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供水管网的管材综述_水利论文
F.玻璃钢管破裂维修,通常采用玻璃钢粘补,它必须在干燥的环境下作业,这正是供水管道难以具备的条件。
G.管材始终存在废旧料的再生回收、焚烧处置的问题,热塑性塑料管及热固性塑料管的最终焚烧处置大多数对环境造成不同程度的危害。
H.输水用的玻璃钢管,它的内衬层应耐磨、有韧性、表面光洁、厚度适当、树脂固化效果好,不允许存在裂纹。否则影响其抗渗性,结构层的纤维有可能游离至水中,影响输水的卫生条件。一般而言,大口径玻璃钢管在源水引用管道上,国内外使用较多。而在供水管网中使用较少。

4.管材的接口

(1)焊接、粘接的管道,应考虑热涨冷缩的对策措施,适当距离安装柔性接口,伸缩器或U形弯管。
(2)目前各类管材中采用胶圈柔性接口时,基本上均采取推入式滑动逗管方式,故逗管的插口工作面应涂润滑剂,润滑剂的选择应对胶圈及水质无害。逗管后的内间隙不宜过大,胶圈滑不到工作面,出现局部沉降时容易渗漏水;内间隙没有也是不好的,接口的柔性受到削弱。
(3)柔性接口的胶圈务必按标准定点供货。对于铸铁管而言,楔型胶圈符合国际标准(ISO2531),但对承口铸造尺寸要求较严;国内推行的梯唇型胶圈,用胶量较大,承口内侧铸造成形容易。
(4)柔性接口逗管要求管子放平,中线对齐,一次逗进。若逗管施力过大则应退出,查找原因后返工。强行逗管、胶圈卷曲,难以退出。
(5)管材、管件的接口不推荐刚性接口,就是抢爆修复中,力求安装柔性快速抢修接头,这样减少停水时间,又可提高管道的安全性。
(6)刚度较差的管材,在逗管前插口端应有支撑设施,保持圆度。
(7)大口径管件的柔性接口,力求有防滑脱装置等具体措施,减少支墩尺寸。
(8)阀门在管道上连接,应有可拆装的活动部件。对于DN≤300mm的可使用活法兰(单盘连接器),否则用可固位的伸缩器。
(9)热塑性塑料管材有多种类别,但连接方式归纳起来有四种,即胶合剂粘接、胶圈夹紧式连接、热熔式插接、电熔合连接。
针对UPVC管而言,采用粘接时应注意以下几点:
·管材与管件的配合间隙不大于0.2mm;
·胶合剂质量稳定;
·粘接操作过程规范、认真;
·管路粘接后应在24小时内不被振动;
·施工环境干燥,湿度较低;
·管路安装应考虑管材热胀冷缩的对应措施。
由于在施工中,上述各点落实上有一定难度,不少供水企业在安装UPVC管时,乐于使用胶圈柔性连接,且使用一次注塑成型的柔性接口管件。但也应注意以下几点:
·胶圈材质符合要求;
·逗管操作时,注意轴线一致,用力匀称;
·管材接口工作面清洁,并涂润滑剂,选择润滑剂时,一则对人无害,二则对胶圈无损;
·柔性连接的三通、弯管的受力面应作挡墩;
·逗接过程应保持内留一定间隙。
对于HDPE管材而言,通常采用电熔合连接。它是将电阻丝预先埋在管件中,在施工现场,只需将专用焊接仪的插头与管件的插口连接,便可将管件与管材熔合在一起,它要求管材与管件配合间隙适当,接触部位干净;HDPE管可以注塑热熔管件现场用热熔承插焊机对接方式连接;也可用热熔对接焊机将两管端面热熔后对接,其中较大口径管件是用多角焊机加工成型。由于后两种连接方法容易,管件便宜,有利于管材的推广。
但是HDPE管采用热熔对接时,管内出现缩径凸缘,特别是多角焊机加工的管件内更多,这增大了水流阻力;另外在小区敷设中,工程分散、量小、管件多、沟内作业面窄、与其它管线穿插频繁,热熔对接难度大,需要电源,焊机维护保养烦,影响了HDPE管在这方面的推广使用;相反,承插式柔性接口的HDPE管及管件则安装方便,且接口处不存在阻水的凸缘。江苏江阴大伟塑料制品有限公司根据供水企业的具体情况,开发了de315、200、160、110、90、63mm的承插式柔性接口的HDPE管及管件,已在佛山、成都等城市供水管网中试用成功,因此承插式柔性接口的聚乙烯管及管件将是供水行业乐于使用的管材之一。
复合管材的连接,多数采用金属管件或聚甲醛管件,以胶圈夹紧式连接,这种方式操作方便,拆改容易,唯锥形胶圈及压圈的方向不可倒置,夹紧用力适当。

5.管材的选择

5.1管材水力条件的比较
为了便于比较,第一类管材为水泥压力管、衬水泥砂浆防腐的金属管;第二类管材为热固性塑料管及热塑性塑料管,第一类管材的管壁粗糙系数n1=0.013;第二类管材的n2=0.009。
通过水力学中的达西公式(1)与曼宁公式(2)的关系,可求得以下的比较;

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