PVC管在管線設(shè)計中應(yīng)注意的幾點問題.doc

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1、PVC管在管線設(shè)計中應(yīng)注意的幾點問題摘要：通過設(shè)計工作中實踐經(jīng)驗,針對PVC管的性能及特性,重點介紹了PVC管在管線設(shè)計中應(yīng)注意的幾點問題。關(guān)鍵詞：抗拉強度彈性系數(shù)內(nèi)外壓強度水頭損失流量伸縮量支撐間距　　PVC管(全稱聚氯乙烯塑膠硬質(zhì)管)的應(yīng)用，始于第二次世界大戰(zhàn)后的1940年，由歐洲、美國、日本等工業(yè)國家相繼開發(fā)、推廣。在我國近二、三十年來，因建筑業(yè)、工商業(yè)及農(nóng)漁業(yè)的蓬勃發(fā)展，由于PVC管具有優(yōu)異的特性及符合經(jīng)濟實用的價值，促使其使用量與日俱增，在建筑工程、一般土木工程、自來水工程、下水道工程、電訊工程

2、、農(nóng)漁業(yè)工程等，皆普遍、廣泛應(yīng)用。筆者在幾年的設(shè)計工作中大量接觸到有關(guān)PVC管的管線設(shè)計，特總結(jié)出以下幾點應(yīng)注意的問題，與大家共同探討。1.PVC管的抗拉強度　　1.1PVC管的抗拉強度，是將試片以10mm/min的拉引速度，測定其斷裂時最大荷重，除以試片的最小斷面積而得?！　?.2PVC管的抗拉強度與溫度的高低變化有密切的關(guān)系，溫度提高時,抗拉強度、彈性系數(shù)會相對的降低;溫度降低時,抗拉強度、彈性系數(shù)會提高，而溫度低于0℃時會逐漸有脆性現(xiàn)象，故在管線設(shè)計上需留意溫度的條件?！　?.3參照圖1，是PVC管

3、的抗拉強度與溫度的關(guān)系曲線圖，溫度在20℃時，抗拉強度可達530kg/cm2，如在40℃時，則會降至400kg/cm2?！　?.4　圖2為PVC管長期間負荷后的抗拉強度變化曲線，該曲線與疲勞曲線很相似，但當其負荷時間延長時，其強度則隨時間的增長而逐漸降低，伸長率則有增加的趨勢，因此PVC管在管線設(shè)計上仍需考慮到長期使用的強度變化問題?！　?.5　參照圖2，PVC管的強度雖然隨負荷時間而減低，但其減低率亦隨時間的增加而越來越小，約到1000小時后幾乎不再減低。其長期抗拉強度約為瞬間抗拉強度的1/2，此強度既

4、是PVC管的長時間強度，或持久性強度，是一般設(shè)計的依據(jù)?！　?.6PVC管的設(shè)計使用年限，均依據(jù)圖2的關(guān)系曲線設(shè)定為50年，但如果PVC管埋在地下而不露出配管，其壽命應(yīng)可超過50年。2.PVC管的彈性系數(shù)（楊氏系數(shù)）10　　2.1　材料的應(yīng)力與所產(chǎn)生變化之比，稱為“彈性系數(shù)”，公式:E=S/△。　　2.2　彈性系數(shù)的測定方法，除可由荷重試驗依上式計算外，也可用振動方式作間接測定，圖1的彈性系數(shù)曲線是由振動方式測定所得的結(jié)果。該彈性系數(shù)與溫度的關(guān)系曲線上，有兩個轉(zhuǎn)移點，第一次轉(zhuǎn)移點顯示PVC管開始軟化，第二

5、次轉(zhuǎn)移點因其極限伸長率漸小，強度增加，但是延性漸消失，沖擊強度變?nèi)?，開始有脆性發(fā)生?！　?.3PVC管在常溫的彈性系數(shù)約2.8~3.4×104kg/cm2，在外壓強度的計算上，一般采用3╳104kg/cm2。3.PVC管的內(nèi)壓強度　　3.1PVC管瞬間的爆破水壓，可由下列Naday式計算獲得。PB=2tf/Dm=2tf/（D-t）=4tf/（D+d）　　　式中：PB：瞬間的爆破水壓（kg/cm2）　　　　　　　　f：抗拉強度（一般采用500kg/cm2）（kg/cm2）　　　　　　　　t：管厚（cm）　　

6、　　　　　　Dm：PVC管中線口徑（cm）　　　　　　　　D：PVC管外徑（cm）　　　　　　　　d：PVC管內(nèi)徑（cm）　　3.2PVC管的最高常用水壓，一般所采用的安全系數(shù)S=6。　　3.3PVC管的使用溫度，一般以常溫最適合，如使用溫度提高，其耐內(nèi)壓強度的比率應(yīng)相對加以降低，其各種溫度下的耐內(nèi)壓比率可參照表1采用。表1PVC管使用溫度與耐壓的關(guān)系使用溫度（℃）20251030405060使用壓力比率（%）10095856535104.PVC管的外壓強度　　4.1PVC管所承受的外壓，來自土壓和輪壓，

7、可由Janssen式計算。　　　　垂直土壓：PE=Bρ〔L-（2Ktanθ）/2Ktanθ〕　　　　垂直輪壓：PM=（L+i）W/（L+h）（b+2h）10　　　　式中：B：新挖掘的管溝寬度（計算采用50cm）（cm）　　　　ρ：覆蓋土壤的密度（0.0018kg/cm3）（kg/cm3）　　　　h：覆土高度（cm）　　　　i：車輪荷中的沖擊率（一般采用0.3）　　　　W：輪胎荷重（后輪一輪）（kg）　　　　L：輪胎的接地長度（cm）　　　　b：輪胎的接地寬度（cm）　　　　K=（1-sinθ）/（1+si

8、nθ）表220噸卡車的車輪尺度與荷重20噸卡車WLb8000kg52cm20cmexp（n）=ene=2.71828自然對數(shù)的底由Janssen式計算的土壓、輪壓與埋設(shè)深度的關(guān)系見表3表320噸卡車的土壓、輪壓10埋設(shè)深度（cm）306090120150180210土壓（kg/cm2）0.0530.0990.1380.1710.2000.2240.24520噸卡車輪壓（kg/cm2）1.1600.44310.225100.13