98铁道勘测与设计RAILWAY SURVEY AND DESIGN2021(1)
张静
(中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院武汉430063)
【摘要】管道系统在地铁建设项目中起到至关重要的作用。为保障地铁安全运营，必须完善管路系统。管路的管材与地铁空调水系统的正常运行密切相关，从而影响了地铁运营的生命周期。为保证空调水系统的有效运行，从管材和经济性能进行综合分析，得出以下观点:1、不锈钢管具有耐腐蚀、抗压、导热快、对环境污染小等优势;2、相对于碳素钢管、镀锌钢管，不锈钢管是空调水系统管道的首选材料。 【关键词】空调水系统碳素钢管镀锌钢管不锈钢管经济性能分析
Selection of air conditioning water system pipe
ZHANG Jing
(China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.,Ltd Wuhan430063) [Abstract】Pipeline system plays an important role in subway construction project.In order to ensure the safe operation of subway,the pipeline system must be improved.The pipe material is closely related to the normal operation of s ubway air conditioning water system,which afiects the life cycle of s ubway operation.In order to ensure the effective operation of t he air-conditioning water system,this paper makes a comprehensive analysis from the pipe material and economic performance,and obtains the following views:1.Stainless steel pipe has the advantages of c orrosion resistance,compression resistance,fast heat conduction,and less environmental pollution;2.Compared with carbon steel pipe and galvanized steel pipe,stainless steel pipe is the preferred material for air-conditioning water system pipe.
[Key words]Air-conditioning water system；Carbon steel pipe；Galvanized steel pipe；Stainless steel pipe；Economic performance analysis
0引言
目前空调水系统的运输管道仍以金属管道为主。传统的碳钢管道存在诸多问题，如管内生锈导致众多设备损坏。因此水系统的管道选择应考虑到管道的类型、承压等，以保证水系统在运行过程中的可靠性叭
1管材类型及其性能
1.1碳素钢管
碳素钢管是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。碳素钢管除了碳以外，没有人为加入其他合金元素的钢，碳的加入也是控制在_定的范围，硬度比纯铁大，但一般不具有什么耐腐蚀性。
1.2镀锌钢管
镀锌钢管指以钢管为基础，进行镀锌处理。镀锌方式分为热镀与冷镀两种形式。热镀是使熔融的金属与钢管反应形成合金层，进而使钢管与镀层结合。热镀锌钢管化学活泼性较高，具有很高的耐腐蚀性叫一旦发生化学腐蚀，首先氧化锌，使得铁得以保护。因锌氧化物致密，可有效防止管材的进一步氧化，因此热镀锌钢管耐腐蚀能力强；冷镀是采用电镀工艺方式，镀锌量少，仅有10-50g/m2。镀层在钢管表面进行简单的附着，易产生分层现象，发生脱落。
钢管表面镀锌，虽然很好的增加了钢管的耐腐蚀性，但是在生产镀锌钢管中，产生了诸多难以解决的环境污染问题，因此国家明令禁止冷镀锌套管，但是热镀锌钢管的使用确没有减少。
1.3不锈钢管
不锈钢管是中空长条圆形的一种钢材。耐腐蚀、耐高温、耐热、耐低温、硬度、强度等众多主要因
2021No.1空调水系统管材的选取张静99
素，是空调水系统在选择材料时都应该考虑的因素。首先，不锈钢管表面致密且薄的氧化膜，使其在水中或者埋地都依旧具有较好的耐腐蚀能力。其次，不锈钢管可在一270°C-400°C的温度中稳定工作，且不产生有害物质。最后，不锈钢管因其耐腐蚀、钢材不易变形破裂以及不易锈蚀，环保性能，良好的韧性和延展性，适用于恶劣环境（湿、酸碱等户内外环境）o 不锈钢管的连接方式可采用新型连接一承插压合式连接，该连接方式使用专用密封胶替代了传统橡胶密封圈，其耐压性能、密封性能、抗拉拔性能及耐火性能相对于其他连接方式更好；不锈钢承插压合式连接的管件，连接处不会因橡胶密封圈老化造成漏水的问题，使用寿命等同于不锈钢管道。
2经济性能分析
2.1碳素钢管、镀锌钢管湖州织里镇
碳素钢管为传统钢管，管道内易发生腐蚀，降低空调热交换效率；镀锌钢管丝扣连接需要套丝，配装时需要在丝扣处涂铅油、缠麻，工序复杂；不锈钢采用机械压接式连接相对来说，安装难度很低，管壁较薄，重量相对较轻，因此安装费用较低。
镀锌钢管主要的维护是在每年空调季节（5-8月）除垢除锈的费用和专门的清理人员的费用上。每年清
理人员要在空调季不定时的加药除垢，除锈，每条线需要耗费1个多月的时间才能清理完成，耗费大量的人工和财力。目前了解到每年每个站在除垢除锈上产生的费用在1万元左右。
2.2不锈钢管
不锈钢管是一种环保的材质，对人体没有毒害。它具有内壁光滑，防锈，对水质没有影响，导热快等优点，所以针对不锈钢的维护只偶尔除垢，并且次数大大减少（市场专门有针对不锈钢的除垢剂）。每个车站运营维护费用在2000元左右。
3工程实例
（1）某地铁线路已经运营17年，由于地下阴暗潮湿，暖通管道和主机房已经严重腐蚀，制冷能力大幅降低。如果进行改造将面临以下问题：
①工期紧张:3个月整改一个站，工作时间是在晚上11点半以后到早上6点以前。扣除准备和拆卸时间，有限时间只有2-3小时。
②过程繁琐：新材料要提前进入安装现场，并且要先拆除原来的旧材料，破坏原来的场地，才能安装现在所选定的管道，然后再次复原，不影响第二天地铁的正常运行。
③耗费大量的人力、物力、财力。在整个安装过程中各个部门要配合，参与人员众多。
（2）某城市地铁某线路采用碳钢钢管，运行近10年时间，空调管道内壁锈蚀严重，产生大量的锈渣和水垢，严重降低了空调热交换效率，导致能耗增大，现管路系统正在进行全面改造及更换。
（3）某A城市地铁二号线采用衬塑钢管，运行5年后，衬塑内壁严重分层脱落，造成空调管路堵塞，停机；某B城市地铁采用碳钢钢管，开通运行仅2年时间，管道外壁就腐蚀生锈，出现漏水情况。
（4）针对典型车站从管材成本、安装费用、运营维护费用、使用寿命四个方面对三种管材全生命周期内的使用成本进行对比分析（表Do
表1典型车站空调水系统管材成本对比
序号对比情况系统管材数量管材成本安装费用运营维护费用使用寿命m（元）（元）（元/站•年）（年）
1现状（镀锌钢管+
无缝钢管）
空调冷冻水
镀锌钢管6012897414129278020
无缝钢管5417870623804501020空调冷却水无缝钢管2386233610520221020专家解读中央一号文件亮点
总计13801700164845310000—做一个善读者作文
全生命周期内折合每年的费用（元/年）20293.4
2冷却水系统使用
不锈钢管
空调冷冻水
镀锌钢管6012897414129278020
无缝钢管5417870623804501020空调冷却水不锈钢管238139521.49476045050
总计1380247201.5426938240
全生命周期内折合每年的费用（元/年）18406.3
100
铁道勘测与设计 RAILWAY SURVEY AND DESIGN 2021 (1)
通过实际案例分析，镀锌钢管与碳素钢管因抗 腐蚀能力较差，容易锈蚀，使用寿命一般在20年左
右，给车站后续工作加大了难度。不锈钢管的使用 在地铁运营生命周期内，将会实现免维护、免维修
及无需定期更换改造的效益，不仅节约了大量的材
料和人工成本，更减少材料浪费，做到了真正意义 上的绿可持续发展。综合考虑，不锈钢管相对于
碳素钢管、镀锌钢管无疑是最好的选择。
4结论
经过本文讨论得出，将传统的碳钢管道更换为
不锈钢管道，能更好的满足空调水系统的工况条件, 是替代无缝钢管和镀锌钢管较好的材料，能有效的
解决管道生锈等造成设备损坏的问题。其耐用性
与稳定性的提升，大大节约后期维护的人力与物力。
诺基亚3128参考文献
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收稿日期=2020-11-10
(上接第23页)
根据上述的原则，由直线单元和圆曲线单元组 成整个轨道交通线路，且如图9所示，转向架在半
径R 的圆弧轨道单元上运行时，通过下式可表示力 时间内的转向架行驶的距离：
(dx=V x x^xsinOj
\dz = V { xJ/xcosG 1
在下一个时刻比转向架与Z 轴夹角&可以表 示为：
02= 01 + (ds+Sd / R
通常我们认为直线单元上转向架的位置计算 可以与圆曲线的计算方法类似，且其在e —直保持
不变。
圆弧轨道计算模型见图9。
5结束语
折返线的折返类型进行详细研究分析，同时通过提 出模块化折返站场景建模方法及建立列车动态运 行轨迹控制模型，采用虚拟仿真技术，在Unity 3D
下实现了多种车站折返的可视化模拟。
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收稿日期：2020-9-1
本文通过对典型的站前、站后的单折返线、
双
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