变电站排水检查井设计优化
2018-09-18朱亚平
朱亚平
(上海电力设计院有限公司,上海,200025)
1 引言
排水检查井是地下排水管道系统中的井状构筑物,通常设置在管道交汇、转弯、变径、改坡、跌水或直管段上相隔一定距离处,是管网系统检查、清洁和疏通的必要构筑物。变电站中排水检查井一般分为雨水井、污水井和排油井。传统的排水检查井多为砖砌井或混凝土井,由于小区内排水管道应用塑料排水管已普遍推广、经验成熟,塑料管材的使用大大加快了施工速度和质量,但与其配套的检查井确仍使用砖砌式或混凝土式,拖慢了施工进度,从而造成“先进的管道与落后的检查井”不相匹配的矛盾,导致较多问题出现,尤其是砖砌检查井与塑料管道之间接口、砖砌检查井自身的渗漏及土壤缝隙水的渗入已经成为排水系统的顽疾。
近年来,国家大力推广排水用塑料检查井,同时出台了一系列配套国标规范和图集,致力于改变管、井不匹配的现状。
2 排水塑料检查井概念
2.1 定义及分类
排水用塑料检查井指采用高分子材料制成的检查井。它属于工厂预制井,通常由井盖、井筒、井座以及相关配件组合而成。井座是塑料检查井的核心部件。图1、图2分别是排水用塑料检查井组成和井座示意图。
图1 排水用塑料检查井示意图
2.2 特点
2.2.1 塑料排水检查井优点
砖砌排水检查井的施工方法是用烧制砖块堆砌主体,然后将管道插入井体并用水泥砂浆填补井管接口。该工艺由人工砌筑,质量不易控制,在井与埋地塑料管道连接处采用水泥砂浆包覆,这种刚性连接极易漏水。有的污水砖砌井内表面甚至不做防腐处理,因而减少了井的使用寿命。
塑料检查井具有质轻、安装便捷、施工高效、水密封性优越、运营费用低、使用寿命长等优点,逐步被市场与用户认知接受,尤其是在国家相关政策的引导下,塑料检查井得到了很好的推广应用。表 1为塑料检查井与砖砌检查井的性能对比,由此可见塑料检查井的优势。
表1 塑料检查井与砖砌检查井的优势对比
9 堆料占地 无需占用堆料及拌合场地 砖块、黄沙占用堆场,水泥占用仓库,砂浆拌合还需场地施工周期长,现场堆放砖块、砂浆,影响周围环境和行人通行11 施工条件 可全天候施工 遇到雨天、雪天不能施工12 使用寿命 材质本身抗腐蚀,整体性能稳定,使用寿命长10 文明施工现场不再堆放砖块、砂浆,可减少施工时对周围环境和行人的影响材质不耐酸碱,长期使用易腐蚀,缩短井的寿命13 回收利用 可回收循环利用 不可回收再利用14 环境保护不占用耕地,不破坏生态环境。符合国家的产业政策和环保要求黏土砖生产占用耕地,破坏生态,不符合国家产业政策和环保要求
2.2.2 经济和社会效益
塑料检查井在很多方面都能起到节能环保作用。
a.排水用塑料检查井材料上替代原来的粘土实心砖,保护了宝贵的农田资源。我国已有强制政策文件要求禁止使用粘土实心砖,但到目前为止,80%的检查井仍为砖砌检查井。
土壤也是有生命的,有专家认为土壤长厚一公分,需要花一万年的时间,保护农田资源就是保护土壤。据有关专家统计,使用塑料检查井,至少每年可保护150000亩农田。
b.节省宝贵的煤炭资源。排水用塑料检查井替代砖砌检查井,可以少用大量的烧制粘土砖需要的煤炭资源。保守估计,每年采用塑料检查井可节约标准煤75万吨。同时,少用煤可对大气质量净化做出贡献。
c.保护珍贵的地下水资源,节约巨额的污水处理费用。污水管网与雨水管网通常是并列设置安放,雨水管网在污水管网的上面。砖砌排水用检查井与埋地塑料管道连接处渗漏、泄漏普遍,雨污水管网中的雨污水会渗到地下,部分雨水还会渗到污水管网。一方面污水会造成地下水资源的二次污染,另一方面加重污水处理厂的处理费用。如按减少1%渗入量计算,保守估计可节约费用5.92亿元/年。采用排水用塑料检查井,不会对地下水产生污染。
3 排水塑料检查井在变电站中的应用
3.1 设计依据
我国塑料排水用检查井发展已有十多年的时间,总体上落后于欧美发达国家,但已经过了早期研究阶段、现处于推广发展阶段。国家出台若干规程、标准和图集等,大力支持推广小区采用塑料排水检查井。
表2 国内塑料检查井相关产品标准
3.2 变电站塑料排水检查井实例
自2016年以来,上海地区新建变电站均已响应国家号召,全面开始采用塑料检查井。范围涵盖500kV、220kV、110kV和35kV等所有变电站,已实施完工的还有三个地下站:110kV帆顺、220kV即墨和500kV虹杨(五角场),地下站室外总体规模相对较大、管线较多,采用塑料排水检查井可以节约管线敷设空间、提高安装速度,也具有一定的经济效益,目前业主及施工单位对于塑料检查井的采用均持支持态度,实施效果良好。
图2 变电站塑料检查井施工现场
3.3 塑料检查井应用注意事项
塑料检查井的优点前文已详述,采用塑料检查井可以较大的提高施工进度和质量。但相对传统砖砌检查井,设计时有以下一些注意事项:
(1)塑料检查井是一次成型的工厂预制化产品,必须设计提供每个井的准确进出水管连接标高和定位,故对于设计图纸的初始准确度要求较高。目前也有塑料检查井现场开孔的成熟技术,为设计修改带来福利,但现场开孔不可避免会影响到工期,故建议设计仍要把握好初始图纸的准确度。
(2)对于相同管径排水管,塑料排水检查井的外形尺寸较传统砖砌井或混凝土井缩小约50%,对于总图布置有很大优势。
(3)污水塑料检查井内部构造同砖砌污水井相同,仍需采用带流槽的井座。
(4)雨水塑料检查井内部构造则与传统砖砌雨水井不完全相同,传统砖砌雨水井底部应带沉泥室,而排水能力更强的塑料雨水井只要求道路雨水口和外径超过450mm的井筒设置沉泥室,其余情况只需同污水井一样设置流槽即可。
(5)排水管道直径大于 160mm,且检查井直线距离大于 30m;管径大于等于200mm,且污水检查井直线距离大于40m;雨水检查井直线距离大于50m时,应设置直通井座。
(6)塑料检查井可用于排油管道,具有比砖砌和混凝土检查井更好的抗腐蚀性能,有效减少传统井壁上的水泥砂浆被腐蚀后更易渗漏的问题。排油管道可以采用金属管,与塑料检查井连接时需加设过渡接头;也可以采用耐腐蚀的聚乙烯复合管,与塑料检查井连接更顺畅,聚乙烯复合管目前已在石化企业输油管道中推广应用。
(7)塑料检查井形式多样,除常规雨污水井外也有具备特殊功能的跌水井、水封井等。
(8)关于井盖,分为防护井盖和非防护井盖两种。是否带防护和井盖的材质选择根据井体位置、环境温度、井筒直径等确定。
(9)关于清通:因塑料检查井口径一般较小,故宜采用专用机械实施水力清通;雨水检查井污泥和沙的清通宜采用机械吸泥装置实施,如采用人工清理时,应采用专业清挖工具;检查管道淤泥情况,应采用检查镜目测,不得直接下井探测。
4 结语
变电站场地排水采用塑料检查井代替传统的砖砌或混凝土检查井,符合国家推广趋势,具有节能环保、节约空间、提高施工进度和质量、减少渗漏隐患等优点,在已实施的采用塑料检查井的工程项目中也取得了不错的效果。但值得注意的是,塑料检查井除了对设计准确性和精度要求更高外,本身也有区别于传统检查井的特点,在设计时,必须要清楚了解其相关要求,才能更有效的应用及指导施工。
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