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PE內襯技術在給水管網維修方麵利用

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:540时间:2019-11-12

中國的城市配水管網隨著城市的發展,已走過了上百年的曆程。城市長期發展的不可預感性、 給水管網及道路的本身特點、管材質量、施工中的技術水平、接頭處的管件連接方式、管網的腐蝕、 當地的地質活動等諸多身分,使得目前城市的給水管網除了不斷新建外還必須對原有管道進行持續的 更新、改造。但由於各種客觀身分,更新改造原有管網異常棘手,在有些地區從頭展設管道幾乎是不 可能的;有些地區即便可以從頭展設,但巨大的協調壓力及高昂的用度也是難以承受的,而且骨幹管 網多不許可長時間停水。針對這一題目我們進行了市場開發與技術研究 ,以為PE內襯技術是解決這一 題目的最好途徑。PE內襯技術利用在給水管網維修方麵的必要性和可行性 以沈陽市配水管網現狀來看,老、舊管道仍占有一定比例,維修率和漏失率都非常高,是形成巨 大的供、配水產銷差率的首要啟事,造成水公司運行本錢的大幅上漲,資金和資本的浪費。近年來, 公司投進巨資進行管網維修改造,但有些地區由於交通、道路、房屋占壓等啟事使得舊管道的更新異 常困難,甚至是不可能的。是以開發管道更新技術市場十分必要。 為徹底改變以上局麵,沈陽市自來水公司引進了國際、國內新興的PE管道內襯修複技術,通過實 踐利用證實了PE內襯技術在給水管網維修方麵是可行的。 2 PE內襯技術的工藝特點、理化指標及水力特征 2. PE內襯技術具有以下工藝特點 ()同原有管路相比,管阻(沿程水頭損失)大大降低。 (2)使用壽命較長,水質條件好。PE內襯管為高密度聚乙烯高分子材料,無任何添加劑和揮發物 質,可保證水質,並可保證50a使用壽命。 (3)耐壓力相對較高。PE管本身可抗3kg/cm2,加上原有管道可承受較大壓力。 (4)良好的抗彎、抗剪、抗拉伸率,可適用於地質結構複雜的環境中。 (5)一次性施工段長,最長可達km。 (6)防腐蝕性強,可用於特殊環境中。 (7)適應性強,對鋼管 、鑄鐵管、鉛管 、水泥管、PVC管等均適用。 (8)耐磨力強,輸送礦渣、固體物料的耐磨性是鋼管的4倍以上。 2.2 HDPE襯管的理化性能指標 HDPE襯管的理化性能指標見表。 表 理化性能指標 序號 理化指標 單位 典型值 測定標準密度 g/cm3 0.958 ISO872 2 熔體活動速率 g/0min 0.2 ISO33cond.4 3 拉伸屈服強度 Mpa 23 ISO52750mm/min 4 斷裂伸長率 % >500 ISO52750mm/min 5 耐環境應力開裂 H >000 ASTMD693B 6 氧化引誘時間 Min >20 ISOTR0837 7 熱脹係數 0℃~5℃ ~6 8 彈性模量 Mpa 552~758 9 脆化溫度 ℃ -70 0 泊鬆比 0.45介電強度 KV/mm >20 2 長期靜壓強度 Mpa ≥8.0 20℃,50a 2.3 PE管的水力特性 根據流體力學道理可知,管道中水的流量同管道的壓力、管徑及管道壁摩擦阻力和管件的局 部阻力等均相關 。不同材質管道的摩擦損失及局部損失均不同,同一材質(特別是鋼、鑄鐵管) 由於內壁表麵腐蝕 、結垢等身分,沿程水頭損失增加,摩擦阻力隨年限的增加而大大增加,過水 斷麵流量則隨之慢慢減少。對襯管前後水阻及流量變化進行計算如下: ()水力坡降 達西—威斯巴赤公式:i=λ·v2/2gD() i——水力坡降 v——均勻流速(m/s) λ——摩阻係數 g——(m/s2) D——管內徑(m) λ=0.(K/d + 68/Re)0.25(2) K——管內壁盡對粗糙度(mm) 聚乙烯管取K=0.mm;球墨鑄鐵管新管取K=0.06mm;鑄鐵管道運行20年後K值將增大到5~0 倍(本次計取中取6倍),聚乙烯管由於無腐蝕,其K值不隨時間變化而變化。 Re=vD/r(3) Re——雷諾數 d ——管內徑(m) 我們設定管內水流速v=m/s,r=.3*0m2/s(水溫0℃),鑄鐵管內徑D=300mm,聚乙烯 內襯管徑D=286mm ,套用公式()(2)(3)可推算出鑄鐵管新管、運行20年後舊管及經HDPE襯 管後內襯管的水力坡降分別為: ①球墨鑄鐵新管: i=0.0028m ②運行20年後鑄鐵管:i=0.0037m ③HDPE內襯管:i=0.0026m 因而可知,HDPE內襯管固然內徑較鑄鐵新管小4mm,但其沿程阻力損失卻小於鑄鐵新管,同 舊管相比沿程阻力損失更是下降了30%。 (2)流量變化測定 管網的流量同管徑、阻力損失、流速有關 。我們在上麵水力坡降測算的基礎上,繼續推算流 量變化情況 。海登—威廉公式: Q=0.27852.63i0.54(4) Q——管流量(m3/s) C——海登—威廉摩阻值。 假設v=.2m/s,PE管C=55(不隨時間變化),球墨鑄鐵管新管C=30,運行30a後C=90。將 前麵計算中i值代進(4)中,則可以得出下麵結果: ①球墨鑄鐵管新管 Q=230m3/h ②運行30年後鑄鐵管Q=85m3/h ③HDPE內襯管Q=230m3/h 以上結果表明,經HDPE內襯修複後,修複段輸水能力不僅完全可以做到新展鑄鐵管的輸水能 力 ,而且可保持50年輸水能力無大變化,比舊管輸水能力增加20%。因襯管後水阻力損失減小,還 可進步末真個管網運行壓力。此外內襯管進步原有管道的耐壓值,在可能的情況下還可以進步管 網運行壓力,增加管路輸水能力。綜上,PE內襯管可降低管網沿程水頭損失30%,同時進步輸水 能力20% ,綜合水力特性優於新展管道,同時可保持50a不變,造價又可以較新建管路下降40%以 上,具有極高的經濟效益和社會效益。 3 PE內襯修複技術的實際利用 選定沈陽市東陵區炮兵學校一條漏水嚴重並已多次維修的管線進行內襯修複。 3. 管道現狀 修複段管道為鑄鐵管,其直徑300mm,長350m。經現場觀測管道內壁結垢較為嚴重 ,運行壓 力低於0.2MPa,腐蝕狀況不詳,承壓能力不詳。 3.2 施工工藝流程 管線勘察定位作業區劃分作業坑開挖管線切割敷設臨時管線清管及檢測題目區 段處理內襯修複 、U型預製、管段焊接CCTV檢測試壓連接補口工程驗收拆除臨時線 回填作業坑砌井室。 3.3 現場施工過程 ()確定作業坑5m×2m×2m兩個,全部管道350m劃分為一個作業段。 (2)在作業段首、末端加一個閘閥,用DN200PE管做臨時跨越管線,保證不中斷供水。 (3)采用菊花型刮刀將管道內壁的鏽垢刮除幹淨。 (4)先將內襯管焊接成整管 ,用專用壓凹機將預焊好的內襯PE管壓成U型,然後使用專用繃&nbs頁

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