城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中管材的選用論文
摘要：燃?xì)夤こ痰慕ㄔO(shè)涉及到城市人民生活質(zhì)量的提升，好的燃?xì)夤こ滩粌H能夠提供給用戶足夠的保暖服務(wù)，同時還需要在安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性等方面達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。而要確保城市燃?xì)夤こ棠軌蛟诟鱾�方面上都達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，就要切實(shí)分析燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中包括鐵鑄管、鋼管與PE管在內(nèi)的各類燃?xì)夤艿拦懿牡膬?yōu)點(diǎn)和不足，明確不同管材在燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中具體是如何使用的以及具體施工狀況。本文將針對相關(guān)問題展開探討。
關(guān)鍵詞：城市；燃?xì)夤こ蹋辉O(shè)計(jì)；管材
從早年的城市燃?xì)鈶?yīng)用中對其氣源進(jìn)行論述，則人工煤氣在其中占有較高的比例，而當(dāng)時在城市中普遍應(yīng)用的燃?xì)夤艿酪泊蠖嗍卿摴芘c鑄鐵管。現(xiàn)代社會的發(fā)展推動了清潔性、安全性的天然氣在城市燃?xì)鈶?yīng)用中的比重不斷攀升，并且，現(xiàn)代社會的高分子科學(xué)技術(shù)也得到了顯著的提高，針對塑料管材的開發(fā)與應(yīng)用也更加科學(xué)與全面，各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)得到有效提升，更為突出地展現(xiàn)了塑料管材獨(dú)有的使用性能。目前，PE管成為城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)與施工過程中受到最普遍歡迎的管材類型。也就是說，鐵鑄管、鋼管、PE管等是當(dāng)前階段城市燃?xì)夤艿拦懿牡闹饕獞?yīng)用類型，以下筆者將從安全性、適用性與經(jīng)濟(jì)性等幾方面分析上述幾類管材在城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中的優(yōu)劣。
一、安全性分析
城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)時，是否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)是首要考慮內(nèi)容。對鑄鐵管、鋼管與PE管這三種管材在工程設(shè)計(jì)使用中的安全性進(jìn)行分析，則需要從三種管材的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、延展性、耐腐蝕性、使用壽命、硬度、接口嚴(yán)密性等方面進(jìn)行分析。鑄鐵管的抗拉強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度相對較高，PE管的斷裂伸長率達(dá)到600％，是三類管材中延展性最高的，同時PE管的耐腐蝕性也是三類管材中最好的。從使用壽命方面來看，鐵鑄管、鋼管與PE管都是在50年以上延展性。鐵鑄管的硬度大約為230HBS，鋼管的硬度≤140HBS，而PE管的硬度則為50-70D。除此以外，三者的接口嚴(yán)密性對比則呈現(xiàn)出鋼管與PE管為牢固，鐵鑄管為較牢固。因而，在考慮安全性來選擇管材時需要綜合考慮，從不同的角度進(jìn)行研究與論述，對于何種層面的內(nèi)容更為重視則可以著重選擇哪一特點(diǎn)更為突出的管材。
二、適應(yīng)性分析
對鐵鑄管、鋼管與PE管的適應(yīng)性進(jìn)行分析，則主要可以從壓力、溫差與氣源三方面進(jìn)行分析。第一，壓力分析�！冻擎�(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中曾明確將燃?xì)庠O(shè)計(jì)的壓力分為七個等級，分別是高壓A、高壓B、次高壓A、次高壓B、中壓A、中壓B、低壓。高壓A的壓力等級為2.5-4.0，高壓B的壓力等級為1.6-2.5，次高壓A的壓力等級為0.8-1.6，次高壓B的壓力等級為0.4-0.8，中壓A的壓力等級為0.2-0.4，中壓B的壓力等級為0.01-0.2，低壓的壓力等級為低于0.01。總體來看，管道的壓力相對較高，因此在進(jìn)行城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)過程中，管道的質(zhì)量要求也更高，在設(shè)計(jì)時應(yīng)用具有較高壓力的管道能夠高效地較少整個管道系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的初期投資。事實(shí)上，管道的用途、壓力與直徑不同，所采用的材質(zhì)與工藝也會因此而不同。在城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)與建設(shè)中，高壓與次高壓的管道與輸氣干管大多選擇鋼管�！冻擎�(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中還規(guī)定“中壓與低壓燃?xì)夤艿缿?yīng)當(dāng)選擇使用聚乙烯管、機(jī)械接口球墨鑄鐵管、鋼管或鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管”。其中聚乙烯燃?xì)夤艿赖臉?biāo)準(zhǔn)應(yīng)該符合《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕芗放c《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕懿摹分械南嚓P(guān)規(guī)定；機(jī)械接口球墨鑄鐵管的標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)當(dāng)達(dá)到《水及燃?xì)夤艿烙们蚰T鐵管、管件和附件》中的相關(guān)規(guī)定；當(dāng)鋼管類型選擇為無縫鋼管、鍍鋅鋼管或者焊接鋼管等時，無縫鋼管、鍍鋅鋼管的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)則能夠達(dá)到《輸送流體用無縫鋼管》的具體規(guī)定，無縫鋼管的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)達(dá)到《低壓流體輸送用焊接鋼管》的具體規(guī)定；鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管需要達(dá)到《燃?xì)庥娩摴羌芫垡蚁┧芰蠌?fù)合管》和《燃?xì)庥娩摴羌芫垡蚁┧芰蠌?fù)合管件》中的具體規(guī)定。由此可知，城市輸送管道中當(dāng)壓力大于0.4MPa時應(yīng)當(dāng)選擇的管道類型應(yīng)該是鋼管，它相較于其他管道類型具有更為突出的優(yōu)勢。第二，溫差分析。鋼管與鑄鐵管相比，鋼管對溫差的適應(yīng)能力要更高，而鋼管與鑄鐵管對溫差的適應(yīng)能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PE管。第三，氣源分析。在進(jìn)行城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)時，選擇使用鋼管更多的應(yīng)該選用LNG、LPG、煤氣、天然氣與液化石油氣等，鑄鐵管則使用煤氣更為適宜，PE管則對燃?xì)鉀]有過多的要求，它對各種氣質(zhì)都能夠較好地適用。
三、經(jīng)濟(jì)性分析
所謂的經(jīng)濟(jì)性就是指各種類型的管道在應(yīng)用過程中的資金投入，管徑不同時，使用不同的管道類型需要投入不同的金額，現(xiàn)以某一時段的材料價格為參考，對鑄鐵管、鋼管與PE管的綜合造價進(jìn)行全面的對比分析：當(dāng)管徑為100mm時，每米鋼管的單價為545元，每米鑄鐵管的單價為429元，每米PE管的'單價為439元；當(dāng)管徑為150mm時，每米鋼管的單價為620元，每米鑄鐵管的單價為497元，每米PE管的單價為536元；當(dāng)管徑為200mm時，每米鋼管的單價為660元，每米鑄鐵管的單價為583元，每米PE管的單價為610元；當(dāng)管徑為250mm時，每米鋼管的單價為1004元，每米鑄鐵管的單價為747元，每米PE管的單價為1040元。從上述的鑄鐵管、鋼管與PE管在不同管徑下的用價對比，則鐵鑄管的綜合造價低于鋼管與PE管，而當(dāng)管徑低于200mm時，鋼管的綜合造價是高于PE管的，而當(dāng)管徑大于200mm時，PE管的綜合造價則高于鋼管。在進(jìn)行城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中選擇什么樣的管材在一定程度上決定著燃?xì)夤艿垒敋赓|(zhì)量的高低，合理地選擇應(yīng)用燃?xì)夤懿牟粌H能夠節(jié)省工程建設(shè)的資金投入，同時還能夠提升管網(wǎng)系統(tǒng)整體的水平，保證運(yùn)行過程中的管理費(fèi)用能夠得到適當(dāng)?shù)慕档�。在�?shí)際進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)立足于安全性能，進(jìn)而對適用性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，同時不能忽視自然環(huán)境在燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)過程中的影響作用，綜合考慮管道設(shè)計(jì)工程中所處的地理位置、地形特點(diǎn)、土壤性質(zhì)等因素，從而實(shí)現(xiàn)城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)過程中對管材的科學(xué)選用。
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