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管材选择


 几种管材综合性能对比

球墨铸铁管 钢丝网骨架塑料(PE)复合管钢骨架PE管PE实壁管
生产标准GB/T13295-2008CJ/T189-2007 CJ/T123-2004GB/T13663-2000
生产方法金属铸造

在挤出的PE芯管上以左右螺旋钢丝缠绕成网状骨架,并用高性能改性PE树脂将芯管、钢丝层及外包覆PE层融合为一体。

钢丝经纬焊接成管型结构,经挤出机与PE复合成型

PE直接挤出成型
管材特点优点

1.刚性管道,管道强度高
2.应用时间长产品成熟
3.球墨铸铁的耐腐蚀性高 于钢管及普通铸铁,但 不如塑料的耐腐蚀性能。

1.管材所受压力主要作用在弹性模量远高 于PE的钢丝网加强层上(钢丝的弹性模 量是PE材料的200倍),管道既有金属管 的强度特点,但又保留了塑料管的柔性 特征(曲率半径大于75)。
2.交叉钢丝网,有效克服PE材料应力开裂以及蠕变。

复合材料管道,保持了塑料的柔性,提高了强度

柔性管道,抗沉降能力强, PE材料耐腐蚀,接口部位使用同材质,连接可靠

缺点

1.刚性管道,抗变形能力差
2.内表面粗糙,易结垢

1.改性PE树脂胶层耐温能力不足,管材只 能输送40度以下的介质。
2.连接需要管件,不宜热熔对接

1.只能选择适合焊接的普通 钢丝,钢丝强度、直径以及 排列数量受制约。
2.钢丝焊接成网状后,产生应 力集中,管道容易产生局部 受力破坏。

1.单一PE材料达到需要的 压力等级只能增加壁厚, 所以经济性低于钢塑复合的管材。
2.PE材料有应力快速开裂和蠕变缺陷。

地质适应抗不均匀沉降能力差 柔性管材抗不均匀沉降能力优
防腐内外壁均需做防腐处理 PE耐酸碱,防腐性能优,无需防腐处理
管道应用和施工施工

1.刚性管材,采用柔性连接 须采取支墩施工(设计规 范:03SS505),施工要求 较高,管材无饶曲度,复杂地形地段施工困难。
2.密封橡胶圈和铸铁两种 材质很难做到同寿命。

1.柔性管道,有一定的弯曲度,角度小于15度弯道可以不使用管件,复杂和起伏地形施工方便,地质和 环境适应能力强。
2.沟槽采用柔性管道底部处理,无需特别设施,施工简单。

可采用电热熔管件连接、法兰

采用电热熔管件、法兰连接。但生产厂家少,配套难度大

采用热熔对接连接,法兰连接

施工标准GB50268-2008CECS181-2005 CECS315-2012CJJ102-2007
寿命使用寿命50年
性价比

1 . 铸铁的摩阻系数0.013, 流通能力比塑料管小
2.金属材料价格较高,尤其 DN300以下管径,价格 增加明显。
3.施工要求高,难度大,施工 费用相对较高

内壁光滑,PE材料摩阻系数0.010,同等管径比金属管流通能力大

1.钢丝拉伸强度达到1 8 0 0MPa , 管 材复合强度优势显著。
2.管材壁薄,用材少价格低,强度高。高压 力等级尤其显著。

1.由于钢丝直径较粗管壁 需要保持一定厚度,小口 径管道壁厚比实壁管减 少不明显。
2.普通钢丝拉伸强度400 MPa,复合优势不突出。

比复合塑料管壁厚大,压力等级大于0.8MPa管材壁厚和成本增加更明显。

综合性价比:低综合性价比:高综合性价比:中综合性价比:低

地质适应性和耐久性,刚性管和柔性塑料管的对比

球墨铸铁管Pe塑料
刚性管道柔性管道
地质适应性差:地震、不均匀沉降都会使管道遭受破坏,无挠曲度,铺设要求高施工复杂。

铸铁管道一般采用橡胶圈柔性连接方式,施工连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大:基础要求支墩(10S505《柔性接口给水管道支墩》)

铸铁管道属于冶金工业,排放高,能耗高,生产能耗比塑料管道高4 倍,而且由于管壁粗糙,摩阻细数高,运行能耗也高,

防腐性能虽然高于其它金属,但远低于塑料的防腐性能,因此内外壁均需做防腐处理,一般外壁涂沥青,内衬水泥或树脂涂层,但长时间运行中涂层剥落严重
施工方面不如PE管便捷

对地震、沉降等地质灾害适应性好。


有挠曲度,柔性管采用蛇形敷设,地形适应好,无需特别冷热补偿装置。


生产过程排放低,运行能耗低


PE管具有良好的耐腐蚀性其抗无机物性能比金属管强得多,在埋地敷设时不需要防腐,施工方便。苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂对聚乙烯有一定得影响。有机溶剂如果渗入聚乙烯内,会出现溶胀现象


水头损失运行能耗

由于各种管道材料的摩阻系数不同,以及相同规格管壁厚度及接口方式不同,因此每种管道的水头损失也不同。通过对比,我们可以判断同规格管道的水头 损耗依次为,钢丝网骨架PE复合管小于钢骨架PE复合管小于PE实壁管小于铸铁管。水头损失小意味着管道运行能耗小和实际输水能力高。

通水能力

1. 管道的通水能力取决于管道内径截面积。
2. 由于管道壁厚不同,相同外径下管道的截面积,钢丝网管大于钢骨架管大于PE实壁管。
3. 钢丝网骨架聚乙烯复合管可以替代高一级口径的PE实壁管。
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