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球墨鑄鐵管施工

球墨鑄鐵管系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)

時(shí)間:2019-06-24

有壓球墨鑄鐵管輸水系統(tǒng)的水力計(jì)算包括恒定流計(jì)算與非恒定流計(jì)算。其中,恒定流計(jì)算包含管道水頭損失、水力坡降線及管道過(guò)流能力等內(nèi)容;非恒定流計(jì)算即水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算,應(yīng)結(jié)合啟閉閥門、事故停泵、正常啟泵、流量調(diào)節(jié)及壓力調(diào)節(jié)等運(yùn)行控制工況,經(jīng)計(jì)算合理設(shè)置水錘防護(hù)方案。

正常運(yùn)行工況下,壓力管道頂部應(yīng)有不少于2.0m的水柱壓力。

 

恒定流計(jì)算

球墨鑄鐵管道的總水頭損失,可按以下公式計(jì)算:

hz=hy+hj

式中

hz----管道總水頭損失,m;

hy----管道沿程水頭損失,m;

hj----管道局部水頭損失,m。

管道沿程水頭損失宜采用海曾-威廉公式或謝才公式進(jìn)行計(jì)算。

1海曾-威廉公式:

i=hy/L=10.67q1.852/Ch1.852dj4.87

式中

i----單位長(zhǎng)度管道的水頭損失(水力坡降),m/m

L----管段長(zhǎng)度,m;

q----設(shè)計(jì)流量,m3/s;

Ch----海曾-威廉系數(shù);

dj----計(jì)算內(nèi)徑,m,采用以下公式計(jì)算。

dj=DE-2enom+ec

式中     

dj----計(jì)算內(nèi)徑,mm;

DE----插口外徑,mm;

enom----公稱壁厚,mm;

ec----內(nèi)襯厚度,mm。

2謝才公式:

i=hy/L=v2/C2R

式中

v----管道斷面水流平均速度,m/s

C----謝才系數(shù);      6

R----水力半徑,m,對(duì)于有壓圓管道,R=dj/4.

其中,謝才系數(shù)C采用曼寧公式計(jì)算:

C=R1/6/n

式中 

n----管道的粗糙系數(shù),可參照下表取值。

                           球墨鑄鐵管阻力系數(shù)推薦值

 

球管內(nèi)襯型式

海曾-威廉系數(shù)Ch

粗糙系數(shù)n

水泥砂漿內(nèi)襯

140120

0.0100.012

涂料內(nèi)襯

145125

0.0100.011

 

管道的局部水頭損失可按公式下式計(jì)算。

hj=∑ζv2/2g

式中

ζ----管道系統(tǒng)局部水頭損失系數(shù);

g----工程所在地重力加速度,m/s2。

球墨管道水力坡降線及過(guò)流能力等其他恒定流計(jì)算均應(yīng)結(jié)合管道水頭損失及邊界條件進(jìn)行。

 

 

非恒定流計(jì)算

對(duì)于設(shè)計(jì)流速和運(yùn)行壓力較低且管道較短的簡(jiǎn)單有壓重力流球墨鑄鐵管輸水系統(tǒng),水錘分析及防護(hù)設(shè)計(jì)可采用水錘經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式或參照同類工程進(jìn)行;對(duì)于管道較長(zhǎng)的球墨鑄鐵管輸水系統(tǒng),水錘分析及防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行水力過(guò)渡過(guò)程數(shù)值模擬計(jì)算分析,確定水錘防護(hù)措施;對(duì)于重要的或復(fù)雜的長(zhǎng)距離輸水系統(tǒng),還應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析計(jì)算,確定水錘防護(hù)措施。

有壓球墨管輸水系統(tǒng)經(jīng)水錘計(jì)算分析采用水錘防護(hù)措施后,瞬態(tài)特性參數(shù)應(yīng)滿足下列要求:

1包括最不利工況下水錘壓力的球墨管道設(shè)計(jì)壓力不宜超過(guò)1.31.5倍管道工作壓力。

2有壓球墨鑄鐵管輸水管道任何部位不應(yīng)出現(xiàn)水流汽化、液柱分離現(xiàn)象。


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