淺論長距離輸水管道造價選擇

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【摘要】隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,礦產(chǎn)資源開發(fā)的力度也越來越大,許多資源豐富卻因干旱缺水而導致無人問津的荒涼之地,逐漸變?yōu)闊嵬?開發(fā)的第一步就要解決水的問題,而長距離管道輸水,則是干旱地區(qū)引水方式的首選,選用何種管材,則決定著工程的安全性和經(jīng)濟性。

  【關(guān)鍵詞】管材性能造價選擇   一、常用管材     輸水管材一般分為金屬管材、非金屬管材和復合管材三大類:常用的金屬管材有普通焊接鋼管和離心球墨鑄鐵管;常用的非金屬管材有各種玻璃鋼管、塑料管和混凝土管;常用的復合管材有鋼塑復合壓力管和各種鋼骨架塑料復合管。下面介紹幾種目前在國內(nèi)應(yīng)用廣泛、市場上十分暢銷、大家比較認可的管材。   1.普通焊接鋼管（SP）   耐腐蝕性:管材雖然耐腐蝕性能較強,但內(nèi)、外壁仍需做防腐處理;衛(wèi)生特性:內(nèi)襯水泥砂漿易結(jié)垢,對水質(zhì)有一定影響;水力特性:內(nèi)襯粗糙系數(shù)n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:一般采用現(xiàn)場焊接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長≤12m,自重較大,接口少但需要焊接,敷設(shè)要求低,安裝性能良;力學性能:強度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),但剛度較差,承壓較高;抗震性能:管材強度高、韌性好,可承受高壓,抗震性能優(yōu);安全程度:不會漏水,不會爆管,安全程度高;使用壽命:估計＜25a。   可見其最大優(yōu)點是力學和機械性能優(yōu)越、強度高、承壓大,最大缺點是不耐腐蝕,故必須對內(nèi)、外壁做防腐涂層,且在計算壁厚時,應(yīng)考慮2mm厚腐蝕余量。鋼管防腐質(zhì)量、尤其現(xiàn)場焊縫防腐質(zhì)量,對安全運行、使用壽命影響較大。   2.離心球墨鑄鐵管（DIP）   耐腐蝕性:管材雖然耐腐蝕性能較強,但內(nèi)、外壁仍需做防腐處理;衛(wèi)生特性:內(nèi)襯水泥砂漿易結(jié)垢,對水質(zhì)有一定影響;水力特性:內(nèi)襯粗糙系數(shù)n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:采用橡膠圈柔性接口,密封性能良;安裝性能:管長≤6m,自重大,接口多但方便,敷設(shè)要求較低,安裝性能良;力學性能:強度、剛度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,管材強度高,韌性較好,但不能彎曲,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度較高;使用壽命:接近50a。   3.夾砂玻璃鋼管（FRPM）   耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對水質(zhì)無影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用絲扣活接頭連接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長≤9m,自重輕,接口較少且方便,敷設(shè)要求較高,安裝性能優(yōu);力學性能:強度、剛度、韌性等性能優(yōu),承壓極高;抗震性能:管材強度高,且有一定柔性,抗震性能優(yōu);安全程度:不會漏水,很難爆管,安全程度高;使用壽命:設(shè)計50a。   4.塑料合金玻璃鋼復合管   耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對水質(zhì)無影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用雙“O”形橡膠圈柔性接口,密封性能良;安裝性能:管長≤12m,自重輕,接口少且方便,敷設(shè)要求高,安裝性能良;力學性能:強度、剛度、韌性等性能良,但不耐撞擊,承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,管材強度較高,有一定柔性,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度較高;使用壽命:設(shè)計50a。5.涂塑復合鋼管（PSP）   耐腐蝕性:基管易腐蝕,但內(nèi)、外壁涂塑后耐腐蝕性能大幅度提高;衛(wèi)生特性:內(nèi)壁涂塑后不結(jié)垢,對水質(zhì)無影響;水力特性:內(nèi)涂粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用卡箍件柔性連接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長≤6m,自重較大,接口多但方便,敷設(shè)要求低,安裝性能良;力學性能:強度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),但剛度較差,承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,且管材強度高、韌性好,抗震性能優(yōu);安全程度:很難漏水,不會爆管,安全程度高;使用壽命:估計＜50a。   涂塑復合鋼管是以焊接鋼管為中間層,聚乙烯或環(huán)氧樹脂為內(nèi)外層,采用專用熱熔膠,通過擠出成型方法復合而成,實際上是已做好防腐涂層的焊接鋼管。由于防腐質(zhì)量上乘、涂層光滑,其耐腐蝕性能大幅度提高、水力特性大為改善,幾乎可以與塑料管篦美。   6.鋼骨架聚乙烯塑料復合管（SRPE）   耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對水質(zhì)無影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用電熱熔連接方式,密封性能優(yōu);安裝性能:管長≤12m,材質(zhì)輕,接口少但需要電熔,安裝性能優(yōu);力學性能:韌性、抗沖擊性能優(yōu),強度、剛度等性能良,承壓較低;抗震性能:管材強度較高,抗沖擊和不均勻沉降,抗震性能優(yōu);安全程度:不會漏水,很難爆管,安全程度高;使用壽命:預期50a。   此管材是以低碳鋼絲繞焊成型的網(wǎng)狀骨架（內(nèi)側(cè)為線形經(jīng)線、外側(cè)為環(huán)狀緯線）為增強相、以中密度或高密度聚乙烯熱塑料樹脂為基體,通過擠出成型方法復合而成,其力學、水力、衛(wèi)生、防腐、密封、安裝、抗震等性能優(yōu)越,最大缺點是耐溫性能較差。該管材一般采用熱熔連接,根據(jù)行業(yè)標準CJ/T123-2004,管徑≤600mm、管長≤12m,公稱壓力與管徑相關(guān)。       二、性能比較   其上述管材的性能比較來看,塑料合金玻璃鋼復合管、鋼骨架塑料復合管與涂塑復合鋼管的的綜合性能明顯占有優(yōu)勢,離心球墨鑄鐵管的綜合性能次之,普通焊接鋼管和夾砂玻璃鋼管的綜合性能相對要差一些。   三、造價比較   在管道規(guī)格相同前提下,綜合造價鋼骨架塑料復合管＞塑料合金玻璃鋼復合管＞涂塑復合鋼管＞離心球墨鑄鐵管＞普通焊接鋼管＞夾砂玻璃鋼管,最低與最高管材之間綜合造價大約相差50%。     四、選擇原則     1.應(yīng)根據(jù)建設(shè)項目的重要程度、輸水距離、敷設(shè)根數(shù)、管道規(guī)格、壓力大小、外部荷載、地質(zhì)地形、地震烈度、管材性能以及及有無調(diào)節(jié)設(shè)施等綜合分析后確定。   2.在滿足安全耐久、經(jīng)濟合理、環(huán)保衛(wèi)生、節(jié)約電能、接口可靠、施工方便、維護容易的前提下,力爭體現(xiàn)“以塑代鋼、節(jié)約鋼材”的精神,盡量不要與國家的產(chǎn)業(yè)政策相抵觸。   3.兼顧市場供應(yīng)、建設(shè)工期、運輸距離、施工季節(jié)等因素。