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系統設計

同其它種類的管道一樣，PE管道系統在設計時應綜合考慮埋理條件、流體性質、工作條件、溫度范圍、安裝技術和工種費用等多種設計因素，但是其中重要的設計為強度設計和水力計算兩個部分。

強度計算

聚乙烯管道的工作壓力可由下式計算
PN二2σ_se／(D—e)二2σ_s／(SDR—1)
其中
σ_s=MRS／Fd
這里：
PN二管材公稱壓力
σ_s=設計應力，MPa
D=平均外徑，mm
e=小壁厚，mm
SDR=標準尺寸化
MRS=小要求強度(20℃，50年)，MPa
Fd=設計系數

20℃時，MRS設計應力σ_s和設計系數之間的對應關系如下表：

	小要(yao)求強度MRS(MPa）
設計應力σ_s (MPa)	10	8	6．3
設計應力σ_s (MPa)	設計系數F_d
8	1．25
6．3	1．6
5	2		1．25
4	2．5		1．6
3．2	3．2		2

作為供水用PE管道系統，設計系數F_d一般選擇1.25，對于PE80級別的PE管材，對應的設計應力Q_s為6.3MPa。例如-SDR17的PE100管道，由上述計算可知，該管道的公稱壓力為PN10.此外，聚乙烯管道的耐壓強度與溫度有關，當管道的工作溫度偏離20℃時，大工作壓力(MOP)應按下列公式計算： MOP=PN*Ft Ft為溫度折減系數

溫度(du)	20℃	30℃	40℃
折減系(xi)數(shu)Ft	1.00	0.87	0.74

水力(li)計算(suan)

壓力損失計算

管道的壓力可按照達西—威斯巴赫公式進行計算：hf=入(L_j／d）(V²／2g)
式中：
hf=摩擦損失：L=管道長度：d_j=管道計算內徑 g=重力加速度；V=平均流速；入二摩阻系數
紊流狀態下，摩阻系數入可由阿里特蘇里公式計算：入＝0.11(K／d_j+68／Re)0.25
式中：
K=管內壁粗糙度(mm)，對于PE管；K=0.01mm Re=雷諾數；d_j=管道計算內徑(mm)
管件局部阻力水頭損失按下式計算：h=KV²／2g
式中：
h=局部水頭損失：m v=水流速度，m/s g=重力加速度，m/s² K=各種管件的摩阻(zu)系(xi)數

常見管件摩阻系數K值如下:

管件(jian)類型	K值	管件類型	K值(zhi)
90彎頭	1．00	閘閥：開	0．12
45彎(wan)頭	0．4	閘(zha)閥：1／4關(guan)閉	1．00
22.5彎頭	0．2	閘(zha)閥：1／2關閉	6．00
90°正三(san)通(主(zhu)流管方(fang)向)	0．35	閘閥：3／4關(guan)閉(bi)	24,00
90°正三通(主流管(guan)方向(xiang))	1．20	蝶閥(關)	0．30

通常在設計過程中，為了簡化設計，局部水頭損失宜按下列管網沿途水頭損失的百分數采用：
生活給水管網25—30％；
生產給水管網，生活、消防共用給水管網，生活、生產、消防共用給水管網均為20％。
消火栓系統消防給水管網為10％；
生產、消防共用給水管網為15％。

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