通辽市扎鲁特高技术煤化工产业园区供水工程管材选择

武术 张福泉 乌日汗 何威 刘菊芬

【摘要】本文通过管材性能、价格、工程造价对比，最终确定通辽市扎鲁特高技术煤化工产业园区供水工程管材为夹砂玻璃钢管，对通辽市长距离输水管道工程在管材选择方面起指导作用。

【关键词】通辽；扎鲁特高技术煤化工产业园区；管材；选择

1.工程概况

通辽市扎鲁特高技术煤化工产业园区供水工程主要任务是为扎鲁特高技术煤化工产业园区内蒙古富德康乃尔化学工业有限公司提供工业用水，从扎鲁特旗鲁北镇污水处理厂出水口引水至工业园区，利用中水作为工业用水主水源，以毛都水库地表水作为生产补充水源。本次供水工程主要由供水管道、管道附属构筑物阀门井及管道交叉建筑物等组成。

1.1 水源工程概况

本次供水工程水源为污水处理厂中水，污水处理厂位于鲁北镇东南约10km处，主要收集鲁北镇生活污水和工业企业生产废水。

鲁北镇污水处理厂分二期进行建设，一期工程于2005年建成投入运行，日处理能力为1.5万吨，处理工艺采用CASS工艺，现运行良好。待二期扩建工程完成后，日处理能力为3.0万吨。

1.2 供水线路工程地质

该项目自然地面高程为255-268m，地形平坦，无不良地质现象，场地地基土对混凝土具有微腐蚀性，地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。在勘探深度内，地层主要以第四系全新统（Q4al）、上更新统（Q3al）及侏罗系组成，粉砂、细砂、粉质粘土、砾砂、圆砾、凝灰岩为主，粉砂承载力为100kpa，粉质粘土承载力为110kpa，细砂承载力为150 kpa，砾砂承载力为220 kpa，圆砾承载力为300 kpa，全-强风化凝灰岩为180-600 kpa，均可作为建筑物良好的天然地基持力层，基础埋置深度应在自然地面1.80m以下，若遇粉土层及粉质粘土层建议基底铺设砂石垫层，防止基础不均匀沉降。

1.3 工程规模

根据污水处理厂出水量预测分析，2020年、2030年污水处理厂再生水可利用量分别为547.87 万m3/a、958.86 万m3/a。本次供水按中期2020年确定供水规模为547.87 万m3/a（1.5万m3/d）。采用双排管道输水，一用一备，供水管线长10.82km，管道总长21.64km。

2、供水管道管材选择

对于长距离输水的供水工程，輸水管道占整个工程投资的比重较大，因此需进行方案比选。在选用管材时，须根据管道所承受的荷载、流量、环境介质以及各种管材的适用条件、施工难易、工程造价、建成后的运行管理等多方面进行技术经济分析后确定。下面就几种管材性能、价格等方面进行比较。

（1）管材性能对比

因供水管道输送的是中水，因此管道首先需具有抗腐蚀性能。

①离心墨铸铁管（DIP）

耐腐蚀性：管材耐腐蚀性能较强，化学性质稳定，不需做防腐处理；卫生特性：内衬水泥砂浆易结垢，对水质有一定影响；水力特性：内衬粗糙系数n=0.012，阻力大、能耗高；密封性能：采用橡胶圈柔性接口，密封性能良；安装性能：管长≤6m，自重大，接口多但方便，敷设要求较低，安装性能良；力学性能：强度、刚度、韧性、抗冲击等性能优，承压较高；抗震性能：采用柔性接口，管材强度高，韧性较好，但不能弯曲，抗震性能优；安全程度：不易漏水，不易爆管，安全程度较高；使用寿命：接近50a。

②夹砂玻璃钢管（RPMP）

耐腐蚀性：管材本身抗腐蚀，不需要做任何防腐处理；卫生特性：管材环保卫生，内壁不结垢，对水质无影响；水力特性：内壁粗糙系数n=0.009，阻力小、能耗低；密封性能：采用承插连接，密封性能良；安装性能：管道自重轻，接口较少且方便，敷设要求较高，安装性能优；力学性能：强度、刚度、韧性等性能优，承压极高；抗震性能：管材强度高，且有一定柔性，抗震性能优，安全程度：不会漏水，很难爆管，安全程度高；使用寿命：设计50a。

（2）管材价格比较

在管道规格相同前提下，由表1可知管材价格离心球墨铸铁管高于夹砂玻璃钢管。

（3）工程造价比较

由表2可知夹砂玻璃钢管供水方案造价比球墨铸铁管低287.18万元。故推荐夹砂玻璃钢方案。

（4）管材选择

管材选择须满足安全耐久、经济合理、环保卫生、节约电能、接口可靠、施工方便、维护容易的要求。

从安全及稳定性考虑，应优先选择球墨铸铁管；球墨铸铁管安装较为方便，而玻璃钢管的敷设要求稍高，两种管材均适合本次供水工程对压力及管径的要求；从工程造价比对玻璃钢管具有一定的优势，且糙率小，能耗低，运行费用低，又通辽市有玻璃钢管长距离输水的成功经验，引莫入通及引乌入通工程均采用玻璃钢输水，至今运行良好。通过综合比较，最终确定本次设计的输水管材采用DN500夹砂玻璃钢管，环向刚度10000Pa，壁厚9.5mm，压力等级为1.0MPa，接口采用承插式双胶圈接口，设计流量0.17m3/s。

参 考 文 献：

[1] 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）。.

[2] 《城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程》（CECS193：2005）。

[3] 《玻璃纤维增强塑料夹砂管》（GB-T21238-2007）；

作者简介：武术 男 1973年11月出生，高级工程师。