玻璃钢夹砂管在小型水电站的应用探讨.pdf

第3期
广东水利水电
2006年6月
CUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOW ER
IN 2000
玻璃钢夹砂管在小型水电站的应用探讨
李志坚,李征2
(1.信宜市小水电开发公司,广东信宣5253002.广州四航工程技术研究院,广东广州510230)
摘要:小型水电站压カ管管材的选择是小水电站压カ管设计的重要内容之传统上压カ管管材大部分为砼管和钢管。通过对信宜市小
型水电站设计的实例,提出在小型水电站压力管管材选择时考虑玻璃钢央砂管的优良性能,以期推动玻璃钢央砂管在我市小水电领域的应
关键词:小型水电站;压力管;管村;玻璃钢央砂管
中图分类号:TV672+.2文献标识码:C文章编号:1008-0112(20060-(024-02
信宜市为西山区县,境内溪流多、落差大,水力资源本富,接头。玻璃钢夹砂管道的接头方式有多种,主要包括:承插胶接
全市水能蕴藏軍达2094万kW。日前,全市已建成投广的水电半端对接、(活套)法兰连接、(带锁紧装置)0形圏连接、螺纹连
站有234棨,总装机容量17.8万kW,年平均发电量45亿W?接等,可根据具体施工条件,灵选择接头方式,安装快批简便
h。在建的电站中,大部分为同水头、小流址,装机容量在1000同时降低了吊装费用,提尚了交装速度和工程的可靠性
kWw以下的小型水电站。信宜市小水电站的压力管超过9(%以
表1各种管材密度对照
上采用压力钢管型式,仪小部分为砼管
材料
玻璃钢
A2钢
铸铁
混凝土
1问题的提出
密度
17~19
7.85
24
小水电站压力管材的选择,是设计压カ水管的重要内容之
管材的选择一般要根据工稈的规模、管道的工作压力、输水距
离的长短、工程的进度与亜要性,以及工程所在地的地形、地貌
113擦阻力小,输水能力强
地质情况,进行技术、经济、安?等方论证综合比较后确定。作
披璃钢夹砂管内常光滑,糙率和摩岨力很小。糙率系数
为?种新型金属复合材料管道.玻璃钢夹砂管只有重量轻、为00084,而泥凝十.管为0014.钢管为0012(见表2)。因
度尚、耐腐蚀、不结垢、内壁光滑水流力小、施工方便等特点、H此,玻璃钢管能最著减少沿的水头损失,提高输送能力,由此可
前在给水工科中得到推广应用。一些设计人员对管材的选择不带米显茅的经济效:①在输送相同流量时,工程可选内径较
够亜视,对新管材玻璃钊夹砂管优良性能缺乏认认、从足对传小的玻璃钢夹砂管道(见表3)从而降低程投资;②采用同等
统的管材佁管和钢管进行选择.而对玻璃钢夹砂管等管材不加内径的管道.玻璃夹秒管道叮比其他材质管道减少水头损失
提高也站作水头。
以考虑,在信宜市小水电领域未得到推广和应用。
河蜃水电站床力管就采用了DN1000玻璃钢火砂管道,这
表2各种管材糙率对比
尼信宜市小水电站首次采用该种人凵径管材。ド面结合工程的
材质玻璃纲夹砂管钢
铸铁管水泥管
设计经验利施「情况,略谈管见
糙谇系数
00084
0012
0.013
0014
玻璃钢夹砂管道性能
Q=4C RJ
111耐腐蚀性好,防污抗蚀
玻璃钢夹秒管道能抵抗酸、碱、盐、腐蚀性上壞或地下水及众
多化学流体的侵蚀,无需防腐,同时山于其内壁光滑,其有优异的式中
流量:A一管道的过水断面面积,A=T/4。D
抗似性能好、安装简使等优点,比传统管材的使用寿命长,其设计
使用寿命一般为50a以上。
C一谢ノ系数:Jー一水力坡度,J
管道的糙
112自重轻、强度而,运输安装方便
率系数;R一一水力半径,对」圆管R=D4
玻璃钢夹砂管道,密度为1.7~19,只有钢的1/4~1/5,们
将式(2)代入式(1)得
玻璃钢夹砂管的环向拉伸强度为180~300MPa,轴向拉伸强度
为60~150MPa,可以按用广的要求,设计成满足各类ぽ受内、
外尿力要求的管道。对」相同管径的单位重址,玻璃钢夹砂管只式中D一管径
有钢管的1/25,顶应力钢筋水泥管的1/8左右,因此运愉父装
通过水力学中式(1)的达西公式与式(2)的曼宁公式的关
」分方使。玻璃钢管道毎节长度为12m比混凝上管可减少2/3系,可求得以ド下的比较(见表3):
收稿日期:2006-03-15
作者简介:李志坚(1970-),男,程帅,从事水利水电1程拗测设计.作
94-201IChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2006年6月第3期
李志坚,等:玻璃钢夹砂管在小型水电站的应用探讨
IUN 200 N 3
表3玻璃钢夹砂管与其它管材对比
玻璃钢夹砂管与其它管材对此
材质及
管
流量
府钢管其它管
对比项目
水头关。、r
钢〕2
其它管材
其它悟尉
其它管材玻璃管材
其它管材
其它管材
当管输水流量、水头损失一致时
当管内径、水头损失一致时
管内径、输水流量一致时
钢管
0875
049
铸铁管
0849
1.55
水泥管
826
1.67
036
L14维护费用低
砂管道,这是信宜市小水电站首次采用该种人∏径管材。在设计
玻璃钢夹砂管由」上述优良的耐腐性能,因此工科不需要中,对该站床力管管材及直径的选择,采用对玻璃钢兴砂管、钢
进行防、防污等措施利检修,节约[程维护费用。
管、混凝上管多种管材及不同管径进行比较,选择最优方案(见
L.15可设计性强
表5
玻璃钢夹砂管可根据用户的求,按不同的输水流量、工作
表4压力管管材优缺点对照
压力、埋深和载荷等情沈.设计制造成不同压カ等级和刚度等级
项目及材质玻璃钢夹砂管混凝土管
钢管
的管道
耐腐蚀能力
最强
需做防腐处理
16程寿命长,安全可靠
过流能力
最高
坡璃钢夹砂管寿命可长达50a以上。
光滑程度
最光滑
一般
1.17工程效益好
管道重量
最轻
较重
玻璃钢夹砂管由于建设投资小、安装维修费げ低、使用寿命
管基本要求
高
长等优点,具有优越的经济效益
抗不均沉降能力
最强
輸、吊装
差双长高
困难
2工程实例
施工时间
最短
长
河唇水电站设计水头为48m,设计流量为235m3/s装机
维护费用
最低
一毁
为820W,力管长度为860mボ力管采用DN100玻璃钢兴
表5各种管材选择方案比较
直径
引水流量
流速
管道长度
玟璃钢央砂管
钢管
砼管
1/
沿程水头损失△hm沿程水头损失△h/m
沿程水头损失△hh
860
454
12.61