節(jié)水灌溉中管道介紹及選擇
管道是節(jié)水灌溉工程的主要組成部分,其作用是向噴頭輸送具有一定壓力的水流,所以灌溉用管道必須能夠承受一定的壓力,保證在規(guī)定工作壓力下不發(fā)生開裂及爆管現(xiàn)象,以免造成人身傷害和財產(chǎn)損失,.最好選用名牌和國優(yōu)產(chǎn)品。此外,由于管道與管件質(zhì)優(yōu)價廉,使用壽命長,內(nèi)壁光滑,安裝施工方便,同時也要考慮購買材料的方便程度,以減少運費。微灌用管道系統(tǒng)分輸配水管、田間支管和連接支管與灌水器的毛管,對于固定式微灌系統(tǒng)的干管與支管以及半固定式系統(tǒng)的干管,由于管內(nèi)流量較大,常年不動,一般埋于地下,因而其材料的選用與噴灌系統(tǒng)相同。除了地埋固定管道以外,微灌系統(tǒng)的地面用管較多,由于地面管道系統(tǒng)暴露在陽光下容易老化,減少使用壽命,因而微灌系統(tǒng)的地面各級管道常用抗老化性能較好,有一定柔韌性的高密度聚乙烯管(HDPE),尤其是微灌用毛管,基本上都用聚乙烯管。
對于大型微灌工程的骨干輸水管道(如上、下山干管,輸水總干管),當塑料管道與連接件的品種和性能不能滿足設計要求時,可采用其他材質(zhì),如鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管及其連接件。但過濾器后的觀望則全部采用塑料管道及連接件。
節(jié)水灌溉采用管道、管件介紹:
1. 鑄鐵管
優(yōu)點:承壓能力大,一般可承壓1Mpa,工作可靠,使用壽命長,一般可使用30-60年,管件齊全,加工安裝方便。
缺點:性脆,不能經(jīng)受較大的東荷載;管壁厚,重量大,搬運部方便;價格高;管子長度較短,安裝時接頭多,增加施工量;長期使用內(nèi)壁會產(chǎn)生銹瘤,使管道內(nèi)徑縮小,阻力加大,導致疏水能力大大降低,一般使用30年后需要進行更換。
一般明設管道采用法蘭連接,埋設管道地下時用承插接口。
常用噴灌用地埋鑄鐵管管件有承插雙盤十字管、雙承單插丁字管、承插螺紋丁字管、承插異徑直通、彎頭(45°和90°兩種)、承堵和插堵。
2. 鋼管
鋼管一般用于裸露的管道或穿越公路的管道,它能受動荷載荷較高的工作壓力,一般承受工作壓力為1MPA以上;具有較強的韌性,不易斷裂;管壁較薄,管段長而接頭少,鋪設安裝簡單方便。
缺點:價格高,使用壽命較短,常年輸水的鋼管使用年限一般不超過20年。另外鋼管易腐蝕,埋設在地下時,須在其表面涂有良好的防腐層。
3. 鋼筋混凝土管
鋼筋混凝土管有自應力鋼筋混凝土管和預應力鋼筋混凝土兩種,都是在混凝土澆制過程中,使鋼筋承受一定的拉力,從而使其在工作壓力范圍內(nèi)不產(chǎn)生裂縫,可以承受0.4-1.2Mpa的壓力。
優(yōu)點:不易腐蝕,經(jīng)久耐用,使用壽命比鑄鐵管長,一般可用40-60年以上;安裝施工方便,內(nèi)壁不結污垢,管道輸水能力穩(wěn)定,采用承插式柔性接頭,密封性好,安全簡便。
缺點:自重大,運輸不便,且運輸時需要包扎、墊地、輕裝,免受損傷。
質(zhì)脆,耐撞擊性差,價格較高。
4. PVC管(硬聚氯乙烯管)
PVC管事目前設施灌溉工程使用最多的管道,它是以聚氯乙烯樹脂為主要原料,加入符合標準的,必要的添加劑,經(jīng)擠出成型的管材。
PVC管的承壓能力按管壁厚度和管徑不同而異,噴灌系統(tǒng)常用的為0.6MPA、1.0MPA、1.6MPA、2.5MPA,而微灌系統(tǒng)則根據(jù)系統(tǒng)壓力一般選擇壓力較低的管道,主要用輸水骨干管道。
優(yōu)點:耐腐蝕,使用壽命長,在地埋條件下一把可用20年以上
重量小,搬運容易,內(nèi)壁光滑、水力性能好,過水能力穩(wěn)定;
有一定的韌性,能適應較小的不均勻沉陷。
缺點:材質(zhì)受溫度影響大,高溫發(fā)生變形,底紋變脆;以受光、熱老化,工作壓力部穩(wěn)定,膨脹系數(shù)大。
以《給水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》(GB/T10002.1-1996)BIAOZHUN YAOQIU .
規(guī)格有(公稱外徑,mm)20,25,32,40,50,63,75,90,110,125,140,160,180,200。
壓力等級(單位:Mpa)有0.6,0.8,1.0,1.25,1.6.
PVC管的連接方法有專用膠水粘合與橡膠圈密封承插連接兩種方法。
PVC管的管件比較齊全。尤其像I型管卡、法蘭、活接頭、伸縮接頭、平承等都是PVC管管件。
5. PE管(聚乙烯管)
PE管可分為高硬度的高密度PE管(也稱HDPE或UPE管)和低硬度低密度PE管(簡稱LDPE或SPE管)。
高密度PE管為高硬度管,具有較高的強度和剛度
低密度PE管為低硬度管,其柔性、伸長率。耐沖擊性能較
噴灌系統(tǒng)中使用高密度PE管較多,微灌系統(tǒng)中低密度PE管較多。
一般應參入炭黑(2.5%)做成黑色管。再也可以吸收紫外線,減緩老化的進程,延長使用壽命,另一方面可以使陽光找不到管內(nèi),以防止藻類在管內(nèi)繁殖。
HDPE管材的功臣壓力和規(guī)格尺寸是參照《給水用高密度聚乙烯管(HDPE)管材》(GB/T13663-92)標準來要求的。
原輕工業(yè)部標準SG80-75規(guī)定,低密度聚乙烯管在常溫條件下使用壓力位0.4MPA,一般用于微灌系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)要求,但地埋噴灌固定管的內(nèi)水壓力常常達到0.6MPA及或1MPA級,在選用時要予以注意。
PE管的連接方式:內(nèi)插式、螺紋連接式、螺紋鎖緊式3種。
內(nèi)插式用于連接內(nèi)徑標準的管道,螺紋鎖緊式用于連接外徑標準的管道,螺紋連接式用于PE管道與其他材質(zhì)管道的連接
加筋高密度聚乙烯管材(簡稱HDPE筋塑管),其最大公稱壓力達到3.2MPA,該管材有連續(xù)性高強度金彩與高密度聚氯乙烯樹脂復合而成。既有塑料的輕質(zhì)、不生銹、耐腐蝕、光滑的特點,又有筋材高強度的特性。
目前HDPE筋塑管材以外徑為公稱直徑,共分為φ50,φ63,φ75,φ90,φ110,φ125,φ160,φ200,φ250,φ315.
管材公稱壓力分別為:0.6MPA,0.8MPA,1.0MPA,1.25MPA,1.6MPA.
PE管材在半固定式噴灌系統(tǒng)和微灌系統(tǒng)中應用較多,而在地埋式固定噴灌系統(tǒng)中則應用很少。
6. 聚丙烯管
噴灌用聚丙烯管是以聚丙烯樹脂為主要原料,經(jīng)擠出成型而制成的性能良好的聚丙烯管材。
7. 硬塑料管材的連接:
(1) 擴口承接式連接 常用連接之一,器連接方法有熱軟化擴口連接、擴口加密封圈連接和溶劑粘合式承插連接。值在分流、轉(zhuǎn)彎、變徑等情況下使用該管件。
(2) 套管式連接 用一專用接頭將兩節(jié)管子連接在一起,其接頭的承受能力不應低于管材的公稱壓力。接頭分固定式接頭盒活接頭兩種。
固定式套管式接頭與管子兩節(jié)后成為一個整體,不易拆卸,接頭成本叫地
活接頭的街頭與管子連接后也成為一整體,但管子與管子之間可通過松緊落幕來拆卸,街頭成本較高,一般多用于系統(tǒng)中需要經(jīng)常拆卸之處。
(3) 鎖緊接頭式連接 這種連接方式是將倆段管子用專用接頭通過鎖緊連在一起,她能承受較高的壓力。多用于膠粘劑連接不方便的PE管、聚丙烯管以及系統(tǒng)設計壓力要高的PE棺材連接。
(4) 螺紋式連接 螺紋式連接多用于管徑較。≤75mm)、管壁較厚(≥2.5mm)的管材連接。用螺紋連接的管子,由于管端套絲,器段部的強度有所下降,影響整體使用壓力,選用時應考慮到這一點。
(5) 法蘭式連接 是將管子的兩端焊接或熱壓上法蘭盤,用螺栓把兩節(jié)管子連接在一起,兩法蘭盤間用軟質(zhì)塑料或橡膠墊密封。法蘭式連接適合壓力不太高的管道系統(tǒng),方法簡單,連接、拆卸方便。在管子兩端形成法蘭盤需兩次加工,因此在管道灌溉系統(tǒng)中應用不多。多為連接一些必須由法蘭連接的器件,如水泵等,與鑄鐵管、鋼管連接時也需要法蘭連接。
(6) 熱熔焊接式連接 多用于管道修復
三、移動管道及管件
移動式、半固定式噴灌系統(tǒng)管道的移動部分由于需要經(jīng)常移動,因此他們出來要滿足噴灌用的基本要求外,還必須具有重量輕,移動方便;連接管件易于拆裝;耐磨耐撞擊,抗老化性能好等特點
常見的噴灌機微灌系統(tǒng)用的一點管材有薄壁鋁管、薄壁鋼管和涂塑軟管。
1. 薄壁鋁管
優(yōu)點:
重量輕,搬運方便,
強度高,能承受較大的工作壓力,可達1.0MPA
韌性強,不易斷裂,不銹蝕,耐酸性腐蝕
內(nèi)壁光滑,水力性能好
壽命長,正常條件下壽命可達15·20年,被廣泛用作噴灌系統(tǒng)的地埋移動管道
缺點::
硬度小,抗沖擊力差,發(fā)生碰撞容易變形,價格較高,耐磨性部級鋼管,不耐強堿腐蝕,壽命價格比略低于塑料管,但廢鋁管可以回收。
薄壁鋁管管件有兩類:鋁合金鑄件和沖壓鍍鋅鋼件
鋁合金鑄件不怕銹蝕,使用管理簡便、有自寫功能
沖壓鍍鋅鋼件:轉(zhuǎn)角大,對地形變化適應能力強,在應用時要根據(jù)實際情況合理選用。
薄壁鋁管的街頭為快速接頭,最適宜于移動式、半移動方式噴灌系統(tǒng)的移動管道與固定管道之間的連接。
2. 薄壁鍍鋅鋼管
薄壁鍍鋅鋼管是用0.8-1.5mm帶鋼輥壓成形,高頻感應對焊成管,并切割成所需要的長度,在管段配上快速接頭,然后經(jīng)鍍鋅而成。
優(yōu)點:重量輕、搬運方便;強度高,可承受1.0MPA的工作壓力;韌性好,不易斷裂,抗沖擊力強,不怕一般的碰撞;壽命長,質(zhì)量好的熱浸鍍鋅薄壁鋼管課使用10-15年。
缺點:它的耐腐蝕能力不如鋁管和塑料管;價格較高;重量也較鋁管和塑料管大,一點不如鋁管方便。
3. 涂塑軟管
是用錦綸紗、維綸紗或其他強度較高的材料制成管?,內(nèi)外壁或內(nèi)壁涂敷聚氯乙烯或其塑料制成。
用于噴灌的涂塑軟管主要有錦綸絲塑料管和維塑軟管。
錦綸塑料管事用錦綸絲織成網(wǎng)狀管?后在內(nèi)壁涂一層塑料而成。
維塑軟管使用維綸絲織成管?,并在內(nèi)、外壁涂聚氯乙烯而成
涂塑軟管的優(yōu)點:
耐酸堿、抗腐蝕、管身柔軟、使用壽命較長、管壁較厚,使用壽命可達3-4年。
由于重量輕、便于移動、價格低等特點,常用語移動式噴灌系統(tǒng)
缺點:
易老化,不耐磨,怕扎,怕壓折。
管件
一般使用內(nèi)口是消防接頭,規(guī)格有φ50,φ65和φ80三種
此接頭用橡膠密封圈止水,密封性能較好。公稱壓力位1.6MPA。
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