管线释疑.docx

1、管线释疑管線釋疑1 請問管材口徑如何選擇？（1）計算水力坡降i； 式中 hf 管道沿程水頭損失 m；L 管道長度 m。（2） 當水溫為20時，根據流量和水力坡降計算管道內徑 式中 Q 流量 m3/s；d 內徑 m。計算出管道內徑時，選用管材規格時應選取比計算口徑高一級的管材，如計算結果為98mm時，應選取110mm管材而不應選取90mm管材。2 管道流速怎麼計算？一般管道中由於為避免造成較大的水錘壓力，流速一般取1.01.5m/s，當管道中流量已知，可按下式計算。V Q/A式中 Q 流量 m3/s；v 流速 m/s；A 截面積 m2。3 管道中水錘是怎麼產生的？怎麼計算水錘壓力？如何預防？水錘

2、現象在有壓管道中，由於某種原因（如閥門啟閉，換向閥變換工位，水泵機組突然停車，管道中有氣室等），使水流速度發生突然變化，同時引起管道中水流壓力急劇上升或下降的現象，稱為水擊，或水錘。水錘引起的壓強升高，可達管道正常工作壓強的幾十倍至數百倍。另外，還會使管內出現負壓。壓強大幅波動，有很大的破壞性，可導致管道系統強烈振動、噪聲，造成閥門破壞、管件接頭破裂、斷開，甚至管道炸裂等重大事故。水錘壓力（F，m）可按下式計算： 式中 v 管內水的流速，可取平均流速v（m/s）；a 壓力波回流的速度（m/s）； 水的重力密度，取10kN/m3；K 水的體積模量，20時為3000MPa；C 管端固定度，可取0.

3、9；Ep 管壁的彈性模量，可取3000MPa;en 管壁的計算厚度m。防止水錘危害的措施：a） 限制管中流速，水錘強度與管中流速成正比，減小流速，便可減小水錘強度，因此一般給水管網中，限制V01.5m/s。b） 操作運行中應緩慢啟閉閥門以延長閥門啟閉時間，從而避免產生直接水擊並可降低間接水擊強度。c） 管路當中按規定安裝排氣閥，避免管道當中存在氣室，產生直接或間接水錘。d） 採用彈性模量較小的管材，使水錘波傳播速度減緩，從而降低直接水錘強度。各種管材通行模量見表2-2。表2-2 管材材料的通行模量管 材 鋼 管 鑄鐵管 鋼筋混凝土管 木 管 PVC管E(Pa) 20.61010 9.81010

4、 19.6109 9.8109 3109e） 設置安全閥，進行水錘過載保護。4 PVC管的低溫性能怎麼解釋？PVC在一定低溫條件下時，PVC的分子振動都被凍結了，這時加以外力，就出現不能拉伸的脆性現象。這個溫度稱為脆化溫度。PVC-U的脆化溫度低於5060。高分子聚合物在一定的溫度下，所有分子間的運動和鏈段的運動都停止了，這樣固定下來的分子是紊亂無序的，這樣分子只能在自身位置上產生振動。這是如果加以外力，塑料的變形很小，鏈段只作瞬間的微小伸縮和鍵角的改變。這個溫度稱為玻璃化溫度。PVC的玻璃化溫度一般為8085。PVC-U只能在脆化溫度和玻璃化溫度之間使用，這樣既具有一定強度而又不脆。即PVC

5、-U管材理論上可在6080之間使用。由於實際搬運、貯存、使用過程容易受到撞擊，溫度越接近管材脆化溫度，產品耐衝擊性能越差，一般情況下，PVC-U管材的搬運、貯存溫度不低於35，工作溫度不低於5。由於隨著溫度的升高，管材耐壓強度隨著下降，因此PVC-U管材一般使用溫度不超過45，即工作溫度一般為545。有關塑料管道施工規範規定：塑料管（包括PVC-U、PE等）通常應敷設於地下。在山區岩石地帶，覆蓋較淺或完全暴露在外時，必須加強保溫、防熱、防陽光等技術措施。管道的埋設深度應根據冰凍深度、外部荷載、與其他管道交叉等因素綜合確定。在道路下管頂埋深不宜小於1.0m。在一般情況下，埋設深度可在冰凍線以下2

6、0cm，且應符合如下條件：當dn63mm時，管頂最小埋設深度為0.5m；當dn63mm時，管頂最小埋設深度為0.75m。嚴寒地區管道設計盡可能佈置在室內，在有可能結凍的地方，應採用輕質材料隔熱保溫，防止管道凍裂；如確需佈置在室外，其保溫層厚度要經計算確定。5 使用溫度對PVC管道的影響如何？使用溫度增高時，PVC-U管的有一個應力下降係數，如下表所示。選用管材工作壓力時應考慮溫度的影響因素。水溫增高時應力下降係數， 水溫t 0t25 125t35 0.835t45 0.636 管道通水時，在管件附近的管材上部位裂了一條縫，漏水，經檢查，該部位很柔軟，沒有硬度，請問是什麼回事？按照以上情況分析，

7、很可能是粘接時膠粘劑塗太多了，管件插入時多餘的膠粘劑流入管材內部，由於膠粘劑對PVC具有很強的腐蝕性，管壁被溶解、滲透，管壁變軟，不能承壓，通水時造成破裂。7 我們使用的是2000.2Mpa給水管道，在使用過程會扁，為什麼？管道內如果流速變化過快，如坡度太大等，造成管道內負壓，管道在大氣壓力作用下向內收縮。由於管道有一定的環剛度，當大氣壓作用力超過其環剛度時，管材就會變扁。如果此時管道內充滿水，壓力上升，管材又會回復圓形，如此往復多次後，管材材料疲勞，往往會發生破裂。出現這種情況一般發生在0.4MPa、0.25MPa管材。8 何時採取防止水錘措施?是否需要採取防止水錘的措施，應對水錘的嚴重程度

8、進行分析。美國給水工程師協會會刊AWWA發表的一篇報告中提出了下列12個問題，用來判斷水錘的嚴重程度：1） 在壓力輸水管的縱斷面圖中，有無任何駝峰或膝部狀升高點，當水泵機組突然事故停泵後，在該點處能否產生水柱分離與斷流彌合水錘現象？2） 壓力輸水管的長度是否大於水泵揚程的20倍？3）壓力輸水管的最大流速是否大於1.2m/s？4）管材的安全係數以正常工作壓力計算，是否小於3.5？5）突然事故停泵後，管道中的連續水柱是否在短於一個水錘相的時段內停止前進，並開始倒流？6） 水泵出口所設的普通止回閥是否在短於1的時段內關閉？7）有沒有在5s內開啟或關閉的自動閥門？8）如果允許水泵機組以飛逸轉速反轉，機

9、組會不會損壞？9) 水泵會不會在出水閥門完全關閉前停車？10) 水泵會不會在出水閥門開啟的情況下啟動？11) 在供水系統中，有無與所研討的水泵站運行情況有關的加壓泵站？12) 在管路中，有沒有任何快速關閉的自動閥門在需要它的時候動作失靈？如果以上17問題都得到肯定的回答，那就很可能產生嚴重的水錘；如果以上12個問題中有2個或更多問題得到肯定的回答，就可能產生水錘；肯定回答的數目越多，水錘也就越嚴重。9 什麼位置需要安裝進/排氣閥?根據美國GA公司資料，在以下位置需要安裝進/排氣閥：1）局部最高點最主要的安裝點，由水力坡度確定，而不是由水平基準線確定。應安裝複合式排氣閥。2）如在停泵時有可能出現

10、水柱分離式斷流彌合水錘（水柱中斷部位），則需安裝真空破壞與微量排氣復合閥。3）下降坡度變大點、變小點安裝一個微量排氣閥；當需要真空保護時，可安裝一個複合式排氣閥。4）長距離無折點上升管段每400800m安裝一個高速排氣/吸氣閥。5）長距離無折點下降管段每400800m安裝一個多功能複合式排氣閥。6）長距離水平管線每400800m安裝一個多功能複合式排氣閥。7）水泵：在出水管上盡可能靠近止回閥處安裝微量排氣閥。如果水泵入口有吸水提升段，則要安裝複合式排氣閥。8）大型閥門：大型水力控制閥最高點或上游鄰近點或減壓閥下游，需安裝微量排氣閥。10 一般水力閥門應怎樣設置？1）遙控浮球閥遙控浮球閥設置在水

11、池或水箱的進水管道上，可水平或垂直安裝。見圖1。2） 洩壓閥設置洩壓閥是為了保護管道的安全，因而設置在設定保護管道的前端，並應設置在水泵出口止回閥之後（沿水流方向）的位置。如設在止回閥之前，則只能起防止超壓作用而不能起消除水錘作用，減少了功能。為防止水泵運行超壓和停泵水錘超壓而設置的洩壓閥，應設在水泵房內。洩壓閥應安裝在管道系統的洩水管上，應水平安裝。見圖2。洩壓閥出口端的排水管必須引至安全處，且不得與污、廢水管道系統直接連接，防止因洩壓閥開啟而產生的衝擊水流對周圍人及物體的損害。 3） 持壓閥持壓閥的作用是保證設定保護區域內管道壓力在設定值以上，因而應串聯設置在設定保壓區域的最末端位置。見圖

12、3。洩壓閥、持壓閥兩者結構型式和工作原理相同，都是按照設定壓力進行控制，只是用途上有區別：洩壓閥主要對管道起安全作用，當管道壓力超過設定壓力值時洩壓閥開啟，通過排泄管排出部分介質起到保持管道壓力穩定的作用；持壓閥主要是控制設定區域的管道壓力，當管道壓力在設定值以上時，持壓閥開啟並向下游排放介質，當管道壓力低於設定值時，持壓閥關閉，阻止介質繼續排放，從而可保證設定區域具有要求的壓力。11 一般管道的埋深有什麼要求？給水管道在埋地敷設時，應在當地的冰凍線以下，防止管道受凍損壞。如一些特殊情況，如山區，有些管道必須在冰凍線以上鋪設，應做可靠的保溫防潮措施。在無冰凍地區，埋地敷設時，管頂的覆土深度不得小於500mm，穿越道路（含路面下）部位的管頂覆土深度不得小於700mm。