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城市供水管道漏水因素分析

1. 气锤、水锤因素
    管道气锤主要发生在管路向上凸起的部位,由于位置较高,空气在此积聚、形成气囊。随着管道运行时间推移,空气越积越多,在水压的作用下,空气的体积不断被压缩,相应地空气对管壁的压强也在不断地成比例地增加,当增加到超过管壁的抗裂极限能力时,就会造成管道爆裂漏水。

    管道水锤主要由止水阀门、水泵开关时间不当造成。因开泵、 停泵、开关闸阀速度过快,使管道中水的流速发生急剧变化,瞬时压强可达管道正常工作压强的几十倍,对管道造成很大冲击,易造成管道水击爆管漏水。

图1 水锤示意图

2. 施工质量因素
  ①在管材运输过程中,不注意装卸的注意事项,从高处将管道扔下,造成管道损伤,以及管与管之间不加软垫,在运输过程中会导致管之间大量的相互撞击,造成管道潜在创伤,不易被发现,易在通水后产生泄漏。

  ②管道铺设时,施工人员为了管道铺设方便,沟底常常不夯实、超平不够标准,凸凹不平、有坚硬物体,这样管体就没有落实在未经扰动或夯实的原土层上,形成管道不均匀沉降,造成管道下有坚硬物的顶裂或不均匀沉降撅裂,基础处理不好造成管道漏水故障。

  ③管与管连接时,没有用仪器控制管线的平直度,对球墨铸铁管等柔性接口的借角度控制不严格,当借角度超出技术规范要求,会对管道接口强度和严密性造成破坏,运行一段时间后产生管口泄漏。

  ④进行管道压力试验时,不按实验要求设置装置、盲板和支墩加固支撑不牢、排气点不设在试验段的最高点等,均可造成接口的轻微脱出,运行后给管道漏水故障带来隐患。

  ⑤管道复土回填时,不按标准进行回填,管道的下部和两侧未 均匀填实或有大颗粒石块接触管道,在管道运行后自然填实的过程中,因管道受外力过大而造成管道漏水故障。

  ⑥管道铺设时,不按要求深度埋设管道,当有重物或重车经过时,外力荷载过大造成管道压裂,未埋设在土壤冻层下被冻裂,造成管道漏水故障。

  ⑦管道运行时,管道在弯管处、三通处、水管尽端的盲板以及缩管处等,都会产生拉力,这些地方的管道支墩未按要求标准大小和材质埋设,支墩承受不住拉力,接口可能因此松动脱节,造成管道漏水故障。

3. 管材材质与质量因素
    管道的漏水情况与管道材质有关,某市水务集团有限公司通过对所辖全市区约1300km主干供水管网(探测至用户表前)进行漏水状况分析,结果如表1所示:

表1管道材质与漏水点、漏水量的关系表

       

从上表数据可知,金属管道漏水点较多,铸铁管和镀锌/钢的漏水点占总漏水点数的56.07%,这与金属管道在供水管道中的使用量较大和年限较久有关,但也说明金属管道仍存在一些质量问题,随着使用时间的增加,易出现损坏,导致漏水事故。

    目前,我国有很多小厂在进行管道材料生产。其中多数小厂缺乏技术、生产经验、企业管理较差、原料质量不达标准,生产出的管材、管件达不到技术标准要求,质量上问题很多。如:管材有沙眼、管材壁薄、管材壁厚不均匀、管材有疤痕、管材椭圆度超过国家标准、管材抗腐蚀和抗老化低于国家标准等。这些不合格产品埋入地下后,也是管道漏水事故的直接原因。

4. 气温变化因素
    气温变化对管线状态有重要影响,因为外界气温发生变化,水温也随之发生变化,管道会受到热胀冷缩的应力作用,在应力作用下管道外力作用增加,管材产生疲劳。有实验验证,当水温波动0-24时,一根6米的球墨铸铁管的管道接口处移位1.5毫米左右。另外,冬季、春季土壤结冻、开化时,受热胀冷缩影响,土壤产生热胀、冷缩变化,土壤相对管道就产生纵向外力,增加了管道破损机率。

5. 施工破坏因素
    由于供水管线遍布市区,在工地进行建筑物打桩、楼房拆除、 机械挖沟槽等情况时,如事先未考虑供水管线的分布,易出现管线因施工不当造成的人为破损。

6. 阀门漏水因素
    由于管道的阀门没有按规定定期检修养护,阀体与丝杠密封填料老化和磨损,可能造成阀门漏水。

7. 腐蚀因素
    由于管道铺设路径限制,污水管道常与给水管道埋设的距离较 近,污水管道一旦渗漏,给水管线就会受到工业废水和生活污水的腐蚀。腐蚀后的管道,有的成孔状态,有的可以用手成片揭下,使管道寿命明显缩短,管道漏水故障的机率大幅增加。

8. 供水压力因素
    供水管网的运行管理常处于盲目、被动状态,由于没有一个合理的供水压力指标,在整个供水区域内压力参差不齐,低压区与高压区压力相差悬殊,易造成管线破损。一般情况下,秋季后由于建筑施工用水锐减,但供水部门照常供水,致使管网内压力增大,漏水故障增多。

    实际上,管网漏水往往是上述多种因素叠加、共同作用导致的。依据某市水务集团有限公司所进行的

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