cjj101-2004埋地聚乙烯给水管道工程技术规程(精) 26页

2.1术语时间：2006-11-15来源：作者：2.1.1公称外径nominaloutsidediameter管材、管件标定的外径。2.1.2公称壁厚nominalwallthickNess管材、管件壁厚的规定值，相当于任一点的最小壁厚。2.1.3公称压力nominalpressure管材、管件在20℃时的最大工作压力。2.1.4工作压力workingpressure管道在正常工作状态下，作用在管内壁的最大持续水压力，不包括水锤压力。2.1.5水锤压力surgepressure管道系统工作中，由于水的流速发生突然变化，而产生的瞬时波动压力。2.1.6设计内水压力designpressure管道系统工作时，作用于管内壁的最大瞬时压力，是管道持续工作压力与水锤压力之和。2.1.7最小要求强度minimumrequiredstrength\n管道在水温20℃、50年长期承受内水压力下，聚乙烯管材环向抗拉强度的最低保证值，该值取决于聚乙烯树脂类别。2.1.8混配料compounds以聚乙烯基础树脂，加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造而成的粒料。2.1.9标准尺寸比（SDR）standarddimensionratio管材的公称外径（dn）与公称壁厚（en）的比值。3.1一般规定时间：2006-11-15来源：作者：3.1.1埋地聚乙烯给水管道工程采用的管材、管件应分别符合现行国家标准《给水用聚乙烯（PE）管材》GB/T13663和《给水用聚乙烯（PE）管件》GB/T13663.2的规定，卫生性能应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的要求。3.1.2用户在接受管材、管件及附件时的验收，应重点检查下列项目：1出厂合格证；2检测报告；3使用的聚乙烯原料级别（PE80或PE100）和牌号；4外观；\n5长度；6颜色；7不圆度；8外径及壁厚；9生产日期。3.1.3埋地聚乙烯给水管道系统应选用最小要求强度（MRS）不小于8.0MPa的聚乙烯混配料生产的管材和管件。3.1.4与管材连接的管件和橡胶密封圈等配件，宜由管材生产企业配套供应3.1一般规定时间：2006-11-15来源：作者：3.1.1埋地聚乙烯给水管道工程采用的管材、管件应分别符合现行国家标准《给水用聚乙烯（PE）管材》GB/T13663和《给水用聚乙烯（PE）管件》GB/T13663.2的规定，卫生性能应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的要求。3.1.2用户在接受管材、管件及附件时的验收，应重点检查下列项目：1出厂合格证；2检测报告；3使用的聚乙烯原料级别（PE80或PE100）和牌号；\n4外观；5长度；6颜色；7不圆度；8外径及壁厚；9生产日期。3.1.3埋地聚乙烯给水管道系统应选用最小要求强度（MRS）不小于8.0MPa的聚乙烯混配料生产的管材和管件。3.1.4与管材连接的管件和橡胶密封圈等配件，宜由管材生产企业配套供应3.2管材时间：2006-11-15来源：作者：3.2.1管材的规格尺寸应符合表3.2.1-1和表3.2.1-2的规定。表3.2.1-1PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸\n续表3.2.1-1表3.2.1-2PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸\n3.2.2管材耐静压强度应符合表3.2.2-1、3.2.2-2的规定。80℃静液压强度165h，试验只考虑脆性破坏；在要求的时间（165h）内发生韧性破坏时，则应按表3.2.2-2选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重新试验。表3.2.2-1管材耐静液压强度\n表3.2.2-280℃时静液压强度（165h）再试验要求表3.2.3管材物理性能3.3管件时间：2006-11-15来源：作者：3.3.1管件适用范围应分别符合下列规定：1热熔连接管件：热熔对接管件dn≥63；\n热熔承插管件dn32～dn110；热熔鞍型管件dn63～dn315。2电熔连接管件：电熔承插管件dn32～dn315；电熔鞍型管件dn63～dn315。3机械连接管件：承插式连接管件1）锁紧型dn32～dn315；2）非锁紧型dn90～dn315；法兰连接管件dn≥63；钢塑过渡接头dn≥32。3.3.2热熔和电熔管件宜采用与管材同一级别的聚乙烯树脂加工成型，管件本体任何一点壁厚应大于管材壁厚。当采用与管材不同级别的聚乙烯树脂注塑成型时，应符合表3.3.2的规定。表3.3.2不同级别聚乙烯树脂管材与管件壁厚关系3.3.3管件的机械性能应符合表3.3.3的规定。表3.3.3管件的机械性能\n3.3.4热熔、电熔管件的物理力学性能应符合表3.3.4的规定。表3.3.4热熔、电熔管件物理力学性能续表3.3.4\n3.3.5承插式机械连接管件的物理力学性能应符合表3.3.5的规定。表3.3.5承插式机械连接管件的物理力学性能\n3.3.6采用聚乙烯（PE80、PE100）管材焊制二次加工成型的管件，所选管材的公称压力等级，不应小于管道系统所选管材压力等级的1.25倍。3.3.7焊制二次加工成型的聚乙烯管件其机械性能和物理力学性能应符合本规程第3.3.3、3.3.4条的规定。3.3.8承插式非锁紧型连接管件，连接部位有效插入深度不应小于表3.3.8规定。表3.3.8承插式非锁紧型连接管件接口有效插入深度\n3.3.9采用松套法兰片时，应首选耐腐蚀的球墨铸铁材质，并符合现行国家标准《球墨铸铁管件》GB13294的规定。3.3.10采用钢制松套法兰片时，应符合现行国家标准《钢制管法兰、法兰盖及垫片》GB9112～9113的规定，松套法兰表面宜采用喷塑防腐处理。3.3.11当管道系统采用球墨铸铁管件时，其内外表面宜采取PE喷塑防腐处理，防腐性能达到PE管材要求。管件公称压力或承压性能应不小于管材的压力等级。3.3.12承插式管件及管道系统用的橡胶件应采用整体成型环形件。其技术性能应符合下列规定：1物理力学性能1）邵氏硬度45～55度；2）伸长率应大于500%；3）拉断强度不应小于16MPa；4）永久变形不应大于20%；5）老化系数不应小于0.8（70℃、144h）。2橡胶材质宜采用三元乙丙（EPDM）、丁苯橡胶，橡胶件不得掺入再生胶。\n3橡胶件的卫生性能应符合现行国家标准《食品用橡胶制品卫生标准》GB4806.1的规定，且应符合现行国家标准《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的规定。.1一般规定时间：2006-11-15来源：作者：4.1.1聚乙烯管道水温在20℃以上时，管材最大允许工作压力应按（4.1.1）公式进行计算：\nMOP＝PN·ft（4.1.1）式中MOP——最大允许工作压力（MPa）；PN——公称压力（MPa）；Ft——50年寿命要求，温度对压力折减系数，应符合表4.1.1的规定。表4.1.150年寿命要求，40℃以下温度对压力折减系数4.1.2管道系统正常工作状态下，选用的管材最大设计内水压力（Fwd），应按式（4.1.2）计算：Fwd＝1.5Fw（4.1.2）式中Fw——管道工作压力（不包括水锤压力）。4.1.3管道连接形式应根据施工环境、施工技术条件、机具完善状况及管径等因素综合确定。管道连接方式应符合本规程附录A的规定。4.1.4聚乙烯埋地给水管道不宜穿越建筑物、构筑物基础，当必须穿越时，应采取护套管等保护措施。4.1.5管道宜敷设在冰冻线以下。\n4.1.6管道敷设在建筑物、构筑物基础底面标高以下时，不得在受压的扩散角范围内。扩散角一般取45°。4.1.7聚乙烯给水管道严禁在雨污水检查井及排水管渠内穿过。\n\n4.3管道水力计算时间：2006-11-15来源：作者：4.3.1管道沿程水头损失hf应按下列公式计算：式中di——管道内径（m）；g——重力加速度（9.81m/s2）；L——管段长度（m）；Re——雷诺数；t——水温（℃）；v——平均流速（m/s）；λ——水力摩阻系数，宜按式（4.3.1-2）计算；ν——水的运动黏滞度（cm2/s），宜按式（4.3.1-4）计算；\nΔ——管道当量粗糙度，一般取0.010～0.015。温度与水的运动黏滞度之间的关系，可按表4.3.1确定。表4.3.1不同水温时水的ν值（×10－6）4.3.2单位长度水头损失应按本规程附录B中表B选用。4.3.3局部水头损失可按下式计算：（4.3.3）式中k——局部阻力系数。在计算资料不足的情况下，管道局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数计算：1）城市给水管网为8%～12%；2）住宅小区给水管网为12%～18%。4.3.4水锤压力可按下列公式计算：\n式中a——压力波回流的速度（m/s），可按公式（4.3.4-2）计算；c——管端固定度，可取值0.75～1.0；di——管道内径（m）；EP——管材的弹性模量，可取p900MPa（20℃）；en——管材的公称壁厚，也为管壁的计算厚度（m）；k——水的体积模量，20℃时为2200MPa；rw——水的重力密度，取10kN/m3；Δv——管道内水的流速变化值，可取平均流速v（m/s）。4.4管道结构设计时间：2006-11-16来源：作者：4.4.1聚乙烯管道结构计算应符合下列规定：1聚乙烯管道的结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，除对管道验算整体稳定外，均采用含分项系数的设计表达式进行设计。2聚乙烯管道的结构计算应按下列规定进行：1）聚乙烯管道结构的强度计算应采用下列极限状态计算表达式：γ0S≤R（4.4.1）\n式中γ0——管道的重要性系数：输水管道为单线时，应取γ0＝1.1；输水管道为双线或单线设有调节池时，以及配水管道，应取γ0＝1.0；S——在设计内水压力作用下，作用效应组合的设计值；R——管道结构的抗力强度设计值，应根据管材的抗力分项系数及强度标准值确定。其强度标准值应是管道在水温20℃，50年长期承受内水压力下环向抗拉强度的最低保证值（MRS）。该值应由厂方提供，并出具原材料检测报告。2）对埋设在地下水位以下的聚乙烯管道，应根据设计条件计算管道结构的抗浮稳定性。计算时各项作用均应取标准值，并应满足抗浮稳定性抗力系数Kf不低于1.10。3）埋地聚乙烯管道，应根据各项作用的不利组合，计算管壁截面的环向稳定性。计算时各项作用均应取标准值，并应满足环向稳定性抗力系数Kst不低于2.0。4）聚乙烯管道采用柔性接口时，在其敷设方向改变处，应做抗滑稳定验算。计算时对各项作用均取标准值，其抗滑验算的稳定性抗力系数Ks不应小于1.5。5）聚乙烯管道结构在正常使用极限状态下，应进行管道环截面竖向变形的计算。在组合作用下的最大竖向变形不应超过0.05D0。3聚乙烯管道的结构设计尚应包括管体间的连接构造及管周各部位回填土的密实度设计要求。4.4.2聚乙烯管道结构的强度计算应符合下列规定：1聚乙烯管道结构的强度计算，应满足下式要求：\nγ0σθ≤γ0tf（4.4.2-1）式中σθ——在设计内水压力作用下管壁截面土的环向应力设计值（N/mm2）；γ0t——聚乙烯管管材抗力分项系数，可根据不同水温温度t，按表4.4.2确定；f——管材环向长期抗拉强度标准值，按下列数值确定：对PE80级管，f＝8N/mm2；对PE100级管，f＝10N/mm2。表4.4.2聚乙烯管抗力分项系数2设计内水压力作用下管壁环向应力设计值σθ，可按下式计算：（4.4.2-2）式中Fwd——管道设计内水压力标准值（N/mm2），应采用管道工作压力的1.5倍计算；D0——管道计算直径（mm）；t——管壁计算厚度（mm）；γQ——设计内水压力的作用分项系数，γQ＝1.24.4.3当聚乙烯管道埋设在地下水位以下时，应按下式进行抗浮稳定验算：ΣFgk≥KfFfw，k（4.4.3）式中ΣFgk——各项抗浮作用的标准值之和（kN）；\nKf——抗浮稳定性抗力系数，应按第4.4.1条的规定采用；Ffw，k——地下水浮力标准值（kN）。4.4.4埋地聚乙烯管道的管壁截面环向稳定性计算，应符合下式要求：Fcv，k≥Kst（qvk+Fvk）（4.4.4-1）（4.4.4-2）式中Fcv，k——聚乙烯管管壁截面的临界压力标准值（N/mm2）；Kst——聚乙烯管管壁截面的稳定性抗力系数，应按第4.4.1条的规定采用；qvk——管顶处各项不利组合作用下的单位面积上竖向压力标准值，包括竖向土压力、地面堆积荷载或地面车辆荷载（N/mm2），可按附录D计算；Fvk——管内真空压力，可取Fvk＝0.05MPa计算；n——管壁失稳时的折皱波数，其取值应使Fcv，k为最小值，并为不小于2的整数；Ep——聚乙烯管材的长期弹性模量（N/mm2）；νp——聚乙烯管材的泊松比，可取νp＝0.4；νs——管道两侧胸腔回填土的泊松比；Ed——管侧土的综合变形模量（N/mm2），可按附录C采用。\n4.4.5管道敷设沿水平方向改变处采用重力式支墩抵抗水平推力时，其稳定验算应满足下列公式要求：Fpk－Fep，k+Ffk≥KsFwp，k（4.4.5-1）p≤fa（4.4.5-2）pmin≥0（4.4.5-3）pmax≤1.2fa（4.4.5-4）式中Fpk——作用在支墩抗推力一侧的被动土压力标准值（kN）；Fep，k——作用在支墩迎推力一侧的主动土压力标准值（kN）；Ffk——支墩底部滑动平面上的摩擦力标准值（kN）；Ks——抗滑移稳定性抗力系数，应按第4.4.1条的规定采用；Fwp.k——在设计内水压力作用下，该处管道承受的水平推力标准值（kN）；p——支墩作用在地基土上的平均压力（kN）；Pmin——支墩作用在地基土上的最小压力（kN）；Pmax——支墩作用在地基土上的最大压力（kN）；fa——经过深度修正的地基土承载力特征值（kN），应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定确定。4.4.6聚乙烯管道在组合作用下，最大竖向变形的计算应满足下式要求：\n式中wd，max——聚乙烯管道在组合作用下，最大竖向变形（mm）；Dl——变形滞后效应系数，可取1.0～1.5；Kb——管道变形系数，应按管道的敷设基础中心角确定；对土弧基础当中心角为90°时可采用0.096；对素土平基可采用0.109；r0——管道计算半径（mm）；D1——管道外径（m）；I——管壁纵向截面单位长度截面惯性矩（mm4/mm）；Fsv，k——管道单位长度上管顶处的竖向土压力标准值（kN/m），可按本规程附录D确定；qik——地面车辆荷载传递到管顶的竖向压力标准值或地面堆积压力标准值（kN/m2），选其大者。可按本规程附录D确定；ψq——准永久值系数，可取ψq＝0.5；Sp——管材环刚度（N/mm2）。4.4.7自由段管道由季节温差引起的纵向变形量ΔL，可按下式计算：\nΔL＝αLΔt（4.4.7）式中α——聚乙烯管的线膨胀系数（mm/m·℃），可取值0.15～0.20mm/m·℃；L——管道纵向自由段的长度（mm）；Δt——管壁中心处，施工安装与运行使用中的最大温度差（℃）。4.4.8管道接口的连接方式应根据管道的受力状态、管道沿线工程地质条件等因素合理确定。4.4.9聚乙烯管道宜采用弧形人工砂基，其管底以下垫层部分的厚度不宜小于100mm。4.4.10聚乙烯管道的回填土应压实，其压实系数应在有关设计文件中明确规定，对弧形人工砂基管底垫层应控制在0.85～0.90。5.1一般规定时间：2006-11-16来源：作者：5.1.1聚乙烯给水管道连接前应对管材、管件及管道附件按设计要求进行核对，并应在施工现场进行外观质量检查，符合本规程3.1要求方准使用。5.1.2管材、管件以及管道附件的连接应采用热熔连接（热熔对接、热熔承插连接、热熔鞍形连接）或电熔连接（电熔承插连接、电熔鞍形连接）及机械连接（锁紧型和非锁紧型承插式连接、法兰连接、钢塑过渡连接）。公称外径大于或等于63mm的管道不得采用手工热熔承插连接，聚乙烯管材、管件不得采用螺纹连接和粘接。5.1.3不同SDR系列的聚乙烯管材不得采用热熔对接连接；聚乙烯给水管道与金属管道或金属管道附件的连接，应采用法兰或钢塑过渡接头连接。公称外径小于或等于63mm的管道可采用热熔承插连接和锁紧型承插式连接。公称外径小于或等于63mm的聚乙烯管道与聚氯乙烯管道的连接、聚乙烯管道与直径小于等于50mm的镀锌管道（或内衬塑镀锌管）的连接，宜采用锁紧型承插式连接。5.1.4管道各种连接应采用相应的专用连接工具。连接时严禁明火加热。5.1.5管道连接宜采用同种牌号级别，压力等级相同的管材、管件以及管道附件。不同牌号的管材以及管道附件之间的连接，应经过试验，判定连接质量能得到保证后，方可连接。5.1.6\n聚乙烯管材、管件与金属管、管道附件的连接，当采用钢制喷塑或球墨铸铁过渡管件时，其过渡管件的压力等级不得低于管材公称压力。5.1.7在寒冷气候（－5℃以下）或大风环境条件下进行热熔或电熔连接操作时，应采取保护措施，或调整连接机具的工艺参数。5.1.8管材、管件以及管道附件存放处与施工现场温差较大时，连接前应将聚乙烯管材、管件以及管道附件在施工现场放置一段时间，使其温度接近施工现场温度。5.1.9管道连接时，管材切割应采用专用割刀或切管工具，切割断面应平整、光滑、无毛刺，且应垂直于管轴线。5.1.10管道连接后，应及时检查接头外观质量。不合格者必须返工。