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1、胶圈电熔双密封聚乙烯 复合供水管道工程技术规程目次1 总则(1)2 术语、符号(2)2.1 术语(X)2.2 符号(X)3 管材、管件(X)3.1 一般规定(X)3.2 管材(X)3.3 管件(X)4 设计(X)4.1 一般规定(X)4.2 管道布置(X)4.3 管道水力计算(X)4.4 管道结构计算(X)5 管道施工(X)5.1 一般规定(X)5.2 贮运(X)5.3 埋地敷设(X)5.4 架空敷设(X)5.5 水下敷设(X)5.6 水平定向钻施工(X)5.7 水压试验、冲洗、消毒(X)6 验收(X)附录 A 胶圈电熔双密封聚乙烯管道接口结构(X)附录 B 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管材(
2、X)附录 C 胶圈电熔双密封聚乙烯管件(X)附录 D 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管材增强用钢丝(X)附录 E 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道水力计算内径(X)附录 F 单位管长沿程阻力损失水力计算表(X)1总则1.0.1 为使胶圈电熔双密封聚乙烯复合管道工程的设计、施工及验收做到技术先进、经济合理、安全卫生、确保工程质量,制定本规程。1.0.1 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材、管件是由江苏狼博管道制造有限公司根据塑料管、塑料复合管、金属管在安装和使用过程中发现的不足,研发出的一种可用于市政、民用建筑、工业、埋地消防供水管道,以及燃气中低压输送双密封结构的新型管材和多样型式的管件。1 胶圈电熔
3、双密封是指,管道连接接口工艺。其特点是,管道内介质第一道密封采用橡胶圈,第二道利用镶嵌在连接处接触面内壁或外壁的电热元件通电后产生的高温,将接触面熔接成整体的电热熔连接方法。单一橡胶圈连接结合电热熔连接工艺,克服了沉降苛载低、易轴向位移、抗水推力较差的不足,并减少对加固承台的依赖。单一电热熔连接结合橡胶圈又能弥补受施工工序、人为、环境等因素易受影响的不足。胶圈、电熔两种密封措施相结合增加了有效接触面承入深度,实现双重密封并起到较强的性能互补,配合防位移安全区,更是大幅提高了管道系统接口安全。2 复合管材、管件特点是,根据不同用途及使用压力,分普通型和增强型两种设计, 增强型管道采用高强度增强材
4、料分左右螺旋至先制成的芯管上,再采用树脂将增强材料固定复合至芯管后,外层树脂同步一次挤出复合成型,分金属增强和非金属增强。针对工况不同的需要,用高强度钢丝(扁或圆状)轴向均匀分布,用于增加轴向拉伸强度。增强型管件采用高强度纤维紧密缠绕至管件外壁并用树脂稳固定型,或用金属簿板制成与管件型状相同衬入内径增强,或在金属簿板打上分步均匀圆孔制成与管件型状相同衬入管件壁内增强。管材管件特性具有光滑低阻、质量轻、搬运方便、柔韧性好、弯曲半径小、寿命长、卫生无毒、承载压力高等塑料管和金属管具有的优点,并克服了塑料管和金属管的不足。承载压力 60%70%由高强度增强材料承担,根据管材管件承载压力等级对应调整增
5、强材料的直径、数量、增强层数及金属板厚。管材壁厚变化较小,管件内径无变化,确保承载压力的同时对流量的影响也较小。在管材选型时,压力较小的管道工程可用无增强普通型管材、管件,节约了社会资源更减少用管成本。3 每根管材一端具有胶圈电熔双密封承口,施工时管材与管材直接连接,不需另配直接管件。配套的各种胶圈电熔双密封弯头、变径、三通、法兰等管件型式多样,分单承单插、双承单插、三承口、双插、三插等多样化承口方式,与不同材质的管道和阀门采用承盘胶圈双密封法兰短管或法兰连接。管材与管件、管件与管件可直接连接,安装非常便捷。解决了电热熔管件、PPR 管件、PSP 管件、PVC 管件等众多管件与管件不能直接连接
6、弊端,如电熔管件相互连接,需通过短管才能连接,安装不便,同时接口数量约是胶圈电熔双密封型式管件的一倍,增加施工的工作量和成本,也增加了接口风险隐患。胶圈电熔双密封管件,大幅减少接口数量的同时,每个接口均采用双密封双保险工艺,解决了连接工艺单一带来的安全隐患。承压范围 0.6Mpa3.5Mpa,也可跟据使用要求生产更高的特殊压力管道。胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材、管件确保管道系统安全运行,给生产、生活带来双重安全保障。江苏狼博管道制造有限公司研发出的胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材、管件已在国内建筑给水、埋地给水和消防管道工程中运用效果良好。为了在管道工程中推广应用,做到在设计、施工中确保工程质量,
7、制定了本规程。所以本规程是针对胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材、管件专门的工程应用标准。1.0.2 本规程适用于新建、改建、扩建的介质温度不超过 40、管道公称外径不大于 800mm的室外埋地市政、工业和民用建筑胶圈电熔双密封聚乙烯供水管道工程的设计、施工及验收。本规程不适于民用建筑内明装消防供水系统。1.0.3 胶圈电熔双密封聚乙烯管的压力输送介质,以清水、污废水,卤水和以水为载体的固液混合物为主。输送其他液态腐蚀性介质应满足聚乙烯塑料的耐蚀物性,管道对介质的耐受性范围可由生产厂家提供。当输送固液混合物时,固体颗粒应小于 80 目,在经济流速下固体含量不宜超过 45%。1.O.3工业介质常含有酸
8、碱盐等腐蚀性物质,设计时应了解介质对管道的腐蚀作用。资料显示,高密度聚乙烯耐磨性是普通碳钢的 4 倍以上,但在实际应用中,由于工况不同,管道的耐磨表现有很大差异。通常认为,塑料管道的磨损受介质中固体颗粒的粒径、形态(锐度)、硬度、流速、浓度等影响,因素很复杂。根据实际应用经验,在 尾矿排放工程中应用聚乙烯复合管,在设计流速(23)m/s,固体含量 50%条件下,管道耐性优良,寿命比钢管提高至少一倍,服役期最长的管道已经达到 10 年。但是,在山区使用聚乙烯复合管输送尾矿时,如果沿流动方向陡降,会造成管道内介质因重力作用显著加速,形成不充满流动,流速可能达到每秒数十米,管道会发生急剧磨损,寿命下
9、降到数月。因此,设计浆体输送管道时,应选择合理路径,或注意利用地形,使管道在快速下降后有一段 U 形抬升,利用连通器原理阻缓管内介质加速。另外,“经济流速”在不同行业和不同工况条件下的取值不同。对浆体输送管道,为了避免固体颗粒沉降, 应保持流速不低于临界值,该临界值又受颗粒尺寸、密度、浓度的影响,通常粒径在 80目以下的浆体临界流速约为 2 m/s。在满足临界流速前提下,采用较低的流速有利于减少输送能耗,比较经济,而且有利于提高管道耐磨寿命。有些小的固体颗粒容易发生团聚,例如盐湖(田)采卤,可能将湖底沉积的混合盐矿以球块状送入输卤管道。团聚体尺寸虽然较大,但密实度通常较低,其对管壁的磨损能力大
10、于未团聚的微粒,但又显著低于等大的实心团块。因此,应控制管道磨浆机的出口粒径,并适当增加管道内壁耐厚度。由于缺乏足够的理论数据,设计时应充分调研实际应用经验选材。1.0.4 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道工程中采用的管材、管件和连接管道用的特殊接头等必须符合国家现行产品标准的要求,应由专业厂配套生产和供应。1.O.41.0.5 这两本条规定了本规程针对管材、管件、连接件等管配件的质量得到保证, 应由同一家专业生产厂制造。避免不同厂家产品的内径、外径、壁厚、长度、配合精度的不一致。1.0.5 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道工程的设计、施工及验收,除执行本规程的规定外,尚应执行国家和地方现行有
11、关标准的规定。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 胶圈电熔双密封结构管道接口Fused rubber gasket dual sealing pipe joint承口内靠端口外侧具有可电热熔的电热元件,端口内侧设有可装入橡胶圈的凹槽,端口根部设有止口,并在止口与胶圈槽之间设有防位移安全区。将胶圈、电熔两种密封措施相结合实现双重密封的管道接口形式,属刚性接头。2.1.1 胶圈电熔双密封接口,是由承口内靠端口外侧具有可电热熔的电热元件,端口内侧设有可装入橡胶圈的凹槽,在止口与胶圈槽之间设有防位移安全区。第一道密封采用橡胶圈,第二道采用电热熔,利用镶嵌在连接处接触面内壁或外壁的电热元件通电后产生的
12、高温,将接触面熔接成整体,两种密封措施相合实现双重密封,并通过位移安全区防范人为及环境温差产生的位移,减少对接口的影响。本术语明确规程胶圈电熔双密封接口结构,以区分行业内采用单一的电热熔、热熔、胶圈、粘接、法兰、卡箍等接口方式。2.1.2 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管 Plastic(PE)comlposit pipe with Rubber ring and electric melting double seals由具有胶圈电熔双密封结构的塑料件、聚乙烯内层管、中间增强材料层、复合层树脂及聚乙烯外层复合成一体的增强型复合管道或由具有胶圈电熔双密封结构的塑料件、聚乙烯管复合成一体的普通型复合管
13、道。2.1.3 胶圈电熔双密封聚乙烯增强型复合管 Enhanced plastic(PE)comlposit pipe with Rubber ring and electric melting double seals管材至少有一个端口具有胶圈电熔双密封结构承口,管材由两种或两种以上不同特性材料复合而成的管材。根据管材增强所用材料的性质,又可分为金属增强型和非金属增强型两种型式,具体有钢丝增强聚乙烯复合管、纤维增强聚乙烯复合管等。2.1.3 管材一端口具有胶圈电熔双密封结构承口,管材由两种或两种以上不同特性材料复合成的管材。中间增强材料有金属丝增强、非金属丝或非金属带增强。非金属增强材料有:
14、芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维等高强度纤维。金属增强材料有:高强度钢丝。增强形式分左右螺旋、左右螺旋结合轴向均匀分布增强结构。增强层根据使用需要,可增强两层或两层以上。包括钢丝增强聚乙烯复合管、纤维增强聚乙烯复合管等。2.1.4 胶圈电熔双密封管件Fused rubber gasket socket dual sealing pipe fittings具有胶圈电熔承口双密封结构形式的塑料管件。分为普通型胶圈电熔承口双密封管件(简称 RESF 管件)和加强型胶圈电熔承口双密封管件(简称 RRESF 管件)。2.1.5 普通型胶圈电熔双密封管件 ordinary Fused rubber gasket
15、 socket dual sealing pipe fittings具有密封胶圈及加热元件,管材、管件的承口和插口能通过胶圈密封及电热熔接方式达到双密封效果,专用于胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道工程的管件,包括弯头、三通、异径管等。适用工作压力1.6Mpa。2.1.6 增强型胶圈电熔双密封管件 Enhanced fitting with Rubber ring and electricmelting double seals采取在管件内壁加设可装入胶圈的不锈钢内衬套、或在管壁内复合均匀布孔的加强钢套、或在管件外侧采用高强度纤维材料及树脂等加强措施,具有密封胶圈及加热元件,能通过电 熔方式将管
16、材和管件插口端溶接以达到双密封效果,专用于胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水 管道工程的管件,包括弯头、三通、异径管等。适用工作压力3.5Mpa。2.1.7 电熔连接Electrical fusion connection利用镶嵌在连接处接触面内壁或外壁的电热元件通电后产生的高温,将接触面熔接成整体的连接方法。有承插式和套筒式等连接形式。2.1.8 电熔承插式连接 Electrical fusion bell and spigot con-nection利用镶嵌在承口内壁的电热元件通电后产生的高温,将插入承中的管材与承口的接触面熔接成整体的连接方法,属刚性接头。2.1.9 胶圈法兰双密封钢塑过渡接头
17、两端法兰由球墨铸铁或不锈钢制成,内设可装入橡胶密封胶圈的环型槽,通过橡胶密封圈与法兰紧固双重密封的过渡管件,可解决不同膨胀系数材质的管道相互连接隐患。2.1.9采用球墨铸铁或不锈钢材质,制成两头带法兰,内设环型槽可装入橡胶密封胶圈。将膨胀系数不同的塑料管材插入球球墨铸件内,由橡胶密封圈密封,再结合电熔活套法兰与球球墨铸件法兰紧固再密封,可解决不同膨胀系数材质的管道相互连接隐患。2.1.10 封口 Sealing将管材切口处外露的增强材料用聚乙烯塑料进行封密的过程。2.1.11 扶正器Fixture施工中一种专门用于固定管材、管件的夹具。2.2 符号2.2.1 管道上的作用PN管道的公称(额定)
18、压力(MPa),即管材、管件在20时,允许作用在管内壁的最大工作压力。Pw管道的工作压力(MPa),即管道系统正常稳定工作状态下,作用在管内壁的最大持续水压力,不包括水锤压力。Pd管道的设计内水压力(MPa),即管道系统正常工作状态下,作用于管内壁的瞬时压力,是管道持续工作压力Pw与水锤压力Pb之和。Pb管道的水锤压力(MPa),即管道系统正常工作状态下,由于水的流速发生突然变化而产生的瞬时波动压力。Pv管道内的真空压力(MPa),可取Pv =0.05MPa计算Pt管道工程系统试验压力(MPa)Ft由温差引起的管段轴向推(拉)力2.2.2 几何参数V计算管段的管内水总容积(L) D管道的结构计
19、算直径,D = dnedn管道的公称外径,即管材、管件标定的外径di管道的水力计算内径,可按附录E选用 e管道的公称壁厚,也是管壁的计算厚度 L管段长度(m)Lf 管道纵向自由段的长度Sw管道的管壁环形截面积2.2.3 计算参量和系数Ep管材的弹性模量(N/mm) El管材纵向弹性模量pS 管材环刚度(N/mm2)Ew水的体积模量,20时为2200MPa; g重力加速度(9.81m/s2)hl管道水流沿程水头损失hs局部水头损失k 局部阻力系数。Re雷诺数v管道内水流的平均流速(m/s) n管道当量粗糙度管道水力摩阻系数kt50年寿命要求条件下,公称压力温度修正系数水的运动黏滞度(C/S) t
20、 管道内的水温() vb压力波回流的速度(m/s)c 管端固定度,可取值0.751.0;w水的重力密度v管道内水的流速变化值,可取平均流速v(m/s) 管道的线膨胀系数(mm/m)V 水压试验管段降压泄出的水量(L) Vmax水压试验管段允许泄出的最大水量(L) P水压试验管段降压量(MPa)Q 管道工程严密性试验条件下,每公里每日(24h)的允许补水量(L)3 管材 管件3.1 一般规定3.1.1 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道工程(以下简称管道工程)采用的管材、管件等应符合现行国家标准聚乙烯(PE)树脂GB/T 11115、给水用聚乙烯(PE)管材 GB/T 13663、 现行行业标准给
21、水用钢骨架聚乙烯塑料复合管CJ/T 123 、给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管件CJ/T 124 、工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管HG/T 3690 、工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管件 HG/T3691等的规定。当用于生活给水管道时,卫生性能应符合现行国家标准生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T 17219 的要求。3.1.1 本条明确了管材、管件执行的产品标准以及用于生活给水时应遵照的卫生标准。另外,管材、管件还应符合由生产厂提供并经有关标准化主管机构通过备案的企业标准等规定。胶圈电熔双密封聚乙烯复合管道所用聚乙烯材料应符合现行国家标准聚乙烯(PE) 树脂GB/T 11115、给水
22、用聚乙烯(PE)管材 GB/T 13663-2000 中 4 和给水用聚乙烯(PE)管道系统第 2 部分:管件GB/T 13663.2-2005 中 4 的要求。生产管材和管件时所产生的洁净回用料,破碎或重新造粒后可少量掺入同种新料中使用,回用料在整个塑料原料中的比例不应超过 5%。3.1.2 管道工程中采用的胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材和管件的短期静液压强度和爆破压力试验强度应符合表 3.1.2 的规定:表 3.1.2 短期静液压强度及爆破压力试验温度()短期静液压强度及爆破压力(MPa)试验时间(h)要求202PN1不破裂、不渗漏爆破压力3PN-爆破注:1、试验截断管材两端口,应进行防渗密
23、封处理。2、当管材及管件的公称外径 dn 为 250mm 及以上时,对爆破压力不做强制性要求。3.1.3 管道工程中采用的胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材和管件宜选用同一品牌的配套产品,并应有明显的标识。3.1.3 为保证管道系统具有一致的承压能力、装配质量、配合精度,以及焊接可靠性, 通常管材、管件应选用同一生产商配套产品。目前国内有多个厂家生产多种形式的钢骨架塑料复合管,所采用的结构和标准互有差异。为便于工程质量追溯,管材、管件上应有产品标识信息,标明产品名称(或名称符号)、生产厂名称或商标、执行标准的编号、规格和型号,标志必须 vfn 在生产厂制造时印上,不得在施工现场制作。产品包装上应标明
24、产品批号、名称、规格和型号、生产厂名称和制造日期、批量和执行标准的编号、检验代号。管材、管件出厂时应具有产品质量检测报告、出厂合格证、使用的原材料级别和牌号说明。3.1.4 管材、管件所用聚乙烯(PE)树脂的拉伸屈服强度应符合表 3.1.4 的规定:表 3.1.4 管材、管件所用聚乙烯(PE)树脂的拉伸屈服强度管材、管件的公称外径 dn(mm) 250 250管材、管件所用聚乙烯(PE)树脂的拉伸屈服强度(MPa) 20 223.2 管 材3.2.1 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材的分类详见表 3.2.1,管材的规格、尺寸和公称压力可按附录 B.3 采用。表 3.2.1胶圈电熔双密封聚乙烯复合管
25、材分类管材分类主要特征普通型管材管材由具有胶圈电熔承口双密封结构的塑料件、聚乙烯管复合而成。增强型管材金属增强型管材管材由两种或两种以上不同特性材料复合而成,中间增强材料为金属材质,至少有一个端口具有胶圈电熔承口双密封结构。非金属增强型管材管材由两种或两种以上不同特性材料复合而成,中间增强材料为非金属材质,至少有一个端口具有胶圈电熔承口双密封结构。3.2.2 管材所用聚乙烯材料应符合现行国家标准给水用聚乙烯(PE)管材 GB/T 13663-2000 中 4 和给水用聚乙烯(PE)管道系统第 2 部分:管件GB/T 13663.2-2005 中 4 的要求。3.2.2管径为 dn315 及以上
26、的胶圈电熔双密封聚乙烯复合管道所用聚乙烯材料为PE100,其余为 PE80。3.2.3 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管材选用的复合用树脂指标,应符合表 3.2.3 的要求。表 3.2.3复合用树脂指标密度(g/cm)熔融指数(g/10min)维卡软化点()断裂伸长率()0.9401.51205003.2.4 密封胶圈材料应符合现行国家标准橡胶密封件 给、排水管及污水管道用接口密封圈GB/T 21873 的要求。3.2.5 胶圈电熔双密封钢丝增强聚乙烯复合管所用钢丝表面应无油污、无锈斑、无灰垢等污物及无破损、无压痕等对使用有害的缺陷,钢丝的延伸率、抗拉强度、直径及其允许偏差应符合现行国家标准胎圈用钢
27、丝GB/T 14450 的要求,钢丝的最小直径及断面最少钢丝条数见附录 D。3.2.5管材所用芳纶纤维是一种合成有机聚合物高性能纤维,芳纶纤维强度应大于等于2500N/mm2, ,断裂延伸率应大于等于 3.3%。钢丝或纤维的缠绕角度范围应为 5560, 按左旋与右旋方向交叉缠绕。3.2.6 管材的外表面应色泽均匀,无明显划痕、无气泡、无针眼、无脱皮和其他影响使用的缺陷;内表面应平滑,无斑点、无异物、无针眼、无裂纹。管材端头应进行防渗密封处理。3.2.7 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管材颜色宜为兰色或带有兰色色条的黑色管;3.3 管 件3.3.1 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管件分为普通型管件和增强
28、型管件,管件的公称压力见表 3.3.1,管件的规格、尺寸见附录 C。表 3.3.1管件的公称压力 PN管件类型管件公称外径 dn (mm)200225250315355400450500560630710800普通型管件 PN(MPa)1.61.0增强型管件 PN(MPa)3.52.52.01.63.3.2 胶圈电熔双密封聚乙烯复合管件的不圆度应控制在公称外径的 1.5%以内。4 设计4.1 一般规定4.1.1 管道系统的设计流量、水力计算、管路敷设等应符合现行国家标准室外给水设计规范GB50013、建筑给水排水设计规范GB50015、城市工程管线综合规划规范GB50289 等的规定。4.1.
29、2 管道系统的最大工作压力应符合公式 4.1.2 的要求,不得超过管材、管件的公称压力,在输送 20以上介质时必须对产品标称的公称压力进行修正,乘以表 4.1.2 规定的公称压力温度修正系数 kt。Pw 0.9ktPN(4.1.2)式中:Pw管道的工作压力(MPa);0.9管道系统安全系数;kt在要求寿命为 50 年的条件下,对管道公称(额定)压力按实际使用温度进行调整的公称压力温度修正系数;PN管材、管件的规格、型号中所提供的公称(额定)压力(MPa),使用温度为20的条件下,管道的公称(额定)压力(MPa)。表 4.1.2公称压力温度修正系数 kt介质温度()0t2020t3030t404
30、0t5050t60普通型管道修正系数1.00.870.74增强型管道修正系数1.00.950.900.860.814.1.2 胶圈电熔双密封供水管材的公称压力是按照在 20条件下、输送介质为水时确定的,当输送介质的温度发生变化时,其最大允许工作压力应按照折减系数进行计算。举例见 4.3.3 条的说明。不同温度时管材公称压力变化数值可参考下表。不同温度时管材公称压力变化的参考值注:“”表示没有适用于此条件的管道。注:“”表示没有适用于此条件的管道。温度()管材类别普通型管材增强型管材管道公称压力(MPa)0t200.60.81.01.61.01.41.62.02.53.520t300.5220.
31、6960.871.3920.951.331.521.902.3753.32530t400.4440.5920.741.1840.901.261.441.802.253.1540t500.861.2041.3761.722.153.0150t600.811.1341.2961.622.0252.8354.1.3 管道内的设计流速宜按表 4.1.3 选用:表 4.1.3管道内的设计流速管道公称外径 dn(mm)160160250250管道内的最大设计流速(m/s)1.52.02.5当管道内的最大设计流速超过表 4.1.3 的上限数值时,应按现行有关国家标准对管道系统的安全性进行核算。4.1.3 结
32、合室外给水设计规范GB50013 的相关内容,为确保胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道系统的安全运行,制定本条规定。管道系统运行中的最大工作压力为最大工作压力与最大水锤压力之和。按产生水锤时管道内的水流状态,可分为水柱连续和水柱分离两种水锤情况,水柱分离的的水锤情况属于非正常水锤现象,工程中必须采取有效的避免措施;对于水柱连续的水锤现象, 属于系统运行中的正常水锤现象,应在设计中充分考虑。对于水柱连续的水锤现象,影响水锤大小主要因数为管道内的水流速度和压力波回流速度,而压力波回流速度又与管材弹性模量、管道内径、壁厚、管端固定度等因素有关。关于水锤的计算见 4.3.3 条内容。4.1.4 利用管材
33、的纵向弹性弯曲敷设管道时,直管段的的最小弯曲半径不得小于表4.1.4-1、4.1.4-2、4.1.4-3 的规定,当管段上有接头时,允许的弯曲半径不宜小于管材公称外径 dn 的 200 倍。采用冷弯曲敷设管道时,应在沟槽内按弯曲方向浇筑固定管道弧度的混凝土或砖砌的固定墩。表 4.1.4-1普通型直管的最小允许弯曲半径(mm)公称外径 dn50160200250315800弯曲半径50dn75dn120dn表 4.1.4-2钢丝增强直管的最小允许弯曲半径(mm)公称外径 dn7590110160200315355560630800弯曲半径60dn70dn90dn110dn120dn表 4.1.4
34、-3纤维增强直管的最小允许弯曲半径(mm)公称外径 dn7590110160200250315400450630弯曲半径50dn60dn85dn100dn110dn4.1.4 增强型胶圈电熔承口双密封供水管材可以弯曲敷设以适应管道局部的非标角度转向。但是增强型胶圈电熔承口双密封供水管材的增强纤维网结构限制了管材的弯曲柔性,因此在管材的弯曲半径要求较大。如果管材在弯曲状态下还要承受额外负荷,例如在水平定向钻施工中将管道拖过曲线形的空洞,管壁将承受弯曲和拉伸的复合应力,应进一步加大管道弯曲半径。4.1.5 在有可能引起给水管道外表面温度升高的场所或部位,应通过计算确定胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管
35、道与其他管线、设施的最小间距,保证给水管道的表面温度不超过40,并应按第 4.1.2 条校核调整。架空或敷设在管廊内的给水管道,应根据具体情况采取防止冰冻的措施。4.1.5 为了避免热力管道长期对胶圈电熔承口双密封供水管材形成伴热运行,或者因热力管道破损而伤及钢骨架塑料复合管。设计时温度限定不超过 40,是指胶圈电熔承口双密封供水管通过位置的温度,而不是其实际运行温度。管道在更高温度条件下虽然仍可应用,但老化寿命会有较大缩短。4.1.6 管道工程应根据具体情况采取相应的支撑措施,管道所承受的轴向负荷不得超过管道的允许轴向拉力值。4.1.7 管径为 dn 160 及以上的室外给水管道应在上凸段的
36、最高点设置自动快速排气阀等排气装置,宜在下凹段的最低点设置泄水阀。4.2 管道布置4.2.1 胶圈电熔双密封聚乙烯复合供水管道埋地敷设时,应符合以下要求:1 不得在构筑物的基础下穿越;2 交叉管道间的垂直净距不宜小于 200mm;3 不应敷设在供热设施周围温度大于 40的区域内;如必须敷设时,应采取绝热隔温措施。4.2.2 架空或敷设在管廊内的给水管道,应根据水温和环境温度变化情况,进行纵向变形量计算。当采用伸缩变形补偿设计时,应采用固定支座进行分隔,分段进行补偿,每段不宜超过 100m,管段内设滑动支座。4.2.3 给水管道采用外设保护套管措施时,应符合以下要求:1 保护套管应采用钢、铸铁、
37、钢筋混凝土等材料制作;2 保护套管的内径不得小于穿越管外径加 300mm;3 给水管道应采用胶圈电熔承口双密封接口形式,并应尽量减少接口的数量;4 应在穿管前对穿越部分的给水管道进行水压试验,并办理隐蔽工程验收手续。4.2.3 本条规定了给水管道在一些场所需要采用外设保护套管的防护措施时,应符合的要求。4.2.4 埋设管道穿越铁路、高速公路或其他主要交通路线时应符合有关规定。4.2.5 管道穿越河道时,应采取抗浮措施,并应尽量减少接口的数量。4.2.6 管道与阀门、设备装置、构筑物等连接时,应有可靠的固定措施。管道上的阀门等设施应有独立的支承,其重量不得作用在管道上。4.2.6 埋地管道在水平
38、向或垂直向转弯处、改变管径处、三通、四通、端头和安装阀门部位,应根据管道设计内水压力计算管道轴向推力。当其轴向推力大于管道外部土体的支承强度和管道纵向四周土体的摩擦力时,应在管道上相应部位浇筑混凝土止推礅。止推礅可按相应管道设计规范的规定计算。4.2.7 给水管道的回填土应压实,其压实系数应在有关设计文件中明确规定,对弧形人工砂基管底垫层应控制在0.850.90。4.2.7 本条规定分段补偿、及时消化的原则,以避免长距离管道变形积累造成管道损伤。设置止推墩的目的是为了保护管件。除了抵抗介质压力造成的轴向作用力手止推墩还可以限制管道伸缩。管道输水温度不超过 40、水温变化小于12.5的埋地胶圈电
39、熔双密封聚乙烯复合供水管输水管道,可不设温度补偿设施。当管道输水温度变化大于12.5时,应按输水温度的最大温差在管道上设置相应的温度补偿装置。4.3 管道水力计算4.3.1 管道沿程水头损失 hf 应按公式 4.3.1 计算:式中:hl = 𝐿𝑑𝑖 𝑣2 2𝑔(4.3.1)hl管道水流沿程水头损失(m); 管道水力摩阻系数;L管段长度(m);v管道内水流的平均流速(m/s); di管道的计算内径 di ,可按附录E选用; g重力加速度(9.81m/s2)。管道沿程水头损失也可参照附录F 选用。4.3.1 胶圈电熔双
40、密封供水管的水力特性与HDPE 管一致,本节引用现行行业标准埋地聚乙烯给水管道工程技术规程CJJ101 的相关内容。按所列公式及量纲计算得出的管道沿程水头损失、局部水头损失和水锤压力单位均为“米水柱”。 CJJ 101 给出了管道当量粗糙度n的取值范围,但未注明单位。根据Lars-Eric Janson 编著的 Plastics Pipes for Water Supply and Sewage Disposal以及Hostalen 公司技术于册Technical Manual for HostalenPipes的相关技术内容,可以确定该粗糙度单位为mm 。但前者推荐的取值范围为(0. 010
41、. 05)mm ,管径大、流速高时取大值。后者则推荐取值为O.lmm 。实际计算标明,在上述范围内取值对计算结果影响不大,如以管道内径400mm、流量700m/h、流速1.54m/s为计算条件,当n取值为O.Olmm 时,每米水力坡降为0.0051m; 当n取值为0.15mm 时,每米水力坡降为0.0057m。公式中管道水力摩阻系数、雷诺数、水的运动黏滞度等参数的计算要求如下:1= -2log 2.51 𝑅𝑒𝑣𝑑𝑖+𝑛 3.72𝑑𝑖(4.3.1-1)Re =(4.3.
42、1-2)𝛾式中:0.01775=1+0.0337𝑡+0.00022𝑡2(4.3.1-3)管道水力摩阻系数v管道内水流的平均流速(m/s) di管道的计算内径 di ,可按附录D选用温度()0510152025303540455060 (C /S)1.7751.5121.3101.1451.0100.8950.8030.7250.6590.6030.5560.478Re雷诺数n管道当量粗糙度n,一般取0.010水的运动黏滞度,不同水温时水的运动黏滞度 也可按下表确定。不同水温时水的 值单位长度水头损失也可按具有相同内径的聚乙烯内壁材质的给水管道计算
43、表选用。4.3.2 局部水头损失可按公式 4.3.2 计算:𝑣2hs =k2𝑔(4.3.2)式中:hs局部水头损失(m); k局部阻力系数;v管道内水流的平均流速(m/s); g重力加速度(9.81m/s2)。在计算资料不足的情况下,管道局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数计算:1) 城市给水管网为8%12%;2) 住宅小区给水管网为12%18%。4.3.3 水锤压力可按下列公式计算:𝑣𝑏Pb = v 𝑔(4.3.4-1)1vb=𝛾𝑤 1 + 𝑐𝑑
44、𝑖 (4.3.4-2)𝑔 𝐸𝑤 𝐸𝑝𝑒式中:Pb20条件下,管道的水锤压力(m);v管道内水的流速变化值,可取平均流速v(m/s);vb压力波回流的速度(m/s); g重力加速度(9.81m/s2); w水的重力密度(kg/m); c管端固定度,可取值0.751.0;di管道的计算内径 di (m),可按附录E选用;EW水的体积模量(kg/m2); Ep管材的弹性模量(kg/m2);4.3.3水锤压力计算是保障管道系统安全性的重要工作,对于胶圈电熔双密封供水管道e管道的公称壁厚,也是管壁的计算厚度(m)。系统,管材的弹性模量Ep值应由产品生产企业提供,水锤压力也可由产品生产企业根据设计单位提供的设计参数等条件,经计算后提供。当管道内的最大设计流速不超过本规程第4.1.3条的规定时,管道内的水锤压力也可参考以下数值。20、管端自由度为 0.75 时管道内水锤压力参考表注:“”表示没有适用于此条件的管道。20、管端自由度为 1.0 时管道内水锤压力参考表管道内水流速度(m/s)管 道 公称外径(mm)管材类别普通型管材钢丝增强型管材管道公称压力(MPa)0.60.81.01.61.01.41.62.