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    低壓管道輸水設備

    2019-01-15   來源:   點擊數:22次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港編輯部獲悉:長輸管道主體焊接半自動化技術的完善目前我國長輸管道主體焊接最成熟的工藝就是纖維素焊條打底,自保護藥芯焊絲半自動焊填充、蓋面工藝。藥芯焊絲把斷續的焊接過程變為連續的生產方式,從而減少接頭數目,提高了焊縫質量,也提高了生產效率,節約了能源31.同時,藥芯焊絲的工藝性能優良,電弧穩定,熔滴過渡平穩,并且成形美觀,脫渣容易,特別是藥芯焊絲的焊縫力學性能好,尤其是沖擊韌性高。此工藝在西北庫鄯管線初次使用,在蘇丹項目主體焊接中繼續得到應用,均顯示了良好的效果。
      
      長期以來,自保護藥芯焊絲一直被用于管道的填充和蓋面焊道。用于管道全位置打底焊的自保護藥芯焊絲(如LincolnNR204)性能還不夠穩定,焊縫組織和力學性能達不到規范要求,國內外很少使用。打底焊工藝成為管道焊接發展的瓶頸。STT型CO2半自動焊技術在蘇丹工程雙聯管打底焊工藝中的應用,為完善長輸管道主體半自動化焊接工藝提供了新的思路。
      
      為改進的STT+藥芯焊絲半自動焊的工藝參數,根據API1104標準對按表3參數施焊的焊口進行工藝評定,結論為合格。完善后的工藝充分發揮了STT和藥芯焊絲半自動焊的綜合優點,提高了焊縫質量。該工藝在施工中最大的制約因素就是打底的防風問題。因此,每個焊接工位要設計、配備有效的防風設施,同時做好以下工作:①對焊工做嚴格培訓和考核;②施工組織管理應做相應調整;③為確保管線的安全性和可靠性,對焊縫金屬的強度和韌性也應做更深入的研宄。
      
      按管道系統的工作壓力高低,管道輸水可分為兩種。一種是工作壓力為41.0MPa的中、篼壓管網系統。該系統管道級數多,控制面積較大,其田間灌溉方式多為噴灌。另一種是工作壓力一般不超過0.2MPa的低壓管道系統,其管道最遠處出口壓力控制在0. 002~0.003MPa.該系統管道級數較少,可以直接從機井、泵站等水源工程取水,或是與大中型灌區干支明渠配套,斗渠改為管道輸水,田間一般仍采用溝、畦灌等地面灌溉方法。
      
      低壓管道輸水作為一種先進的輸水方式,在農田節水灌溉發展中起著重要的作用。其主要優點:基本上沒有滲漏和蒸發損失,輸水效率達95%以上;由于輸水快、時間省,從而提高了灌水作業效率;由于減少了明渠占地,既提高了土地利用率,又方便了農業機械的田間作業,促進了農業現代化;此外,施工、維護、使用技術簡便,易為農民掌握,投資也不算很高。因此在政府扶持下,農民容易接受,其應用前景廣闊。我國近十幾年對低壓管道輸水進行了較深人的研究、試驗,并在此基礎上示范、推廣。因此,截至1997年底,利用低壓管道輸水進行灌溉的農田面積已達527萬hm2.除在井灌區大面積推廣應用外,在渠灌區、南方河網提水灌區和丘陵區等也都有了一定的發展。目前,應用面已覆蓋全國25個省、市、自治區。
      
      一、換壓管道輸水系統的組成與分類低壓管道輸水系統的組成根據各部承擔的功能,低壓管道輸水系統由水源與取水工程、輸水系統、給配水裝置、安全保護設備、田間灌水設施等組成,如所示。
      
      水源與取水工程低壓管道輸水系統的水源有井、河、渠、水庫、塘等。其水質應符合農田灌溉用水標準。井灌區取水需選擇適宜機泵并安裝壓力表及水表。在自流灌區或大中型提水灌區取水除需設置進水閘、量水建筑物外,還需設置攔污柵、沉淀池等。
      
      水系統是由輸水管道、管件(三通、四通、彎頭、變徑接頭等)組成。
      
      中國鋼管信息港編輯部獲悉:輸水管道按管道材料可分為塑料管、水泥預制管、現場澆筑混凝土管等。
      
      給水裝置給水裝置是連接三通、立管、給水栓(或出水口)的統稱。通常所說的給水裝置一般是指給水栓(或出水口)。出水口是指把地下管道系統的水引出地面進行灌溉的放水口,一般不接地面移動管。給水栓是向地面管道提供壓力水源的節制裝置,是與地面移動管連接的出水口。
      
      安全保護裝置低壓管道輸水系統的安全保護裝置主要有進(排)氣閥、安全閥、調壓裝置等。
      
      測量裝置主要有測量壓力和測量流量裝置。測量壓力裝置用以測量管道系統的水流壓力,了解檢管道工作壓力狀況;測量流量裝置用以測量管道水流總量和單位時間內過水量,是用水管理的基礎。
      
      田間灌水設施一般指在半固定式或移動式低壓管道輸水灌溉系統中的地面移動管道。
      
      2.低壓管道輸水系統的分類按固定方式,低壓管道輸水系統可分為移動式、半固定式、固定式3種。
      
      移動式指輸、配水管道均可移動,在田間既輸水又配水。
      
      管道多采用軟管,簡便易行,一次性投資低,多在井灌區臨時抗旱時應用。但勞動強度大、管道易破損。
      
      半固定式指輸水管道地埋固定,配水管道在地面移動。
      
      管道系統投資較移動式高,但勞動強度低,操作管理較方便,經濟條件中等的地區常用此形式。
      
      固定式指輸配水管道均地埋固定,灌溉水經出水口直接人畦或溝。由于固定管道密度大,一次性投資也大,但運行管理方便,灌水均勻。經濟條件好的地區可采用此形式。
      
      二、低壓管道輸水設備低壓管道輸水灌溉系統中應用的水泵主要采用葉片泵中的離心泵和井杲。離心泵包括單級單吸離心泵和單級雙吸離心泵。井泵主要有長軸深井泵(如D型、!型、C型等)及深井潛水電泵(如Q型、Q型、NQ型等)。
      
      選擇水泵首先要考慮水源的形式。對水位埋深較淺且變幅不大的水源,可選離心泵。對水位埋深較大、不能選用離心杲的淺井水源,如果揚程不大,可選單級潛水電泵,流量較小的可考慮選單相電機潛水泵。對于水位埋深較大、揚程較大的水源(如深井)可選用多級潛水電栗(如Q系列泵)或長軸深井泵(如C系列泵)。
      
      管道是低壓管道輸水灌溉系統的重要組成部分,它fi接影響工程質M和造價用F低壓管道輸水的管材有水泥類預制管,現場澆筑混凝土管及塑料管等由于塑料管質小、易搬運,內壁光滑輸水阻力小、耐腐蝕、安裝方便,因此在井灌區低壓管道輸水系統中已得到廣泛應用截至1995年底,以塑料管作為低壓輸水管的灌溉工程面積已超過低壓輸水灌溉工程總面積的50%以上,山東省已高達80%.在渠灌區及南方河網提水灌區,因管道輸水流tt大,一般采用大口徑的水泥類預制管,輕質大口徑塑料卷繞螺旋管也有試點應用,塑料管低壓輸水用塑料管的材質主要為聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),既有單壁結構又有雙壁波紋狀結構專用于低壓輸水灌溉用薄壁硬聚氯乙烯(PVC-U)管的產品規格見國家標準GB/T 13664-92,其性能指標見表L表2為可用于低壓輸水的高密度聚乙烯管產品性能指標,其規格見國家標準GB/T13663 -92.可用于低壓輸水的雙壁波紋塑料管其結構見。
      
      表1薄壁PVC-U管性能指標項目指標縱向回縮率,莓5拉伸屈服應力,MPa 40液壓試驗(20丈,4倍工作壓力,丨h)不破裂、不滲漏落錘沖擊(0X)不破裂剛度(5%變形時),MPa扁平試驗(壓至50%)不破裂表2HDPE管性能指標項目指標拉伸屈服應力,MPa縱向尺寸收縮率,在3液壓溫度:20時間:1h環向應力:11.8MPa不破裂不滲漏環向途力:3.9MPa不破裂不滲漏試驗為了適應渠灌區對大口徑低壓輸水管材的需求,大型塑料卷繞螺旋管已在低壓輸水領域進行了試點應用。大型塑料卷繞嫌旋管是由帶有T型肋的板帶材,在卷管機上卷制而成的。板材之間由快速嵌接的自鎖機構鎖定。一般來講,自鎖機構或加人粘接劑粘合,或使用融熔聚乙烯進行焊接。卷繞管直徑150~2600 f卷繞管-般用尸無壓排污。因此用于低壓時需對板帶材的咽吟進行選擇是由沈陽市塑料機械研究所和中國水利水電科學研究院共同研制開發的大口徑雙壁螺旋塑料管的剖面示意內徑為400mm的該管材其破壞內壓可達0. 63MPa,已在河北省冶河灌區進行了試點應用水泥類預制管由于經濟條件限制,在井灌區尚在應用一些水泥類預制管,其品種及性能見表3,管長多為1000mm.表3水泥類預制管品種、性能管材名稱內徑壁厚內水爆破壓力MPa抗滲壓力MPa水泥砂土管水泥砂管水泥土管水泥石屑管水泥爐淹管薄壁混凝土管在渠灌區和南方河網提水灌區等應用的大口徑水泥類預制管品種有素混凝土管、鋼筋混凝土管、水泥石屑管等。管徑有300、400、500mm等幾種,管長為1 000-2000mm,內水破壓力為現場澆筑混凝土管此類管材應用二次或一次成型機具施工,為現場連續澆注成型,整體性好,施工速度快。二次成型由于是上、下半管分別澆注,兩套機具施工,程序復雜,因此應用邊前進、邊進料、邊振動、邊成型的一次成型機較理想。為WD-1B型一次成型制管機結構簡圖。該管內徑有100、150、200、250、300mm等多種,內水爆破壓力為0. 1.抹光器2.抹光器送料斗3.配重箱4.漸變段5.上部送料斗6.振動器7.下部送料斗8.機頭9.牽引環10.下部振搗器11.滑板給水裝置按結構形式分有移動式、半固定式、固定式三大類型。
      
      (U移動式給水栓由上、下栓體兩部分組成,其特點:①止水密封部分在下栓體內,下栓體固定在地下管道的立管上,并配有保護蓋。②系統運行時不需停機就能啟閉給水栓更換灌水點。③上栓體移動使用,同一管道系統只需配備二三個上栓體,投資較省。其作用是控制給水出口方向。移動式給水栓主要有NS、NSQ和DGS系列等多種(KNS系列給水栓局部阻力系數為1.50-2.02,NSQ系列給水栓局部阻力系數為1. 60-2.45,DGS系列給水栓局部阻力系數為1.5~2.0.移動式給水栓(2>半固定式給水栓一般情況下,集止水密封、控制給水于一體,栓體與立管蜾紋聯接或法蘭聯接,非灌溉期可以卸下室內保存。一般常見的桿活閥式給水栓、螺桿壓蓋型給水栓等見。
      
      蠓桿活閥式給水栓局部阻力系數為1.595,螺桿壓蓋型給水栓局部阻力系數為1.0-1.8.圍6半固定式給水栓桿活閥式給水栓(b>螺桿壓蓋型給水栓1.桿2.填料壓蓋3.頂蓋1.操作桿2.栓殼3.止水閥活閥5.栓殼4.密封膠墊5.法蘭管(3)固定式給水裝置其特點是集止水密封、控制給水于一體。栓體一般通過立管與地下管道系統牢固地結合在一起,不能拆卸。如絲蓋式混凝土出水口、地上混凝土式給水栓等(>.低壓管道輸水灌溉系統的安全保護裝置有進(排)氣閥、安全閥、調壓裝置、止回閥和泄水閥等。其主要作用:超壓保護;破壞管道真空;排除管內空氣,減少輸水阻力;防止管道回水;冬季排空管道內的存水,防止管道系統因凍脹而損壞等。為在低壓輸水管道上使用較多的進(排)氣閥和安全閥。
      
      低壓輸水管道系統中常用的壓力測量裝置主要是彈簧管壓力表。其外形尺寸、規格及性能可由五金手冊得。
      
      為實現計劃用水、按量計征水費,促進節約用水,必須在低壓輸水管道系統安裝流量測量裝置,如水表、流量計、流速儀等,其中水表最為常用。我國目前還沒有專用的農用水表,因此常采用工業與民用水表,如LXS型旋翼濕式水表和LXL型水平螺冀式水表。選用水表時,應根據管道的流量,廠家提供的水表流童一水頭損失曲線進行選擇,盡可能使水表經常使用流量接近公稱流置。
      
      中國鋼管信息港編輯部獲悉:田間灌水設施指在半固定式或移動式低壓輸水管道系統中的地面移動管道。移動管道通常采用輕便柔軟易于盤卷的輕質管,如LLDPE塑料軟管、涂塑軟管等。近幾年,一種新型的地面移動閘管灌溉系統已由中國水利水電科學研究院在引進國外先進技術設備的基礎上研究開發成功。閘管灌溉系統由輸水軟管和開度可調節的配水口組成。輸水軟管由聚乙烯摻加紫外線屏蔽劑和色母料吹塑而成,可提供的折徑為160 15-0.30mm.配水口由閘口、壓環、閘窗和閘板4個部分組成,采用工程塑料生產。
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