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1、聚乙烯燃气输配系统的设计,1、设计理念：,认识PE特性、扬长避短。,1.1 强度远低与钢材,1.1.1 相同的计算公式，但强度的内涵完全不同：PE是长期静液压强度，爆破失效：具有温度、时间与概率的概念。钢材是屈服强度，屈服失效：常温下与时间无关的保证值。1.1.2 易遭人为破坏，适度增加埋深，加强保护。,1.2 脆性破坏,PE存在快速开裂问题而钢管一般不存在。PE需做断裂力学校核。,1.3 柔韧性,PE的断裂延伸率远大于钢材，而弹性模量远低于钢材。,1.3.1 具有优良的抗地震性能及沉降性能。1.3.2 可自然弯曲敷设。,1.3.3 可盘管供货。1.3.4 管子环刚度低。,1.4 寿命,钢管是
2、腐蚀PE是裂纹的慢速增长及老化。,1.5 温度的影响,1.5.1 PE的允许工作温度范围很窄。温度折减系数：图1-36、图1-37、表1-17,压力折减系数,表1-17,1.5.2 线膨胀系数比钢材大一个数量级。,1.6 水力光滑管,PE管的绝对粗糙度比钢管小一个数量级。通过能力不同,1.7 燃气性质,钢管是内腐蚀PE 是溶胀。,1.8 施工,PE的接线较钢管方便,2.1 壁厚(强度)计算选择材质确定最小要求强度按最小要求强度计算:MOP=,2 结构设计,C(SDR-1)DX,2MRS,按裂纹快速扩展临界压力校核。,PC，FS1.5MOP,d,max=,2.2 竖向变形的计算,DKb(Fsv,
3、k+qqikdn),8Sp+0.061Ed,公式：,式中 d,max D Kb r0,聚乙烯（PE）管道在组合作用下，最大竖向变形（mm）,变形滞后效应系数，可取1.01.5；,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90o时可采用0.096；对素土平基可采用0.109；,管道计算半径（mm）。,dnEpEdIFsv,kqikqSp,管道外径（m）;,聚乙烯（PE）管材的长期弹性模量（N/mm2）,管侧土的综合变形模量（N/mm2）,管壁纵向截面单位长度截面惯性矩（mm4/mm）;,管道单位长度上管顶处的竖向土压力标准值（kN/m）,见；,地面车辆荷载传递管顶的竖向压力
4、标准值或地面堆积压力标准值（kN/m2），选其大者，见（2）或（3）；,准永久值系数，可取q=0.5；,管材环刚度（N/mm2）,Sp=,EpI,8r03,回填非常重要 管掖区的支撑是关键：粗砂比细砂好、要保证密实度。管沟易窄不易宽。适度增大埋深（超过1.5米意义不大）,3 水力计算,（略）,4 管道的保护设计,4.1 加套管，要注意PE的渗透性及端部处理4.2 敷设保护板图3-17、3-23、3-25、3-26。4.3 示踪带，一定要保证良好的电气联接，设讯号源井。图3-19、3-20、3-21、3-22、3-23。,5 阀门的选择,5.1 材料及规格5.2 是否带放散阀。地点是否合适、静电如何处理。5.3 阀门与夹扁断气5.4 直埋与做井,6 连接方式的选择,在保证质量的前提下要经济。,7 关于冻土层,管内无积水，原则可敷设在冻土层内,8 关于焊制管件,应降压使用,9 关于引入管,钢塑转换在地上还是地下。以地上为宜。图3-27、3-28。,10 经济性,10.1 单纯考虑一次投资，大管径钢管便宜。10.2 综合考虑一次投入与使用寿命,PE管便宜。,
