| 表二表三的水力计算基本公式如下:
A、沿程磨阻系数计算采用考尔布鲁克COLEBROOK)公式,
1F=-2LOG(E3.71D+2.51、REF)
式中:F为沿程磨阻系数。
E为管壁绝对粗糙度(MM)
D为管直径(M)RE为雷数:RE=VDR
R为介质动力粘度系数(M2S)
V为水流速度(MS)
B、管道的沿程磨阻损失(水头损失)计算公式:
HL=F(LVK2G)
式中:HL为水头损失M
G为和力加速度()
其余流量、流速、扬程(入水头),出水头等公式采用基本的定义公式。采用以上公式,计算结果如表二和表三所示,其中表二的计算公式为:
管道 总长:L=10000O米
液体介质的动力粘度系数:0.0001M2S
流速=1.5037MS 流量=20000M/日 流量:2.315
从表二、表三比较来看,计算长度测量10000米计算,球墨管和混凝土管内壁 粗糙不但水头损失大,而且长期流水内壁很容易产生青苔和藻类物质而缩小管径减少流量,还会因腐蚀造成水的二次污染,设计上还要考虑富裕量,加投资费用。经武汉工业大学工程结构与力学系专家测算,各种管材的比较,从沿程水头损失、泵容、年耗电量三方面比较,几乎要节约一半以上,表三中比较,设计院和用户在选材上,砼管、钢管和球墨管要比玻璃管增加两个管径等级。
3、耐腐蚀性能好:玻璃钢的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚脂树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成,它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的侵蚀,在一般情况下,能够长期保持管道的安全运行。
4、工程寿命长、安全可靠:往复交叉缠绕玻璃钢管道设计长期的安全系数选择在6以上,是其它管材无法比拟的。在正常情况下,钢管、水泥管使用年限为15年,球墨铸铁管为5-10年,而往复交叉缠绕玻璃钢管道可使用50年以上,是唯一将50年使用寿命写进国内外标准的产品。
5、抗老化性能和耐热性好:往复交叉缠绕玻璃钢管道可在-40℃到+80℃范围内长期使用,采用特殊配方的耐高温树脂还可在100℃以上温度下正常工作,长期用于露天使用的管道其外表面层喷有紫外光稳定剂,来消除紫外线对管道的辐射,由此来解决管道的老化问题。
6、抗冻性能好:经武汉工业大学工程结构与力学系大量实验研究表明:往复交叉缠绕玻璃钢管道具有优异的抗冻性能,在零下20℃以下,管内结冰后不会发生冻裂,根据此研究成果,94年大庆油田铺设了14公里直径700的供水管道,经过8年严冬的考验,无一冻裂。
(详见表四、表五)往复交叉缠绕玻璃钢管道与各种材质的壁厚、单重、每吨铺设长度比较(表四)
规格
MM |
管
道 材 质 |
往复交叉缠
绕玻璃钢管道 |
焊制钢管 |
球墨铸铁管 |
预应力砼管 |
| 壁厚
MM |
重量
KGM |
铺设
长度KM |
壁厚
MM |
重量
KGM |
铺设
长度KM |
壁厚
MM |
重量
KGM |
铺设
长度KM |
壁厚
MM |
重量
KGM |
铺设
长度KM |
| DN800 |
11.6 |
58.46 |
17.1 |
8 |
159 |
6.28 |
11.7 |
232.3 |
4.3 |
75 |
443.02 |
2.25 |
| DN1000 |
14 |
88.2 |
11.28 |
8 |
198.8 |
5.03 |
13.5 |
336.18 |
2.97 |
85 |
646.7 |
1.54 |
| DN1200 |
16.4 |
123.98 |
8.06 |
8 |
237.42 |
4.21 |
15.3 |
459.61 |
2.17 |
95 |
885.46 |
1.12 |
| DN1400 |
18.8 |
165.81 |
6.03 |
10 |
345.2 |
2.89 |
17.1 |
593.75 |
1.69 |
105 |
1161.24 |
0.86 |
计算依据:1、玻璃钢依据:JCT838-1998标准;
2、球墨 依据:GB5695-85标准(选K9级)
3、预应力砼管依据:YB234-63标准。
4 焊制钢管依据:YB234-63标准。
各种管材的机械性能比较(表五)
| 性能 |
管
道 材 质 |
往复交叉缠
绕玻璃钢管道 |
钢管 |
球墨管 |
砼管 |
| 容量(g/cm) |
1.6-2.0 |
7.85 |
7.2 |
3.0 |
| 环向拉伸强度(Mpa) |
320 |
420 |
420 |
5.0-8.5 |
| 轴向拉伸强度(Mpa) |
154 |
420 |
420 |
5.0-8.5 |
| 弯曲弹性模量(Gpa) |
24 |
195 |
210 |
15 |
|