范文一:给水管道流量计算公式
给水管道流量计算公式
建筑物内的生活用水在一昼夜内是不均匀的,一般用自动流量记录仪来测定建筑物每小时用水量,绘制出一昼夜的逐时用水量曲线变化图,从而得到小时变化系数K h
K h = Q h / Q c
式中 Q h — 昼夜中最大小时用水量; Q c — 昼夜中平均小时用水量;
这个小时变化系数,经过人们大量测定后,定出一个标准值而列于设计资料中,作为已知资料来使用。当知道建筑物服务人数N 、每日每人的最高用水量标准q 及小时变化系数,便可得到最大小时流量:
Q h = Kh Q c = Kh Nq / 24 (m3/h) (公式1)
若以L/s单位计算则
Q s =Qh *1000/3600 (L/s)
这样求得的平均秒流量,仅用作城市或大型住宅小区室外给水管网的设计流
量。因为这种情况下,人数众多,生活、工作条件不一,住宅、商业等不同性质建筑混杂,用水变化趋于缓和,认为在一小时内用水量时均匀的,故取最大小时平均秒流量作为设计依据,基本上是符合客观实际的。
人们的生活用水是通过各种卫生器具来消耗的,龙头一开就是0.1—0.2L/s,如果把每人每日的用水量标准除以龙头的出水量,就会发现每日的生活用水量是集中在一天中很短时间内消耗的。对于一幢或少数几栋建筑物来说,人数少、建筑性质单纯,人们生活、工作性质相同,用水不均匀性就显著增加,就不能认为在最大小时内用水量是均匀的,要考虑一小时内用水变化,找出小时内的最大秒(例如5分钟的平均秒流量)的用水量,以反映室内用水高峰的特点。
室内给水管网的设计中,管道通过的设计流量是确定给水管径和管道水头损失的依据,故流量计算正确与否,直接关系到最不利配水点所需水压、水量的保证、基建设备的投资和运行费用。
室内给水管道的设计流量与建筑物的性质、人数、人们活动的情况、水的使用方法、合适的卫生器具设置数、卫生器具给水流率、气候等因素有关。世界各国在这方面进行了不少的研究,制定出室内给水管道流量的计算方法。
室内给水管道流量计算方法主要有概率理论法、平方根法和经验法。 1、美国亨脱的概率理论法(略、、、、、、) 2、我国室内生活给水管道的流量计算公式
根据我国《室内给水排水和热水供应设计规范》,室内生活给水管道设计流量的计算公式规定如下:
(1)住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等
q 0. 2α
N + KN (公式2)
式中 q — 计算管段的给水设计秒流量 (L/s);
N — 计算管段的卫生器具给水当量总数; α、K — 根据建筑用途而定的系数,按表2采用。
(2)工厂生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等。
q = ∑q 。·n ·b/100。 (公式3)
式中 q — 计算管段的给水设计秒流量(L/S)
q 0 — 同类型的一个卫生器具给水额定流量(L/S),按表3采用 n — 同类型卫生器具数量
b —卫生器具同时给水百分数,按表4采用;
公式(2)属于平方根法的形式,和原苏联q =0.2 N + KN公式形式近似。 公式(3)属于经验公式。
表4卫生器具给水的额定流量、当量、支管管径和流出水头
注 :1、一个阀开是指单独龙头或混合龙头只开热冷水或热水,二个阀开是指单独龙头或
混合龙头冷、热水同时开放;
2、单独计算冷水或热水流量时按表中一个阀开的给水额定流量及当量采 用。计算冷、热水总流量时,按表中二个阀开的给水流两极当量值采用。
3、流量计算公式的历史背景
在30年代,苏联工程师C ·A ·库尔辛在敖得萨城对大量的住宅建筑生活用水量
进行为期6年的观测研究,分析了住宅建筑用水量变化曲线,通过数学计算,提出了住宅建筑生活用水量的秒不均匀系数和平均日用水量的关系式。
Ks = 30 /Qp (公式4)
式中 Ks —住宅生活用水量的秒不均匀系数;
Q p —平均日用水量 (m3/h)
必须指出,在求Ks 时,用水量变化曲线是以5分钟为单位,研究5分钟的高峰流量,认为在5分钟内用水是均匀的。因此所谓“最大秒流量”实际是5分钟高峰用水的平均秒流量。据此,设计秒流量为
q = Ks (Q p ×1000 / 24×3600)= (30 /) ·(Q p ×1000 / 24×3600)
= 0.347Qp (L/s) (公式5)
当计算一户、一栋建筑的引入管径时,采用该式求设计秒流量是简便的,
然而用于计算室内给水支管时,因管段所服务的人数较难确定,使用就不方便。 因此,苏联л·A ·S 斯培什诺夫在库尔辛公式的基础上提出了以卫生器具数量来决
定设计流量的公式。为了使不同性质的卫生器具可以累加,把各种卫生器具的给水流量换算成器具给水当量数,以配水龙头的流量0.2 L /s为1个当量,0.3 L/s为1.5个当量,以
次类推。最终表达为
q =0.2
N (L/s) (公式6)
式中 d —根据每人每日平均用水量标准而定的指数;
N —卫生器具当量总数。
用实测流量验证,发现按该式计算的结果,流量偏小,当量数越大,偏小越多,为此采取增加一项修正值的措施,公式成为
q =0.2
N + KN (L/s) (公式7)
式中 K —根据当量总数而定的修正系数,其它符号意义同前。
在60-70年代,公式(7)作为我国住宅给水管道流量的计算公式被普遍采用,经过各设计单位的应用实践,认为该该公式计算流量仍偏小,且计算不方便,尤其是对卫生设备标准低的住宅,如每户只设洗涤盆1件或洗涤盆、抽水马桶2件卫生器具的住宅,计算流量偏小甚多,不能采用
80年代在修订我国室内给排水规范时,根据我国在60年代住宅用水量实测资料,提出了前述公式q 0. 2αN + KN 。此式比公式(7)的计算略有提高,计算简便并和公共建筑给水管道流量计算公式的形式一致。
范文二:给水管道压力实验方案
XXXX工程
球墨铸铁给水管道
压力试验方案
目 录
一、编制依据………………………………………………………1 二、工程概况………………………………………………………1 三、试验分段情况…………………………………………………1 四、管道试压准备情况……………………………………………2 五、试压时的要求及安全措施……………………………………7 六、异常情况的排除………………………………………………8 七、水压试验的要求和标准………………………………………8 八、试压报告………………………………………………………8
一、编制依据
1.设计文件及规范
《XX工程》施工图设计文件(第一册: 道路工程、第二册:给水排水工程); 《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)。 2.施工现场实际情况: 1) 水源分布
XX路西南侧现状给水管道部分管道接口有市政消防栓,可以作为试验水源,临近完成试压管道水也可以抽取利用。 2) 施工现场的地质情况
XX路从XX小区门口桩号K0+120至K0+346南环路基本为砂质壤土,XX路西南侧世界城K0+800至K1+120为石方区。根据不同的土质情况,设置不同的后背。由于后背设置区域基本的原状土都为砂质土,需设置加强后背。
二、工程概况
XX路现状道路沿途已经铺设给水管道,共分成三段: 第一段从XX路 口至 XX路路口,现状管线敷设在道路南侧;第二段从XX路路口至教堂附近,管线敷设在道路北侧;第三段从教堂至XX路段,管线敷设在道路西侧。原所敷设给水管道所设置的消火栓、横穿管不能满足规范要求。重新设计的新增给水管道,增加了部分横穿管,加密补充完善消火栓,与现状给水管道呈双侧布置,并随道路拓宽工程,废除部分给水管道。管道管径为DN500,工作压力0.6MPa,试验压力 P+0.5=1.1MPa。
三、试验分段情况
分段的原则为①设计球墨铸铁给水管道分布地段;②打压段落内有排气阀门,或增设临时排气进水口;③能协调到水源;④两端有砼镇墩后靠。
设计给水管道,按桩号分段情况如下:
第一段:XX路东北侧K0-031~K0+555:全长586米,试压水源考虑西南侧法院一处消防栓,XXXX路路口一处消防栓。
第二段: XX路西南侧K0+490~K1+183,全长693米,水源利用路对面台亚岚小区现状给水管道消防栓或给水接口,并利用该段管道上万宝路最高点设置的排气阀作为排气口。
第三段:XX路东北侧 K1+185~K1+640,全长455米,水源利用路对侧的消防栓。并增设进水出气口。
第四段: XX路东北侧K1+640~K2+346,全长706米,水源利用路对面的现状消火栓。
每段都在低点设置进水口,高点设置排气口。
四、管道水压试验前准备工作
1.后背及堵板的设计
管道在进行水压试验时,在水的压力作用下管道将产生巨大的推力,该推力全部作用在试压段的后背上,如后背不坚固,管道将产生很大的纵向位移,管节因纵向水压应力而使承插管节脱离,管身甚至产生环向开裂, 极易引起安全事故,必须加以重视。 1) 后背土墙的允许抗力
当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合 时,后靠背允许抗力可按下式计算:
Ep?0.5?H2Kp??HhKp?2Ep
—后背墙每米宽度上的被动土压力(KN/m)
?—后背土的重力密度(KN/m3),取18.0KN/m3 H—后背墙高度(m)为2.0m
h—后背墙顶端至地面高度(m)0.5m
Kp
—被动土压力系数,按下式计算:
Kp?tg2?45?????tg2?45??25?/2??1.96
????
?—后背土体的内摩擦角25°;
c—后背土体的粘聚力由于是砂土,采用值为0; 则有:
Ep?0.5?H2Kp??HhKp?2 =0.5*18*22*1.96+18*2*0.5*1.96 =105.84KN/m
2) 作用于后背的力
试压时,管道作用于后背的力
R?P
R—管堵传递给后背的作用力; P—试压管段管端承受的压力;
承受的压力P可由下式计算:作用在管道堵板上力的计算:
P?Ps?R2
P?Ps?R2
=1.1MPa*3.14*(250mm)2 =1.1*10N/㎡*3.14*0.0625㎡ =215.875KN
P—试压管段管端承受的压力;
6
Ps—试验压力(N/mm2),1.1MPa;
r—管道内径(mm),250mm。
3) 后背墙受力宽度 2.0R
B?Ep
式中
B—后背受力宽度(m);
R—管堵传递给后背的作用力;
Ep—后背墙每米宽度上的被动土压力(KN/m);
2.0—安全系数 则有:
B?2.0R/Ep?2.0?215.875/105.84?4.079m,B值满足。
4) 后背土层长度
R215.875
?LR??2?9.27m B4.079
长度也是可以保证的
L?
式中
L沿后背受力方向长度(m)
LR—附加安全长度(m),砂土取2m。
水体产生的作用力为215.875KN,这是一个较大的力量,采用球墨铸铁承堵或插堵,并在垂直管道中心位置上设置千斤顶顶住堵头与后背前设置的钢板之间。详见后背设计图。
2.管道末端后背设计
管道末端后背采用C25砼墩及天然原状土体作为支撑,起、终点端部的支墩做法详见下图:
3.水源解决及排水疏导措施
1) 水源解决:
经现场调查现场能满足打压用水量的河塘不多,为不延误工期,打压前我
部将派专人与相关部门协调沿线的消防用水,或经过此的地下供水管道。进水口视水源情况设在两端的球墨管上,原则上从低端进水,注水及打压过程中产生的气体将由排气阀或专门设置的承插单盘排气管中排出。现场准备2台七寸泵用于抽水。并且利用设计管道上的排泥阀进行排水。 2) 排水疏导措施
打压成功后,从节约水资源角度考虑,如果下一个打压段落能及时跟上,且需排水管道内的水质满足供水管道打压用水质量标准,可以从一个管道内用潜水泵将水抽至另一个管道。抽出的水也可作为路基回填砂的水密用水。
4.试压前满足条件:
1) 压力表
弹簧压力表的精度不能低于1.5级,即压力表最大允许误差不超过最高刻度的1.5%。最大量程应为试验压力的1.3~1.5倍。为方便读数表壳的公称直径不应小于150mm,且在使用前应校正。低点和高点各设置一个压力表,应设置在与管道轴线相垂直的支管上。准备量程为2MPa压力表4个。
2) 增压泵:采用多级离心泵。
增压泵、压力表应安装在试验段下游端部与管道垂直的支管上。管道安装检查合格后,按设计图纸或规范要求回填土;
3) 管件的支墩,锚固设施已达设计强度;未设支墩及锚固设施的管件,应采取加
固措施;
4) 试验管段所有敞口应堵严,不得有渗水现象;
5) 试验管段不得采用闸阀做堵板,不得有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件。 6) 在东北侧k0-031、K0+488、K1+160、西南侧K0+611处各设置DN500X150承插
单盘三通1个,钢质DN150法兰堵板4个,及试压DN15球阀4个。 试压准备材料表如下:
试压材料表
用水量为555m3。
五、试压时的要求及安全措施 1.试验压力
本标段DN500球墨管道的工作压力0.6MPa,试验压力为1.1MPa。
2.管道充水
试验管段灌满水后,宜在不大于工作压力条件下充分浸泡,浸泡时间为不少于24h。充水时水自管道低端慢慢流入,并打开排气阀,当充水至排出的水流中不带气泡且水流连续时,关闭排气阀,停止充水。
3.升压
水压试验前,应多次进行初步升压试验方可将管道内的气体排尽,当确定管道内的气体排尽后,才能进行水压试验。出现下列情况表明管道内气体没有排干净,应继续排气直至干净为止:a.升压时,水泵不断充水,但升压很慢:b.升压时,压力表指针摆动幅度很大且读书不稳定:c.当升压至0.4Mpa时,停止升压打开放水阀门,水柱中有“突突”的声响并喷出许多气泡。 升压时要分级升压,每次以0.2Mpa为一级,每升一级,要沿途巡视一遍,特别要检查后背、支墩、管身及接口,当确定无异常后才能继续升压。仍以0.2Mpa为一级进行升压检查,直到水压升至试验压力1.1Mpa后,保持恒压15min,检查接口、管身无破损及漏水现象,及压力表降压不大于0.03Mpa时,将压力降至工作压力并保持30min ,进行外观检查若无漏水现象,水压试验为合格,同时根据规范要求测出渗水量。
球墨铸铁允许渗水量按下式计算:q?0.D(L/min·Km),对于DN500的球墨铸铁给水管q?0.500?2.24l/min?Km。
4.安全措施
①
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