系統設計 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
同其它種類的管道一樣,PE管道系統在設計時應綜合考慮埋理條件、流體性質、工作條件、溫度范圍、安裝技術和工種費用等多種設計因素,但是其中重要的設計為強度設計和水力計算兩個部分。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
強度計算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
聚乙烯管道的工作壓力可由下式計算
PN二2σse/(D—e)二2σs/(SDR—1) 其中 σs=MRS/Fd 這里: PN二管材公稱壓力 σs=設計應力,MPa D=平均外徑,mm e=小壁厚,mm SDR=標準尺寸化 MRS=小要求強度(20℃,50年),MPa Fd=設計系數 |
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20℃時,MRS設計應力σs和設計系數之間的對應關系如下表: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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作為供水用PE管道系統,設計系數Fd一般選擇1.25,對于PE80級別的PE管材,對應的設計應力Qs為6.3MPa。例如-SDR17的PE100管道,由上述計算可知,該管道的公稱壓力為PN10.此外,聚乙烯管道的耐壓強度與溫度有關,當管道的工作溫度偏離20℃時,大工 作壓力(MOP)應按下列公式計算: MOP=PN*Ft Ft為溫度折減系數
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水力計算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
壓力損失計算 管道的壓力可按照達西—威斯巴赫公式進行計算:hf=入(Lj/d)(V2/2g) 式中: hf=摩擦損失:L=管道長度:dj=管道計算內徑 g=重力加速度;V=平均流速; 入二摩阻系數 紊流狀態下,摩阻系數入可由阿里特蘇里公式計算:入=0.11(K/dj+68/Re)0.25 式中: K=管內壁粗糙度(mm),對于PE管;K=0.01mm Re=雷諾數;dj=管道計算內徑(mm) 管件局部阻力水頭損失按下式計算:h=KV2/2g 式中: h=局部水頭損失:m v=水流速度,m/s g=重力加速度,m/s2 K=各種管件的摩阻系數 常見管件摩阻系數K值如下: |
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通常在設計過程中,為了簡化設計,局部水頭損失宜按下列管網沿途水頭損失的百分數采用: 生活給水管網25—30%; 生產給水管網,生活、消防共用給水管網,生活、生產、消防共用給水管網均為20%。 消火栓系統消防給水管網為10%; 生產、消防共用給水管網為15%。 |