给水用球墨铸铁管全生命周期成本分析抽水费用、球墨铸铁管泄漏事故率.docx

附录A（资料性）抽水费用A.1抽水费用抽水成本随着电价和管道老化（取决于管道使用寿命）而增加。泵送成本采用公式（A.1）计算0p"Q365,25x%）x（l+ye>（N1.A.1）式中：Opt第t年的抽水成本；E日泵送能量，单位为千瓦时/天（kW-h/d）；Ye电价，单位为每千瓦时（kW-h）；ye泵送能量的增加，以每年的百分比表示（）；t使用年份。A.2日泵送能量用公式（A.2）计算泵送所需的每日能量。E=YXQXHXdhecfXeeff（A.2）其中Y泵送液体的单位重量，单位为kNm3,定义为y=9.81;Q流量，单位为m3/s;H总压头，单位为m；heff水力效率（默认设置为70%）；eeff电力效率（默认设置为70%）；d每天的泵送持续时间，以小时/天为单位。A.3总压头（H）所需的泵头称为总扬程，用公式（A.3）计算i+k乐+1000(A.3)Ha实际水头，单位为m；Ht总水头损失，单位为m；Vd流速，单位为m/s；g重力加速度，单位为m/s2,定义为g=9.81;Pd施加在排水水面上的压力，单位为兆帕（MPa）；Ps施加在吸入水面上的压力，单位为MPao用下式计算总水头损失:Ht=HP+H0=jxL+H0=产O?+HO兀xgxD(A.4)Hp管道的摩擦水头损失，单位为m；H0管道的水头损失，摩擦水头损失除外，如由于弯曲、阀门、流动引起的进入管道等，单位为m；J水力坡降，单位为m/m；L管道长度，单位为米(m)；A使用海曾-威廉(HaZen-WnliamS)公式无量纲确定的水头损失系数；Q流量，单位为m3/s;Id管道内径，单位为mo内径比水头损失系数a对水头损失的影响更大。海曾-威廉公示(见公式A.5)用于确定水头损失系数九_13.16gDonClS52gO.148(A.5)Cw海曾-威廉系数q流量，单位为m3/s;D管道内径，单位为mo附录B（资料性）球墨铸铁管泄漏事故率B.1国外球墨铸铁管泄漏事故率示例8.1.1 日本案例表B.1显示了日本球墨铸铁管泄漏事故率的示例。表中数据是根据日本172家自来水公司2004年至2007年发生的5679起漏水事件，从单位管道长度的漏水量中获得的。根据管道铺设后的使用年限对泄漏事故率进行了分类，从而可以清楚地说明球墨铸铁管的耐久性。即使在使用50年后，延性管的泄漏事故率仍然低于每公里每年0.03,仍然很低。表B.1日本50年球墨铸铁管泄漏事故率铺设后的年龄（年）0-56-1011-1516-2021-2526-3031-3536-4041-4546-50泄漏事故率（每千米/年数量）0.0020.0030.0020.0050.0070.0140.0220.0260.0220.0238.1.2 法国案例1995年至2006年期间，在法国北半部的一个大型水网中对泄漏事故率的数据进行了深入研究。管网总长度超过8000公里，其中球墨铸铁管占37%o表B.2显示了1960年代至1990年代安装的带锌基外涂层和水泥砂浆衬里的球墨铸铁管的泄漏事故率。1995年至2006年的平均泄漏事故率约为每年每公里0.04次，非常低。这些数据包括很大比例的小管径管道。与机械连接相比，采用推入式接头的管道系统的故障率降低了30%o表B.2法国大型供水管网的泄漏事故率研究年199519961997199819992000200120022003200420052006Avg.泄漏事故率（每年每公里数量）0.0280.0540.0340.0350.0330.0270.0360.0360.0540.0380.0630.0360.0408.1.3 德国案例从2000年到2003年，利用德国水分配协会的水网对泄漏事故率的数据进行了研究。表B.3显示了管线总长约30（X）Okm的球墨铸铁管泄漏事故率。这项研究区分了外涂层球墨铸铁管和没有涂层的球墨铸铁管。上世纪70年代德国开始使用外涂层管道。涂层球墨铸铁的平均泄漏事故率非常低，为每年每公里0.03（根据公称直径差别，介于0.04到0.02之间），与法国案例中的示例类似。泄漏事故率随管径增大而减小。表B.3德国泄漏事故率产品泄漏事故率（每年每公里数）<DNlOODN100DN200>DN200平均值无外涂层球墨铸铁管0.080.070.050.07外涂层球墨铸铁管0.040.030.020.03B.2国内球墨铸铁管泄漏事故率示例对国内多家供水企业2006年2022年管网运行资料进行分析，运行年限为05年、610年、1115年、1618年的球墨铸铁管每年每公里事故次数分别为0.0026、0.0060、0.0072、0.0074o不同管径的球墨铸铁管每年每公里事故次数如图B.4所示，泄漏事故率随管径增大而减小。a)国内供水企业球墨铸铁管每年每公里事故次数b)国内不同管径的球墨铸铁管每年每公里事故次数图B.4国内供水企业球墨铸铁管事故次数统计由于我国供水工程中大规模使用球墨铸铁管的时间较短，因此，参考国外长时间序列的球墨铸铁管泄漏事故率调查数据，假设管道事故率服从时间指数模型，球墨铸铁管年泄漏事故次数用下式计算：N(t)=NG)eNJ。)(B.1)式中:N(t)第t年该管段的单位故障次数，单位为“次/年/公里”。to分析的起始年份。N(tO)分析的起始年，管段的故障次数，单位为“次/年/公里”；根据我国工程案例统计，当管径VDN400时，N(tO)参考取值为0.0027；当管径为DN400DN800时，N(tO)参考取值为0.0015；当管径为DN800DNI200时，N(tO)参考取值为，0.0008；当管径DN1200时，N(tO)参考取值为0.0007。管段故障增长系数，r的取值范围为0.050.1,管径越大取值越小。