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城市供水管網主要的漏損原因及防治策略
城市供水管網是城市基礎設施的重要組成部分，下面是小編搜集整理的一篇探究城市供水管網主要漏損原因的論文范文，供大家閱讀參考。
水是人類賴以生存和從事生產不可缺少的資源.隨著經濟建設的發展,物質文化水平的提高,人類對水的需求日益增長,但其并非取之不竭,用之不盡.城市供水系統是市政管網的重要組成部分,屬城市基礎設施.管網的維護、管理水平的高低,影響到城市工業生產和市民生活,同時也關系到供水企業的經濟和社會效益.供水企業如何運用先進技術和管理手段,提高供水效率,降低給水成本;采取有效措施,減少和避免管網漏損是需要長遠探析的課題.
1 供水管網主要的漏損原因
1.1 管網陳舊老化
由于轄區內許多老式小區管網年代久遠,整體敷設時間過長,受到土壤中酸堿及細菌侵蝕的影響,所以管材發生腐爛,導致漏損.另外,老鄉鎮水廠管線的大量并入,其管網鋪設年代亦久遠,且隨意性強,多為剛性接口,經不起溫度變化、腐蝕、地基沉降等因素的影響,易造成漏水.
1.2 管材質量問題
供水管材種類繁多,有鋼管、鑄鐵管、球墨管、鍍鋅管、PPR 管、PE 管、ABS 管等,進貨渠道不一、質量參差不齊是造成管網損壞的原因之一.近年來,新型供水管材層出不窮,并陸續得到了應用,但限于城市供水的特殊性,供水管網的更新改造只能分期、分批推進,因而老舊管道仍占相當大比例.管材各異,無形中給管網漏水埋下了隱患.轄區內供水管道產生漏損的主要原因有以下幾方面:
1.2.1 鑄鐵管
管型通常在 DN100~DN600.出現如下情況:砂眼、管壁厚度不均、補焊、疤痕、橡膠圈受力不均、承口不圓、承插口有裂縫等,都會成為地下管道損壞的直接原因.管道所采用的石棉水泥、膨脹水泥接口,屬剛性接口,使用一定年限后易受氣候、地形變化而發生變形或破損.此類接口具熱脆性,受拉應力影響,一旦外力作用不均勻,就可能導致環向、縱向斷裂,造成漏水.
1.2.2 鍍鋅管
常見的鍍鋅管是在小口徑的鋼管上鍍一層鋅進行防腐處理,但由于這層鋅一般比較薄,很容易消蝕殆盡,所以作用有限.在鍍鋅質量較差的情況下,鍍鋅鋼管極易銹蝕,造成漏水,并影響水質.另外,接口的絲口鍍層在絞絲時受到破損,也易被銹蝕,尤其是冷鍍鋅管,銹空程度更為嚴重,致使接口管箍斷裂,管壁銹蝕剝落、穿孔,造成漏水.
1.2.3 塑料管
塑料管體輕、價格便宜,不會發生腐蝕和銹蝕,安裝也較便捷,但耐沖擊及耐熱性較差,且易被汽油等揮發性液體侵蝕,尤其是長時間在陽光照射下易發生老化、龜裂而漏水.塑料管自身強度不高,如遇到外力尖銳物體作用,更易破損斷裂.另外,也有發生因連接技術不夠熟練所造成的漏水情況.
1.2.4 閘閥和消防栓
閘閥絲桿的密封圈長期浸泡在水中,易生銹,而經常開關閘閥,使得閥門絲桿磨損,加上水壓沖擊,銹蝕、磨損,關不緊.閘閥的主要問題是密封性能差,漏水現象因此十分常見.消防栓常因為開關卡住或被撞,造成損壞、漏水.
1.3 接口問題
接口問題在供水管網漏損原因中占有很大比例.接口處是應力的集中點,容易松動、斷裂,大口徑管道的橡皮墊襯不牢、管道卡箍螺絲腐爛、鍍鋅管接口麻絲包裹不嚴等均為接口漏損的原因.此外,成本較低的新塑料表,在接口處容易出現滴漏情況.氣候變化,材料熱脹冷縮效應的影響,使漏水更為常見.
1.4 管網運行壓力變化及水錘現象
(1)管網壓力調度時,如采取措施不當,使得管網運行壓力過高,既不能達到節能的目的,又會使管網爆損幾率增加;如管網壓力不能保持相對穩定,高、低水壓波動會引起管網爆損,尤其是相對老化的管網事故率更高.城市人口及工業生產的大幅增長,使用水量大增,自來水公司只得在原管網條件下提高水壓,增加水量,造成一些舊管道漏損.
(2)突然停止機泵和關閉閥門都會使水流突變,引起壓力高低起伏,稱水錘現象.管線長度越長,且關閥越快,產生的壓力就會越大;管道模阻或氣蝕的影響,實際發生的水錘值要比理論高得多,巨大的壓力可使管道發生很大的變形,甚至破裂.
1.5 管道設計及施工質量問題
(1)管道設計標準偏低或錯誤,運用的管材不當,地面負荷和管道支撐力過小;對地下資料不詳,以致施工過程中變更較多,造成管網局部阻力加大,熱脹冷縮的變化下會造成焊縫開裂,甚至爆管.
(2)施工質量問題主要表現為:溝槽底不平整,通水后水管沉降大;管道接口轉彎過多,接口容易損壞;為抓工程進度,施工技術不符合標準,埋深淺,管線間沒有留出規定的間隙等,這些都會成為隱患.給水管道施工中管道基礎不符合設計要求,造成管道運行中沉降不均;管道轉角度過大,超出規范的允許范圍,配件與管道不配套;回填土時不符合規范要求;沒有把管道基礎 0.3 m 內的腐殖土、石塊等硬物及淤泥清理干凈,使得管網發生沉降而漏損,甚至被硬物折斷.
1.6 管線冰凍
低溫冰凍發生情況:在施工前夜出現冰凍,第 2日氣溫大幅上升,巨大溫差導致接頭熱脹冷縮,出現漏損.爆管大多發生在冬季低溫期,與氣溫驟降、回暖密切相關,如霜凍、雨雪后,氣溫回升,爆管、斷管現象可能集中在幾日內涌現.
1.7 工程開挖及拆遷所致主要表現為:施工挖壞、車輛軋壞、頂管頂壞管道、打樁振動等.拆遷時拆遷用戶搬離有先后,已廢除的管線和仍在使用的管線無法統一對待,也是自來水流失的一個客觀原因.
2 供水管網主要的防控措施
2.1 舊網改造
根據城市建設發展制定供水管網改造計劃,對于常發生爆管、漏水和年代已久的老化管網盡快實施改造.原則上,當每年平均所造成的損失(包括漏水量損失、修復費、漏水引起的社會損失等)總額大于新鋪或改造管道初期投資的利息額時就要考慮管道更新.
2.2 管材選用
球墨管是廣泛采用的管材,從材質特性上看,具有強度高、延伸性大、抗老化、耐腐蝕等優點,接口采用柔性橡膠圈接口,應力釋放能力強,安裝也較為方便,使用壽命可達 40 年以上.國家首推的塑料管重量輕,耐腐蝕,安裝簡便,內壁光滑、摩阻系數小,水頭損失小,通流能力始終維持較高水平.在同樣輸水量的情況下,塑料管比水泥管的耗電量低40%,管道長度根據施工的要求來定制,無施工損耗,經濟效益和社會效益巨大.
在閘閥和消火栓方面盡可能選用質量較好的銅桿或不銹鋼桿,并有計劃、定期地進行管網閥門及消火栓的巡檢.
2.3 采用柔性接口
過去采用的剛性接口,在管道受到壓力和受到熱脹冷縮后,極易引起開裂.采用柔性接口后,能減少這方面因素而造成的漏水.
2.4 穩定管網壓力
控制管網供水壓力是降低管網爆損的有效措施之一.在管網運行中要盡可能避免發生水錘現象,在高差較大、壓力較高的管網中要設置足夠的排氣閥.在供水管網建立測壓點,根據各測壓點的壓力調度水廠二泵房運行,使整個管網壓力保持相對穩定.
降低管網壓力有多種方法:通過設置減壓閥劃分不同的壓力區,降低過高壓力;泵站的合理調度;裝置泄壓水池;管網中設置電子控制閥門進行調節等.
2.5 完善城市管網規劃,提高施工質量
(1)隨著城鎮化的推進、城市供水量的提高,也暴露出城市管網在設計規劃上的不足之處.對此,供水管線設計一定要委托有資質的設計單位,嚴禁無主設計;必須遵守國家有關給排水設計規范,深入調查研究,核實相關資料,合理選擇管材;對城市發展的速度要有足夠的估計,并且保證排氣閥設計充足,減少壓力變化造成的漏損;管線設計合理,減少因設計估計不足導致的管線擴容和浪費.
(2)保證施工質量是減少管道損壞的前提,要嚴格按照施工規范施工,管段通過淤泥地段,必須對該地段采取加強處理措施,管道竣工后要嚴格履行竣工驗收手續;施工時對溝槽內的淤泥、石塊硬物須進行換土夯實;對管線接口嚴格把關,若是焊接鋼管則要求焊接縫厚度均勻,焊縫沒有夾渣、氣孔,鑄鐵承插口接口應打實,法蘭接口要注意與管子垂直,2 片法蘭對準、墊圈就位準確等.
2.6 防凍保溫
冬季對設在室外的水表、管線、管件要采取防凍保溫措施,以免設備凍結,造成漏水;對于埋深較淺、氣溫變化較大或地基有可能沉降的地段,要考慮溫度應力的影響,增加設置伸縮接頭來防止管道的損壞.
2.7 加強管網技術檔案管理
(1)對管道施工圖、管材、敷設年代、水壓、閥栓、管網改造結果等進行歸檔管理.
(2)組織巡線員,對管線進行檢查,禁止管道上堆放重物,采取有效的防腐和保護措施.對因道路拓寬、動拆遷等原因損壞的管道,巡視人員應即時通知施工方進行整改.
(3)除了根據城市供水熱線、市民熱線等公眾平臺反應的各種漏水情況進行處理外,每年還定期進行聽漏普查工作,完成舉報之外無法看見的暗漏修復工作.
3 結語
城市供水管網是城市基礎設施的重要組成部分,是城市供水的命脈.城市供水管網運行狀況的好壞直接關系到廣大市民的切身利益,因此如何有效地降低城市供水管網的漏水狀況以及縮短搶修時間,確保供水管網的安全供水已成為供水公司密切關注的問題.我們從業人員務必要做好這項工作,保障人民生產生活的穩定.供水企業統一認識,形成一個職責明確、協調配合、科學調度、科學管理的機制,利用先進的科技手段和儀器設備,確保城市供水管網的暢通和安全.
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