水管压力计算

2023年4月20日发(作者：公牛插座批发市场价格)

给水管道工作压力的计算方法摘要：PVC-U 管材因其重量轻、水力条件好、使用寿

命长、安装简单等优点在各种供水管网中应用日益普及。但是，大口径 PVC-U 管

材与传统管材相比因价格较高，建设期投资较多，而当今工程方案比选往往忽略动

态费用（例日常运行费用等），影响了其推广应用。为此，通过对 PVC-U 管材与

传统管材的技术经济比较，为大口径 PVC-U 给水管的推广应用创造条件。关键词：

PVC-U 管道 方案 比选 现值 费用 运行成本一、引言以传统管材（球墨铸铁管、

混凝土管道）为计算准则，在传统管材最优实用流速下，以相同输水能力为基准，

结合同规格 PVC-U 管材进行分析比较。原始数据：管线流量取 Q 总50000 m3/d

0.5787 m3/s；管材选择：球墨铸铁管材 DN800（K9 级）；混凝土管 DN800PVC-U

管材 Φ800×19.6mm管线长度：L 19000m参考依据：《室外给水设计规范》中华人

民共和国国家标准《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》中国工程建设标准化

协会标准二、管道的技术可行性分析1、流速计算：式中 di:管材内径（m）u：管内

水的平均流速（m/s）Q：管材输水量（m3/s）球墨铸铁管 DN800（K9 级）流速 1.15

m/s混凝土管 DN800 流速1.15 m/sPVC-U 管材 流速Φ800×19.6mm（0.63Mpa）管

材1.27 米/秒结果表明三种管材流速均在经济流速范围之内是可行的。2、水力计算：

球墨铸铁管水力计算球墨铸铁管内流速＜1.2 m/s 时，单位水头损失可由下式计算。

式中: ：每米管道的水头损失米：管材内径（m）：管内水的流速（m/s）代入得水

力坡降系数0.0029m钢筋混凝土管水力计算流速系数 C 可按下式计算式中: ：每米

管道的水头损失米；：管材内径（m）；R：水力半径 满流取 d/4；：管内水的流

速（m/s）；C：流速系数。代入得单位水头损失0.00222mPVC-U 管材水力计算塑

料管的沿程损失可计算如下：水力摩阻系数 λ 由下式计算先确定管内流体的雷诺数

Re966216式中 Re：管内流体的雷诺数di:管材内径（m）u：管内水的流速（m/s）υ：

水在 20℃下的粘度1×10-6 （m2/s）故 Φ800×19.6mm 管材 λ0.011沿程水头损失由

下式计算：0.0012 米水柱结果表明，PVC-U 管材由于内壁相当光滑，单位长度水

头损失小于同口径铸铁管材或混凝土管，可有效降低水泵的扬程，节约运行成本。3、

水锤压力计算：对停泵水锤压力增值可由以下公式计算：其中压力波回流速度式中 ：

水锤压力（m） ：流速变化，取平均流速a：压力波回流的速度（m/s）：水的重力

密度取 10×103N/m3K：水的体积模量取 2200×106 N/m2Ep：管材的弹性模量，

PVC-U 管材取 3000×106 N/m2，球墨铸铁管材取 160000×106N/m2，混凝土管取

206000×106 N/m2di：管材内径en：管材壁厚压力波回流速度计算：球墨铸铁管材

889.8m/s则水锤压力增值104.4 米水柱钢筋混凝土管 1374m/s则水锤压力增值161

米水柱PVC-U 管材 Φ800×19.6mm：267m/s水锤压力增值35 米水柱计算结果表明：

因为 PVC-U 管材较球墨铸铁管材、钢筋混凝土管材具有更低的弹性模量，水锤压

力的增值明显降低，可有效防止水锤压力波动对管材本身造成的危害，提高管道运

行的安全性能。4、PVC-U 管材最大埋深计算管道在外压荷载作用下的竖向变形计

算公式：式中 DL：变形滞后系数，取 1.2Kb：管底弧型土基的基床系数，当土基

支撑角≥90°时一般采用 0.1EP：管材弹性系数，取 3KN/mm2IP：管壁单位长度惯

性矩 e3/12（e 为管材壁厚）Ed：回填土综合变形模量，取 3×10-3KN/mm2D：管

材外径 mmr0：PVC 管计算半径 D-e/2 mmW：作用在管顶的最大土载荷 KN/mγ：

土的容重取 18×10-9KN/mm3H：管顶最大埋深 mmF：作用在管顶的最大动载荷，

当埋深大于 3 米时不考虑动载荷塑料管材在外压载荷作用下的竖向变形量不宜大

于管直径的 5，当计算管材的最大埋深时，取 F0，计算 Φ800×19.6mmPVC-U 管

材的最大埋深：5m以上计算均为保守计算，如考虑柔性管“管-土共同作用”，实际最

大埋深可大于理论计算埋深。不难看出，PVC-U 管材具有良好的抗外压性能 埋地

聚乙烯给水管打压试验 水压试验 该技术手册为国通公司内部技术文件，不经允许，

其他公司及个人不得擅自转传及复制。 本规程依据：中华人民共和国行业标准《埋

地聚乙烯给水管道工程技术规程》，涉及产品 为广东国通新型建材有限公司所生产

的 PE 给水管，其他厂家生产管材不涉及在内。 一、管道系统的水压试验的一般

规则 1、 水压实验静水压力为管道工作压力，且试验压力不应低于 0.80MPa；如

管道工作压力 小于 0.8MPa，则水压试验压力选择 0.8MPa。不得将气压试验代替

水压试验； 2、 管道充水后应对未回填的外露连接点（包括管道与管道附件连接部

位）进行检查，发 现渗漏应进行排除； 3、 管道水压试验长度不宜大于 1000m。

对中间设有附件的管段，水压试验分段长度不宜 大于 500m，系统中有不同材质的

管道应分别进行试压。 4、 对试压管段端头应进行牢固性和可靠性的检查，试压时，

支撑设施严禁松动崩脱，不 得将阀门作为封板。 5、 加压应采用带计量装置的机

械设备，且精度不应低于 1.5 级（最大允许误差不超过最 大刻度 1.5），量程范围

应为试验压力 1.31.5 倍，表盘直径不应小于 150mm。 二、打压试验 1、 试验器

材 名称 规格 数量 名称 规格 数量 打压机 / 1台 球阀 6分 2个 高压管 10MPa

4米 压力表 1.6MPa 1个 2 法兰板 根据管材口径 2片 硅胶板 5mm 1m 高强度螺

栓 M16（M18） 16 套 2、试验步骤（1）管道长度，根据实际情况采取，但最长

不得长于 500m；（2）在管道两端（已焊有 PE 法兰盘）配装密闭法兰板，中间使

用硅胶板作密封。用螺栓紧固，并配置球阀。一端为进水口，一端为出水口（也做

排气孔）。（3）在进水口端，应安装上压力表。（4）通过打压机，在无压力状态

下， 缓慢向管道内注入水。注水时，应注意打开排气孔；（5）直至管道内充满水，

关闭排气孔。（6）逐步增加管道压力（可观察压力表），增至到试验压力并稳压

30min，期间如压力下降可注水补压。但不得高于试验压力。（7）检查管道接口、

配件等处有无渗漏现象。如有渗漏，，应中止试压，查明原因并解决渗漏，再按步

骤 5 进行组织试压。（8）泄压至最大试验压力的 50；（9）如果压力稳定在 50

的最大工作压力，甚至有压力上升现象，表明无渗漏；（10）再持续进行外观检查

90in，如仍无渗漏，则试压合格。（11）将以上情况可用下表记录：工程名称： 试

压时间：试验长度： 管材规格： 连接方式：试验压力： 保压时间： 压力变化：

降低压力至： 保压时间： 压力变化：试压结果：三、其他注意事项1、加压设备及

压力表的选用；2、排水疏导管路设计及布置；3、进水管路、排气管管路及排气孔

设计；4、试压管段不得包括水锤消除器、室外消火栓等管道附件；5、管道系统包

含的各类阀门，应处于全开状态；机械设备安装工程一、工程概况本工程可分为：

给排水工程、采暖工程、通风空调工程。二、施工工艺1、管道安装工程内容：管道

放线、支吊架安装、干管、立管安装、支管安装、阀件安装、附件安装、防腐保温。

管道避让：给水、采暖管让排水管道，给水管让采暖管道，管径小的让管径大的管

道，压力管道让非压力管道，各工序之间必须合理配置，确定和调整本工程管道走

向及支架位置。（1）管道丝接：1）丝接用于给水管。2）根据现场测绘草图，在管

材上画线，按线断管。3）采用电动套丝机，DN25mm 以上要分两次进行，长管套

丝时，管后端要垫平。4）管道螺纹连接应在内外螺纹间加适当填料，一般采用白厚

漆加油麻丝，也可使用生胶带。5）安装螺纹零件时，应按旋紧方向一次装好，不得

倒回。安装后，露出 23 牙螺纹，并清除剩余填料。（2）管道焊接1）焊接管道时，

管子接口要清除浮锈、污垢及油脂。2）钢管切割时，其割断面应与管子中心线垂直，

以保证管子焊接完毕的同心度。3）管材壁厚在 5mm 以上时，应切割坡口，保证

充分焊透。坡口成形可采用气焊切割或坡口机加工，但应清除渣屑和氧化铁，并用

锉刀打磨，直至露出金属光4）管道焊接时，将两管轴线对中，先将两管端部点焊固

定。5）管材与法兰盘焊接，应先将管材插入法兰盘内，点焊后用角尺找正，找平后

再焊接。法兰盘应两面焊接，其内侧焊接不得突出法兰盘封闭面。6）法兰要垂直于

管子中心线，表面要互相平行，法兰衬垫不得凸入管内，连接法兰的螺栓规格应与

法兰配套，螺杆凸出螺母长度不得大于螺杆直径的 1/2。7）法兰衬垫要按照图纸和

规范要求选用，冷水系统采用橡胶垫，热水系统采用石棉橡胶垫。（3）排水 PVC 管

1）按实测样图选定合格的管材和管件，预制管段。预制的管段配制完成后，按样图

核对节点间尺寸。2）PVC 管与铸铁管连接时，应将 PVC 管打磨，磨毛后再与铸

铁管粘接。3）将材料和预制管段运至安装地点，按予留管口位置及管道中心线，依

次安装管道、管件和伸缩节，并连接各管口。4）横干管上伸缩节的设置，根据计算

伸缩量确定，横支管上合流配件至立管超过 2m 应设伸缩节，且伸缩节之间的最大

距离不得超过 4m，管端伸入伸缩节处予留的间隙为夏季：5—10mm，冬季：

15—20mm。5）承插口粘接完毕后，加工挤出的胶粘剂，用棉纱或布蘸清洁剂擦拭

干净。（4）PPR 管1）确认图纸：为进行准确施工，先要通过图纸掌握管道，附件

等的品名、规格长度、数量、位置等。2）使用截断机，按使用长度截断，断面同管

轴成苯恰Ｈ缬镁饣蚱渌椒ń囟魏?熔接，会因截断面不平使熔接部位出现空隙。3）

用熔接机加热管和附件，先清除管及附件上的灰尘及异物，当熔接机升温至 260℃

后，把管段及附件放入加热 5 秒。4）熔接管和附件加热 5 秒后取出，将管和接管

附件竖直对准持续按压 10 秒以上，再进行 2 分钟以上的冷却。5安装前水压测试

在安装前要先在施工现场进行一次水压测试，以确认其熔接状态是否良好（最低水

压：10kg/m2）通过水压测试要清除熔接不良部分。6）管道搬运及连接搬运时不要

碰到尖锐部分，以防管破损。与其它配管材料的连接，用胶布包卷 PP—C 管的附

带管件或钢管、铜管的丝头一至二圈后，再用密封胶带十至十五圈连接。7）管道固

定用 U 型管卡把管道固定在支架上，管卡与管道间加橡胶垫。8）安装后水压试验

在管道及附件全部安装完毕后，进行系统水压试验，确认全部管道是否漏水。2、水

压试验1）、管道隐蔽前，相应管段要进行隐蔽前水压试验。2）、系统安装完毕后，

要进行系统水压试验，整个系统试压前可进行分段试验。3）、试压压力要符合设计

规定，试压地点应在系统低点，如放在高处，则试验压力减掉相应的静水压力。4）、

隐蔽试压、设备试压使用手动试压泵，系统试压使用电动试压泵。5）、试验时，将

压力缓慢升至试验压力观察有无渗漏、变形，然后将压力降至工作压力，保持

10min，压力降符合规定为合格6）、若气温低于 5℃，应把门窗封闭，必要时采取

保温等措施。试压合格，把系统内的水排除干净。3、系统冲洗1）管道系统的冲洗

应在管道试压合格后，调试前进行。2）管道冲洗进水口及排水口应选择适当位置，

并能保证将管道系统内的杂物冲洗干净为宜。排水管截面积不小于被冲洗管道截面

的 60，排水管应接至排水井或排水沟内。3）以系统最大的设计流量进行管路冲洗，

直至出口处的水色和透明度与入口处目测一致为合格。4）系统冲洗前应将管路上的

过滤装置、有关阀门泄掉，至冲洗合格后再装上。4、系统调试系统调试是在系统全

部安装完毕且试压、冲洗合格后进行的综合试验。系统调试前，必须编制详细调试

方案，分部分段分项的进行。关键部位设专人看护。第八章 电气安装工程①施工准

备（1）、熟悉施工图纸及相关土建、水暖图纸，核对预埋洞孔，做出配合施工计划。

（2）、编制施工技术方案以及设备、材料加工计划，准备施工工具、施工设备。（3）、

向施工人员做好安全、技术交底。②电气配管（1）、配管：电线管必须是质量合格

并且符合国家规定的产品，镀锌管应无扁压，劈裂现象，管内无毛刺，管路敷设时

如有下列情况应加接线盒：A、直线超过 30 米时；B、有一个弯，长度超过 20 米

时；C、有两个弯，长度超过 15 米时；D、有三个弯，长度超过 8 米时；（2）、

铁管接头使用管箍时跨焊接地线，管与盒的连接也必须焊接地线。（3）、钢管进入

开关盒、接线盒、配电箱时应采用螺母连接固定。（4）、必须严格按图纸和规范施

工，管路配完后应对照图纸检查，无误后，请监理或业主验收并做好记录。当土建

打砼时必须有人看护。③管内穿线管内穿线应流畅，管内不得有接头、扭结现象导

线绝缘必须良好，不受损坏，接头应在接线盒内，并且焊锡饱满，包好绝缘电布，

其绝缘程度不得低于原有强度。导线穿完后进行绝缘测试，其阻值不得小于 0.5 兆

欧，并做好记录。④器具安装（1）、器具安装及其支架要牢固、端正，位置正确。

（2）、插座、开关盖板紧贴墙面，开关必须切断相线，单相插座的接线，面对插座

右极接相线，左极接零线。（3）、安装器具时必须将盒内杂物清理干净，并注意成

品保护。⑤设备、器具调试送电前全面检查线路及设备，首先进行单体设备调试，

再进行整个系统调试，试验调试应请监理和业主参加，并做好检测记录。⑥施工质

量工程施工中，严格按照国家各项规范执行，并保证业主满意，保证做到将优质的

工程献给用户。第九章 安全生产、文明施工、环境保护、消防保卫一、安全生产（1）

安全保证体系（2）安全管理方针安全管理方针是“安全第一、预防为主”。（3）安

全管理制度①安全技术交底制。根据安全措施要求和现场实际情况，各级管理人员

需亲自逐级进行书面交底。②班前检查制。各班组在工作前进行安全防护措施。③

外脚手架、机械设备安装实行验收制。凡不经验收的一律不得投入使用。④周一安

全活动制。项目部每周一要组织全体工人进行安全教育，对上一周安全方面存在的

问题进行总结，对本周的安全重点和注意事项作必要的交底，使广大工人能心中有

数，从意识上时刻绷紧安全这根弦。⑤定期检查与隐患整改制。项目部每周要组织

一次安全生产检查，对查出的安全隐患必须定措施、定时间、定人员整改，并作好

安全隐患整改消项记录。⑥管理人员和特种作业人员实行年审制，每年由项目部统

一组织进行年审制加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。

⑦实行安全主产奖罚制与事故报告制。⑧危急情况停工制。一旦出现危及职工生命

财产安全险情，要立即停工，同时即刻报告公司，及时采取措施，排除险情。⑨持

证上岗制。特殊工种必需持有上岗操作证，严禁无证操作。（4）安全管理措施①项

目部负责整个现场的安全生产工作，严格遵照施工组织设计和施工技术措施规定的

有关安全措施组织施工。②专业工程师要检查作业，认真做好分部、分项工程安全

技术书面交底工作，被交底人要签字认可。③在施工过程中对薄弱部位、环节要予

重点控制，特别是设备安装及日常操作等环节严加控制与监督。凡设备性能不符合

安全要求的一律不准使用。④防护设备的变动必须经项目部安全总监批准，变动后

要有相应有效的防护措施，作业完后按原标准恢复，所有书面资料由项目部安全总

监保管。⑤对安全生产设施进行必要的合理的投入。重要劳动防护用品必须购买定

点厂家的认定产品。⑥分析安全难点，确定安全管理难点。在每个大的施工阶段开

始之前，分析该阶段的施工条件、施工特点、施工方法，预测施工安全难点和事故

隐患，确定管理点和预控措施。在结构施工阶段，安全施点集中在：1.高空作业防

坠落，立体交叉施工防物体打击；2.临边作业的防护，预留孔洞口，竖井处防坠落；

3.脚手架工程安全措施等；4.各种电动工具施工用电的安全等；5.现场消防等工作；

（5）安全管理重点①脚手架搭设与拆除的安全防护1.架子的基础必须进行平整。夯

实，并有排水措施。遇有不能填夯的部位必须采取技术措施保证架子基础坚实可靠。

2.架子底部必须使用钢管架专用铁墩，并用不小于 5x20x200cm 的脚手板通垫。内、

外立杆加绑扫地杆。3.立杆间距不大子 150cm，相邻杆的接头不得在同一步内，垂

直偏差不得大于架高的1/200。4.大横杆间距：结构不大于 120cm，装修不大于

180cm。相邻杆、内外皮杆不得在同一跨间内接头。架子每面纵向水平偏差不大于

10cm。5.小横杆水平间距：结构不大于 120cm，装修不大于 150cm。不铺扳时，小

横杆不得全部拆除，必须每步保留。结构、装修架子水平间距分别不大于 150、

300cm。需拆除的小横杆应上下错开。6.钢管脚手架必须用扣件，钢管接头必须使用

对接扣件，不得错开搭接。脚手架各杆件相交处，扣件外伸出的端头均应大于 10cm，

以防滑脱。7.架子宽度内外立杆间距不大于 120cm。铺板必须严密，距墙不大于

20cm，搭接不小于20cm，探头不大于 15cm。如使用钢制脚手板必须采取人员防滑

和防止钢跳板滑动的措施。8.每七根立杆作一组十字盖，斜杆与地面夹角为 45～60

度。9.架子应每层与建筑物拉接（但拉接点的垂直距离不得大于 400cm），同时每

三根立杆应与建筑物拉接（水平距离不得大于 450cm），拉接点处可采用钢管与墙

体联接或在墙体内预埋钢筋环，钢筋直径不得小于 6mm。应里外皮同时拉接，拉

接不少于双股 8钢丝。10.首层开始第二步以上结构，装修架子每步设一、二道护身

栏，加围小眼网，上下封死。11.拆除脚手架时必须划出安全区，设警戒标志，并设

专人警戒。12.拆除前须指派专人检查架子上的材料。杂物等是否清理干净，否则不

许拆除。拆除时应按规定程序拆除。13.拆下的材料，必须绑扎牢固或装入容器内才

可吊下，严禁从高空抛掷。②交叉作业安全防护1.各工种进行上下立体交叉作业时，

不得在同一垂直方向上操作。下层操作必须在上层高度确定的可能坠落半径以外，

不能满足时，应设置硬隔离安全保护层。2.模板、脚手架等拆除时，下方不得有其

他人员操作，并应设专人监护。3.模板拆除后，其临时堆放处应离楼层边缘不小于

1m，且堆放高度不应超过 1m。楼层边口、通道口、脚手架边缘处，严禁堆放任何

拆下的物件。（6）施工现场用电安全防护①电缆在室外直接敷设的深度应小于

0.6m，并在电缆上下各均匀敷设不小于 50mm 厚的细砂，然后覆盖砖等硬质保护

层。②电缆穿越建筑物、构筑物、易受机械损伤的场所及引出地面 2 m 处，必须

架设防护套管。固定机械的电源电缆沿地面敷设时应穿管并埋地。③进户线过墙应

设穿管保护，距地面不得小于 2.5 m，并应采取防雨措施。④配电系统实行分级配

电，即分为总配电箱，分配电箱和开关箱三级。动力配电箱和照明配电箱宜分别设

置，如合置在同一配电箱内，动力和照明线路应分路设置。⑤施工现场的电气设备

应实行两级漏电保护，即在总配电箱和分配电箱内设置漏电保护器⑥施工现场的电

动建筑机械、手持电动工具和用电安全装置必须符合相应的国家标准、专业标准和

安全技术规程，并应有产品合格证和使用说明书。⑦所有电气设备的外露导电部分，

均应作保护接地。对产主振动的设备保护护地线的连接点不少于两处。⑧塔式起重

机、并字架等设备，除应做好保护接地外，还应按规定做重复接地，设备的金属结

构架之间应保证电气连接。⑨电焊机应单独设开关，并设漏电保护装置。电焊机应

放置在防雨、防砸的地点，下方不得有堆土和积水。周围不得堆放易燃、易爆物品

及其他杂物。焊工必须按规定穿戴防护用品，持证上岗。⑩照明：A 照明灯具的距

地高度：室内不低于 2.4m，室外不低于 3m。B 一般场所的照明应在电源侧装设漏

电保护器，并应有分路开关和熔 断器。照明灯具的金属外壳和金属支架必须作保护

接地。二、文明施工和环境保护（1）文明施工总则文明施工是一个系统工程，贯穿

于项目施工管理的始终。它是施工现场综合管理水平的体现，涉及每一个人员的生

产，生活及工作环境。我项目部结合以往工程的施工经验，并按“大连市文明安全工

地检查办法”规定内容执行，把该工程建成文明样板工程。在施工过程中，自觉地形

成环保意识，要创造良好的生产工作环境，最大限度的减少施工所产生的环境污染。

（2）实施责任①现场经理是施工管理的第一责任者，项目工程管理部制出文明施工

计划；②区域责任人直接负责责任区域的文明施工。③设专职文明施工管理人员，

专门负责现场文明施工。（3）管理要点①分结构、装修两阶段合理安排现场平面布

置。②明确表示临电、临水、消防管线、排水系统及道路的位置。③材料、构件、

成品、半成品等总平面图划分位置分类整齐存放，每天做到工完场清。（4）管理措

施①运输散装材料，车厢应封闭，避免撒落；混凝罐车撤离现场前派人用水将下料

斗及车身冲洗干净。②设立专门的垃圾堆放区，派专人进行现场洒水，防止灰尘飞

扬，保护周边空气清洁。③建立有效的排水设施，保证现场和周围环境整洁文明；：

④严格按大连市有关环保规定执行。（5）搞好施工现场卫生①施工现场垃圾按指定

的地点集中收集，并及时运出现场，时刻保持现场的整.