系统设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
同其它种类的管道一样,PE管道系统在设计时应综合考虑埋理条件、流体性质、工作条件、温度范围、安装技术和工种费用等多种设计因素,但是其中重要的设计为强度设计和水力计算两个部分。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
强度计算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
聚乙烯管道的工作压力可由下式计算
PN二2σse/(D—e)二2σs/(SDR—1) 其中 σs=MRS/Fd 这里: PN二管材公称压力 σs=设计应力,MPa D=平均外径,mm e=小壁厚,mm SDR=标准尺寸化 MRS=小要求强度(20℃,50年),MPa Fd=设计系数 |
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20℃时,MRS设计应力σs和设计系数之间的对应关系如下表: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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作为供水用PE管道系统,设计系数Fd一般选择1.25,对于PE80级别的PE管材,对应的设计应力Qs为6.3MPa。例如-SDR17的PE100管道,由上述计算可知,该管道的公称压力为PN10.此外,聚乙烯管道的耐压强度与温度有关,当管道的工作温度偏离20℃时,大工 作压力(MOP)应按下列公式计算: MOP=PN*Ft Ft为温度折减系数
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水力计算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
压力损失计算 管道的压力可按照达西—威斯巴赫公式进行计算:hf=入(Lj/d)(V2/2g) 式中: hf=摩擦损失:L=管道长度:dj=管道计算内径 g=重力加速度;V=平均流速; 入二摩阻系数 紊流状态下,摩阻系数入可由阿里特苏里公式计算:入=0.11(K/dj+68/Re)0.25 式中: K=管内壁粗糙度(mm),对于PE管;K=0.01mm Re=雷诺数;dj=管道计算内径(mm) 管件局部阻力水头损失按下式计算:h=KV2/2g 式中: h=局部水头损失:m v=水流速度,m/s g=重力加速度,m/s2 K=各种管件的摩阻系数 常见管件摩阻系数K值如下: |
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通常在设计过程中,为了简化设计,局部水头损失宜按下列管网沿途水头损失的百分数采用: 生活给水管网25—30%; 生产给水管网,生活、消防共用给水管网,生活、生产、消防共用给水管网均为20%。 消火栓系统消防给水管网为10%; 生产、消防共用给水管网为15%。 |