供水管网漏损控制技术策略
2017-06-13邱荔萍
邱荔萍
摘 要:城市供水管网漏损是行业普遍存在的问题。漏损在浪费水资源的同时,也给企业带来了巨大的经济损失,更为严重的可能会造成社会问题。企业要重视漏损防治工作,从而减少损失。本文就供水管网漏损控制技术策略作简要阐述。
关键词:供水管网;漏损控制技术;策略
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.239
社会发展过程中城市用水量在快速增长,水资源已经成为制约我国经济发展的重要因素。漏损情况存在严重的影响到了水资源利用效率。通过技术研发,从而降低城市用水的漏损率,也是社会进步的重要标志,对于社会发展有着重要意义。
1 供水管网漏损的原因
1.1 管材问题
管材问题是管网漏损的主要原因,我国在城市的管网中使用的管材有铁管,预应力钢筋混凝土管,石棉水泥管,钢管,塑料管。在所有的管材中应用较为广泛的是第一种与第二种。在同等条件下对所有的管材易裂的可能性进行排序,其中可能性最大的是镀锌管,可能性最小的是钢管,石棉水泥管与延性铁管居中,铸铁管与混凝土管又次之。对于铁管而言,由于在工艺方面存在问题,管材在性能方面存在一定的问题,以绍兴为例,对于不同管材的漏点统计如下。
1.2 管道接口问题
城市供水管网中存在众多接口,而接口处往往是应力最集中的地方。如果管道底部土壤不实,或者是其硬度不均,管道受到的压力也是不均匀的。出现不均匀沉降,接口处受到应力作用就会出现松动。严重时可能会出现破裂。并且在安装工作中如果工作质量没有保证,就容易出现问题。钢管焊接接口较为牢固但是柔性不足,受力时容易发生爆管。
1.3 施工不良
施工质量关系到用户用水,施工不良主要体现在以下方面,首先是管道基础不好,采用机械挖泥,沟底不平。管道深陷并在不均匀沉降损坏管道。导致不均匀沉降的原因可能是石块未清理,或者是有腐质土,淤泥。覆土不实则可能会导致管道爆裂。其次还有接口质量差,转接过多,焊接质量不合格。再者是管道没有依据标准作好防腐处理,或者是法兰连接不规范。最后一点则是埋深不够。
1.4 温度变化的影响
温度对管道的影响又可以从三个方面来阐述。首先是温变应力。管道是在一定温度下铺设的,但是外界温度是处在不断变化之中的,温度变化会引起管道伸缩变化,从而产生温变应力。长期运行之后,由于疲劳就会出现损坏。其次是冰冻载荷,当气温低于零度时,土壤中孔隙水会冻结并且体积会发生变化,由于土存在的非均质性,膨胀不受约束或者是许可时,就会对管道产生冻胀力,并且力与温度是成正比的。最后是供水点温差存在差异。城市管网在加压,补水过程中,出水管道会受到应力破坏,导致漏水现象出现。
1.5 载荷与沉降
由于管道是在路面之下,会承受动、静两种载荷,由于管道水重与自身重量会产生一定沉降。加之土壤性质差异,沉降不均匀情况就会发生。而交通事业在不断发展变化之中,在这个过程动载荷会持续增加,最终超过设计值就会导致管道受损。城市在发展过程中管网也在同步发展,总体水压会逐渐增高,局部管道水压过高时,受损的可能性也就会增大。
1.6 管道腐蚀
金属管道在土壤中会受到多方面的腐蚀,引发穿孔,严重的可能会导致爆裂。避免此問题的方法就是选择防腐处理质量合格的管材。
1.7 水锤破坏
供水系统中,由于某些原因导致的水流变化,从而引发水压波动引发的水击现象称之为水锤。水锤可以分为直接与间接两种。水锤现象的发生会产生较高的压力,从而对管道造成损伤。
1.8 其它原因导致的漏水情况
管道附近开挖,打桩,地下水位降低等都可能会对管道道理影响,地质条件也会发生变化,只不过这种变化需要一定时间。除此之外则是人为损坏,如施工时挖断管道等。以绍兴市区的供水管网为例,兴市区的供水管网从1959年开始建设至今,随着城市规模的扩大而不断新建、延伸,各类管材的使用和管网的老化对管网的漏损产生较大的影响。在材方面主要有绍镀锌管。灰口铸铁管。水泥管。钢管。球墨铸铁管。漏水的情况依据不同标准可以分为以下几个方面,根据漏水发生的部位不同可以分管体漏水,配件漏水,接头漏水。根据漏水起因可以分为老化腐蚀漏水、地基沉降漏水、施工质量差导致漏水和外力破坏漏水等。根据漏水程度可以分为爆管漏水、一般漏水和渗漏漏水。根据漏水显隐的不同可以分为明漏和暗漏。就漏水的原因进行分析,主要原因有以下方面,施工安装质量
绍兴地区地基属于软土结构,天然含水量大、可压缩性高、承载能力低,管道基础质量不符合要求,容易产生地基压缩沉降,在管体上部受覆土、车辆荷载影响土体产生位移时,容易导致管道失稳,在接口、腐蚀点等最薄弱处产生破裂而漏水。接口施工质量,主要质量缺陷表现在接头的焊接、防腐、丝口和法兰连接的密封程度、承插口的深度等。绍兴地区,冬春气温较低,夏秋气温较高,最大温差可达40多度。温度变化对管道造成的影响也是不可忽略的。除此之外还有历史性原因,大量市政消火栓未安装计量水表,导致无效供水。此外,漏立户、检漏技术水平的高低、管网基础资料不全造成检漏盲区、修漏速度等也是造成漏损的十分重要的因素,人为损坏、偷水、滴水等行为也会造成漏损。
2 供水管道漏水防治策略
2.1 管材选择
由于管道铺设在地下会受到多方面因素的影响,因此在管材选择上,要尽可能选择高质量材料。管材在选择时要考虑到的方面有,安全与可靠性,使用寿命,维修量,高强度,并在此基础上考虑材料价格。
2.2 接口形式
接口质量是影响管道质量的重要因素,在经过一段时期发展后出现了橡胶圈式的柔性接口,采用该种方式可以消除由于温差,沉降与载荷带来的应力破坏,供水安全性与可靠性得到了提升,而漏损的可能性则有效降低,是一种较为理想的接口方式。对于焊接钢管而言,也需要在合理距离内设置可伸缩接口,以此来满足温度变化需要。
2.3 施工质量提升
施工方面要保证管底的平整度,粘土或者是砂承载力较好,管底平整性保证了管材与土土接触的有效面积。在使用机械挖掘后,需要进行人工修整,避免后期产生不均匀沉降。管底要避免硬物对管道造
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成负载集中,而闸门在设置时要考虑到基础沉降量。覆土要保证其密实度与均匀性,对于水管弯头,在采用柔性接口时,还需要防止受到外向推力产生的移动,通常情况是设置支墩。支墩在设置时要考虑到被动土压力。
2.4 防腐處理工作
对于金属管道而言其防腐处理质量决定了管道使用质量。由于在不同区域土壤性质存在差别,在管道埋设前要依据具体位置环境与土质采用与之相符的防腐处理技术。铸铁管与球墨铸铁管可以采用沥青作为外防护,钢管腐蚀性更为严重,在防腐方面要求要更高。在内防腐方面,由于软水的PH值大于8时才不会对钢管造成影响,防腐方案选择时,安全性是首要考虑的,防腐材料不会对水体造成污染,影响到人体健康。同时又具有较好的防腐效果。
2.5 管道压力优化
将工作压力保持在合理范围内,不仅可以节能减耗,也能减少对管道的损伤。通常情况下工作压力不宜过高。当存在距离与地形起伏等因素时,需要对供水方案进行分析,可以通过减压阀设置,在满足水质与水压的前提下,将管网水压控制在合理范围内。
2.6 埋管深度
埋管深度并不是越深就越好,管道埋高较深,损坏的机率越小但是初期投入大,而管理费用低。管道埋设要经过合理计算来确定,综合考虑到各方面因素。
2.7 运行管理
运行管理包含了多个方面内容。对于施工可能会导致的管道受损,在外单位施工前应该了解施工可能会对管道造成的影响,便于采取保护措施。告知施工单位地下管道分布,避免由于情况不明而造成损伤。在必要情况下可以安排工作人员到施工现场进行监护。在日常运行过程中要加强检漏力度,成立专业检漏与维护工作队伍,并不定期对其进行技能培训工作,提升其处置问题能力。加快管网信息化建设,完善管网材料与信息,完善管网维护资料与信息。对于管网附属设施也要加强管理工作。供水企业要配合政府相关部门开展执法工作,打击偷水,盗水行为。提升新技术在工作中的应用,降低人工工作强度,提升维护工作质量与效率。
3 结束语
管网漏损控制可以提升企业的经济与社会效益,同时供水系统的安全性、可靠性也有了保障。漏损控制也是水资源利用与实现可持续发展的方向,对于我国目前存在的漏损方面问题。相关部门及企业要从实际情况出发,做好自己的工作,从技术、制度等多方面解决问题,提升对资源的利用效率,实现可持续发展目标。
参考文献:
[1]王磊.给水管网漏损控制策略[D].同济大学,2009.
[2]李艳杰.论城市给水管网建设的漏损控制策略[J].黑龙江科技信息,2011(16):235-235.