王 全 何 剛
摘要:根據(jù)深圳某區(qū)域的供水管網(wǎng)暗漏情況,經(jīng)對管網(wǎng)暗漏探測的相關(guān)數(shù)據(jù)分析,探求暗漏產(chǎn)生與管材、管位等的關(guān)系,并系統(tǒng)理論分析了上述因素對于管網(wǎng)暗漏的作用機(jī)理,進(jìn)而針對管網(wǎng)漏損提出相應(yīng)的防治建議。
關(guān)鍵詞:供水管網(wǎng)暗漏影響因素防治建議運行管理措施
0引言
供水管網(wǎng)暗漏是指通過城市供水系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)漏失水量到外界,一般不容易被路人和用戶發(fā)現(xiàn),但可以通過主動檢漏措施檢測到的漏點。具有排查難、危害大和存續(xù)時間長等特點。筆者以深圳市某區(qū)域的管網(wǎng)探漏情況為契機(jī),根據(jù)漏點特性分析,以期為管網(wǎng)探漏提供指導(dǎo)性的意見,同時也為日后科學(xué)合理的管網(wǎng)改造工作和日常運行維護(hù)提供依據(jù)。
1暗漏探測項目概況
1.1供水管網(wǎng)系統(tǒng)概況深圳市D區(qū)供水管網(wǎng)長約990Km,2008年平均供水最約為40萬m3/d,管網(wǎng)平均壓力為0.3MPa。主要管材為鍍鋅管、PVC管、灰口鑄鐵管、鋼筋混凝土管等。其中DN≤100mm管長500Km,100mm<DN≤300mm管長205Km,300mm<DN285Km,管道埋深平均為1.1m。
1.2暗漏探測工程概況2008年9月至12月,深圳某區(qū)域?qū)ΜF(xiàn)狀給水管線進(jìn)行了階段性的全線探漏普查工作,共探查管網(wǎng)漏水點86個,漏水量共計5429859.72m3/年,約占全年供水量的3.5%。本次管道探漏主要采用閥栓聽音和路面聽音方法進(jìn)行檢測,結(jié)合管線探測儀和相關(guān)儀進(jìn)行檢測。探測儀器主要有相關(guān)式漏水探測儀、管線探測儀、音聽式漏水探測器、金屬測位器、聽音棒等等。計量方式主要采用容積法。
2暗漏原因分析
根據(jù)此次探漏的探查的各種管材的暗漏發(fā)生情況,從管材本身研究管網(wǎng)發(fā)生暗漏的本質(zhì)原因,是了解暗漏發(fā)生規(guī)律進(jìn)而提出相應(yīng)的防治措施的有效手段和根本途徑。
2.1鍍鋅管鍍鋅管的暗漏點個數(shù)和漏水量均較大。而且鍍鋅管目前使用量還較大,因此分析鍍鋅管的暗漏發(fā)生情況有重大意義。鍍鋅管暗漏點中,埋深≤05的漏水點共53處,占鍍鋅管總漏水點的84.1%。此類漏水點中,管身腐蝕穿孔和接口分別有42處和17處,分別占66.7%和27.0%。由上述情況可以得知,鍍鋅管的暗漏水點主要發(fā)生在埋深較淺管道,主要形式為管身腐蝕和接口漏水。
經(jīng)過觀察和分析,認(rèn)為發(fā)生上述情況的原因有:①鍍鋅鋼管是在小口徑鋼管上鍍一層鋅進(jìn)行防腐,但這層鋅起到的防腐作用有限,鋅本來是用來防銹的,但是鋅本身也較易氧化,從而造成在使用中易產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢,進(jìn)而導(dǎo)致漏水點的出現(xiàn);②絲口連接部分對鍍鋅管道內(nèi)、外防腐層的破壞造成金屬與空氣、水等媒介的直接接觸,極容易造成腐蝕結(jié)垢,發(fā)生漏水并影響水質(zhì);③由于管道埋深較淺,管道本身受地面荷載變化和擾動影響大,加上管材本身的先天不足,耐壓性能羞,容易因為管材的荷載分布不均而產(chǎn)生管線接口扭裂,形成漏水;④目前在用的鍍鋅管一般位于相對不規(guī)整小區(qū),地下空間有限,地下管線復(fù)雜且分布無序,給水管與污水、雨水、雜物、硬塊等物質(zhì)接觸的概率較大,導(dǎo)致給水管道在后續(xù)的運營中處于不良環(huán)境,對管道造成極大損壞,容易發(fā)生腐蝕;
2.2鋼管鋼管的暗漏點共8處,占漏水點總個數(shù)的9%,漏水量占總漏水量的27.99%,呈單個漏水量較大的態(tài)勢。其中有3處管身穿孔、3處接口漏水、1處管道裂縫和1處排泥閥關(guān)閉不嚴(yán),由于排泥閥關(guān)閉不嚴(yán)系人為管理不到位造成,因此管道腐蝕穿孔漏水和接口漏水是鋼管漏水的主要形式,漏水點管徑主要集中于100mm<DN≤500mm。
經(jīng)分析,得出形成上述情況的主要原因有:①深圳地區(qū)寓海較近,土壤酸堿性較大,同時由于凈水中含有的余氯,對管材有一定的腐蝕,特別是對鋼管的焊縫和防腐層破損處等薄弱環(huán)節(jié);②給水管線的施工質(zhì)量較差、不規(guī)范,同時與其它管線施工的橫向溝通和協(xié)調(diào)不及時、不到位,導(dǎo)致給水管道在后續(xù)的運營中處于不良環(huán)境,導(dǎo)致漏水出現(xiàn),也是造成給水管道接口和管道斷裂漏水的重要原因;③由于現(xiàn)場焊接的施工環(huán)境較差,施工不規(guī)范,導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降,焊縫質(zhì)量不達(dá)標(biāo),同時管身和焊縫處防腐效果欠佳,導(dǎo)致腐蝕較為嚴(yán)重。對于DN500以下鋼管,由于內(nèi)腔空間不足,無法進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊接且無法防腐,造成極大隱患;④供水管道(100mm<DN≤500mm)主要為市政管道,此類鋼管的漏水點多屬于橫跨排水溝、電纜溝等情況,管道沒有加強(qiáng)防腐措施,對管道腐蝕較為嚴(yán)重,同時此類管道多位于城市主要道路且敷設(shè)較深,周邊噪音較大,管網(wǎng)探漏難度較大,時間長就進(jìn)化為較大的漏點,為此類暗漏水點逐漸變大提供了客觀條件;⑤隨著城區(qū)內(nèi)部分道路相繼加寬和變坡以及舊城區(qū)的改造,造成供水管道中心位置由人行道移至慢車道、快車道上或者壓在建筑物下,使此類管道長期受壓或者受地面荷載變化和原土層擾動,從而導(dǎo)致部分管線產(chǎn)生開口或者裂縫,由于位置空間的因素制約,無法及時發(fā)現(xiàn)漏水點,造成漏水量變大,從而呈現(xiàn)單點漏水量較大的態(tài)勢。
2.3灰口鑄鐵管灰口鑄鐵管漏水點共12處,主要漏水形式為管身腐蝕裂縫漏水和接口漏水。產(chǎn)生上述情況的主要原因有:①灰口鑄鐵管沒有韌性,延展率幾乎為零,從材質(zhì)上看其屬于典型的脆性管材,連續(xù)燒制的工藝使管道的強(qiáng)度降低,而填料接口剛性強(qiáng),當(dāng)產(chǎn)生不均勻沉降、外力沖擊時,常會造成管身裂縫和接口的扭裂。②由于灰口鑄鐵承插口一般采用膨脹水泥或者石棉水泥封口,接口剛性較強(qiáng),不能產(chǎn)生縱向移動,那么溫度下降水管收縮或者外力影響時可能導(dǎo)致填封材料和承插口錯位分離,導(dǎo)致管道漏水。
3管網(wǎng)暗漏防治建議
3.1在管網(wǎng)優(yōu)化評測的基礎(chǔ)上,加快舊管網(wǎng)改造,推廣使用新型給水管材。供水管網(wǎng)漏損主要發(fā)生于舊管網(wǎng),直接說明加快舊管網(wǎng)改造的必要性和緊迫性。其中鍍鋅鋼管、灰口鑄鐵和舊鋼管作為主要危險源,是改造和淘汰的重點對象。球墨鑄鐵管未發(fā)生暗漏情況,安全性能高;HDPE作為新興管材,優(yōu)點明顯,但需加強(qiáng)施工質(zhì)量的監(jiān)管。
3.2加強(qiáng)供水管網(wǎng)工程的施工質(zhì)量控制,從源頭上減少漏水點的發(fā)生。著重加強(qiáng)對鋼管現(xiàn)場焊接的質(zhì)量控制,同時加強(qiáng)防腐處理。特別是現(xiàn)場焊縫和管身防腐層破損處的防腐處理。
敷設(shè)管道時,管底應(yīng)是好的粘土或者砂,有一定承載力,盡量避免不均勻的沉降??拷艿啦糠值幕A(chǔ)或者覆土不能含有石塊等硬物,以免此類物質(zhì)破壞管道防腐層并形成集中負(fù)荷,引起管道爆裂。
3.3成立專門的巡查、檢漏隊伍,加強(qiáng)對管網(wǎng)的巡查和檢漏力度。重點加強(qiáng)DN≤300mm給水管道的探查,同時加強(qiáng)管網(wǎng)附屬設(shè)備的日常巡查,確保管道附屬設(shè)備的正常使用和運營。對舊城區(qū)及道路改建地區(qū)進(jìn)行重點巡查,避免或減少由于上述建設(shè)造成的供水管道位于車道下和或者建筑物壓住而導(dǎo)致的管道損壞。同時加強(qiáng)同各市政建設(shè)單位的溝通和協(xié)調(diào),減少其他市政建設(shè)工程對給水管道的損壞。由于管網(wǎng)漏水點具有往復(fù)循環(huán)的動態(tài)特性,管網(wǎng)探漏工作應(yīng)保持持續(xù)性,將漏損控制在合理范圍。
3.4對拆遷區(qū)域及時進(jìn)行斷管作業(yè)。合理安排人員對供水區(qū)域內(nèi)的不明給水管線進(jìn)行調(diào)查,對不明管線進(jìn)行加裝閥門,若一段時間后,并未發(fā)現(xiàn)報無水的用戶,需廢除閥門后給水管線;對未接用戶又必須保留的管線加強(qiáng)監(jiān)測,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,避免長期漏水現(xiàn)象的產(chǎn)生,造成漏水點的變大。
3.5科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計、優(yōu)化管網(wǎng)及附件布置,同時對管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)管理,并在合適位置加裝考核表和閥門,積極推進(jìn)區(qū)域流量計(DMA)項目的實施,區(qū)域計量通過其管理體系的建立,可以通過水量突增及時發(fā)現(xiàn)漏點,解決探測儀器定位的盲目性和壓差變化不明顯從而無法確定管網(wǎng)漏損嚴(yán)重區(qū)域等缺點,為有針對性地開展專項管網(wǎng)檢漏工作提供依據(jù)和指導(dǎo)。
3.6在小區(qū)內(nèi)的供水管網(wǎng)改造中,應(yīng)推廣采用相關(guān)新技術(shù),如對非金屬管道埋設(shè)示蹤線、路面記標(biāo)等,為今后的非金屬管網(wǎng)探測和維護(hù)提供便利。