚物由長鏈分子組成,分子運動具有明顯的松弛特性的緣故。如高聚物材料具有相當(dāng)高的伸長率,一般PE的斷裂伸長率在90%~950%(其中線性低密度聚乙烯LLDPE的伸長率較高)。
通過特殊的制作工藝,部分材料的伸長率可在1000%之上,而普通高聚物材料的斷裂伸長率也多在50%~100%之間。通常對材料的拉伸性能要求較高的有熱收縮膜以及拉伸膜等。
外壓負(fù)載比較復(fù)雜,主要包括土壤重量和地面產(chǎn)生的靜負(fù)載,以及運輸車輛經(jīng)過時產(chǎn)生的動負(fù)載。塑料埋地排水管承受負(fù)載的機理也比較復(fù)雜,因為塑料管屬于柔性管(Flexible
Pipe),在外壓負(fù)載下管材和周圍的土壤(回填材料)產(chǎn)生‘管土共同作用’。換句話說,是管材和周圍土壤(回填材料)共同來承受外壓負(fù)載。
E管材與傳統(tǒng)的金屬管和其它塑料管相比,具有密度低、強度與質(zhì)量比高、脆給溫度化低、韌性好、耐腐蝕絕緣性能好、易著色、易于施工和安裝等特點、廣泛應(yīng)用于市政和建筑給排水、燃?xì)狻⒐岵膳?、電線電纜穿線、農(nóng)用節(jié)水灌溉和工業(yè)排污、礦山礦物輸送等領(lǐng)域。
PE管是城際埋地燃?xì)夤艿乐械恼加辛恳堰_90%以上,在供水管所占市場份額達60%,并且國外在PE管材方面憶經(jīng)建立起了非常成熟的標(biāo)準(zhǔn)的施工規(guī)范。滴灌流量低,使用者常常會看不到灌過程,如果灌溉時間太長,則會產(chǎn)生深層滲漏浪費。在我國,鍍鋅管逐步被禁用后,PE管在建筑供水等領(lǐng)域很有競爭優(yōu)勢,在燃?xì)狻⒐I(yè)供排水、通訊、農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域PE管材也呈迅速增長的態(tài)勢,但有些領(lǐng)域的管材標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還未跟上,在一定程度上影響了PE管材的應(yīng)用和發(fā)展。
PE管的優(yōu)勢對比金屬管材非常明顯,物理性能非常優(yōu)越,pe管材質(zhì)無毒,抗沖擊性、抗應(yīng)力開裂性都不錯。Pe管可以分為三種類型,PE礦用管、PE排污管、給水管。