論城市管網(wǎng)漏損的原因及控制對策
任大慶
摘 要 給水系統一旦發(fā)生事故,對人民生活、生產(chǎn)將造成不同程度的影響。為了降低供水系統的運行成本,同時(shí)又避免不必要的經(jīng)濟損失,使有限而寶貴的水資源得到充分利用,探討城市管網(wǎng)漏損的原因及控制對策很有必要。
關(guān)鍵詞 管網(wǎng)漏損 原因 控制對策
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的高速發(fā)展和人口的劇增,人類(lèi)對水資源的需求量越來(lái)越大,因此水資源合理開(kāi)發(fā)和充分利用顯得尤為重要。宜賓市地處三江環(huán)繞,表面上顯得水資源豐富,但實(shí)則是一個(gè)水資源貧乏的城市。我市(翠屏區域)供水人口約58萬(wàn)人,日供水量約18萬(wàn)立方米,城市管網(wǎng)總長(cháng)約560公里(DN100以上)。從20世紀60年代起宜賓市開(kāi)始供水,雖經(jīng)近幾年的改造,但至今有些管道使用年限幾乎達到50年,20至30年的管道大部分存在。由于我市地理位置處于多酸雨的丘陵地帶,地下環(huán)境復雜,地基下沉,交通負荷日益增加,造成自然老化腐蝕較嚴重,再加上施工時(shí)對管道的損傷等造成了供水管道的漏水。從我司的部分資料表明,2002年以前管網(wǎng)漏損率幾乎在28%以上,雖然經(jīng)過(guò)近幾年的努力,綜合防治,漏損率逐年有所下降,但至今漏損率與國家標準相比還較為偏高,今后作為供水企業(yè)還將進(jìn)一步加大資金投入量,增強技術(shù)力量和加強職工責任心,大力開(kāi)展供水管道的檢測漏工作?,F將近幾年對我司管網(wǎng)漏水原因及控制對策做一些分析。
供水管網(wǎng)檢測漏的目的:
在給水工程中管道的費用投資所占的比例很大,約為總投資的二分之一以上,在給水系統運營(yíng)上對其安全性的需求也非常高,一旦發(fā)生事故,對人民生活、生產(chǎn)將造成不同程度的影響,因此應特別重視對它的管理。而檢漏是對它管理的一個(gè)重要且必不可少的手段,通過(guò)對它的檢測,找到漏水點(diǎn)的準確位置,即可節省大量的人力、物力,又能提高工作效益和經(jīng)濟效益,降低供水系統的運行成本,同時(shí)又避免不必要的經(jīng)濟損失,使有限而寶貴的水資源得到充分利用,更好地為城市生產(chǎn)、生活創(chuàng )造更有利的條件。
管網(wǎng)漏損的形式:
供水管道的漏損主要分為明漏和暗漏兩種形式,同時(shí)也還包括水表誤差,閘門(mén)漏水,不合法用水(長(cháng)期吃滴水造成水表不轉,盜用城市公共消火栓和非法開(kāi)口接管用水)以及城市市政建設施工破壞和長(cháng)期腐蝕、外力作用等因素引起的爆管和漏水多種形式。對于不同的情況采用不同的對策,大多數的明漏由公司維修組作業(yè)調查并修理,而暗漏則由公司查漏組調查得到結果,及時(shí)通知維修隊修理。對于明漏一般容易發(fā)現,可以做到隨時(shí)發(fā)現隨時(shí)處理,通常在白天進(jìn)行,原則做到了修理不過(guò)夜。而暗漏是目前城市無(wú)效供水量中水量最大、最難控制和最不易發(fā)現的問(wèn)題,是爆管的潛在因素,造成水資源嚴重流失,可能造成重大的事故。
管網(wǎng)漏損的原因分析:
在供水管道檢測漏工作中,由于漏水點(diǎn)的漏水情況不同,原因多種多樣,同一漏點(diǎn)也可能是幾種原因造成的,但總的可分為內在原因和外部因素。內在原因主要包括材質(zhì)上的原因,設計施工技術(shù)上的原因和管道內部的原因。外在因素主要包括埋設環(huán)境和其他工程事故原因。
1、管道質(zhì)量不佳。我市在12年前大部分使用的是鑄鐵管(DN150以上)鍍鋅鋼管(DN100以下),少量特殊的地方使用了鋼管。球墨鑄鐵管、PE管是近幾年來(lái)才開(kāi)始使用。由于鑄鐵管材質(zhì)較脆,使用時(shí)間較長(cháng)后管道外壁強度有所降低,加上在生產(chǎn)過(guò)程中一些廠(chǎng)家使用了質(zhì)量較差的生鐵,生產(chǎn)工藝存在一定問(wèn)題,使生產(chǎn)出來(lái)的管材質(zhì)量差、強度低,很容易發(fā)生爆管,如整體或區域斷裂、裂縫,又由于早期鑄鐵管接口多采用鋼性接口(如膨脹水泥和石棉水泥接口),接口剛性太強,經(jīng)不住地基不均勻沉陷或因溫度變化造成管身伸縮使接口移動(dòng),以及水壓過(guò)高、外部荷載的變化使接口松動(dòng)造成漏水,接口出現問(wèn)題在我市是造成漏水的重要原因之一。
鍍鋅鋼管被廣泛應用于配水管網(wǎng)中,在使用期間管內的鋅在水中的余氯的作用下逐漸溶解而生銹,同時(shí)由于我市的地理環(huán)境與別的城市不同,環(huán)境中酸雨較多易引起鍍鋅鋼管的生銹,再加上鍍鋅鋼管長(cháng)期埋設在地下,沒(méi)有進(jìn)行防腐處理,年久造成內外腐蝕形成爛洞或絲扣接頭處爛穿,造成漏水,雖然鍍鋅鋼管(DN100以下)管徑較小,但漏點(diǎn)個(gè)數卻位居第一,占修漏總量的55%以上,其漏水量不容忽視。
因為企業(yè)資金等因素影響,鋼管使用較少,一般用于一些特殊的地方,它管體漏水較少,但鋼管一般采用焊接焊口,由于在焊接過(guò)程中破壞了已經(jīng)做好了的防腐層,焊好后又未及時(shí)的修復,時(shí)間長(cháng)后接口容易受到腐蝕導致斷裂,再就是焊口處受到腐蝕,使應力減小,在承受壓力后產(chǎn)生變形、出現裂縫,產(chǎn)生縫隙漏水。
2、設計施工安裝質(zhì)量不良。在實(shí)踐過(guò)程發(fā)現,漏水點(diǎn)多發(fā)生在埋設深度小于1.2米的管道上,約占漏水點(diǎn)總數的60%,地下給水管埋設過(guò)淺,抗重壓能力較差,再加上受到管道上面土層、路面上凈荷及動(dòng)荷載的作用下造成斷裂,特別是大管徑管道經(jīng)過(guò)軟土地基時(shí),由于軟土天然含水量大,可壓縮性高,承載能力低,當軟地基壓縮沉降或管體上部受覆土、車(chē)輛荷載及土體側向位移時(shí),產(chǎn)生縱向彎曲,導致管道失穩。又由于原管道安裝大部分采用的連接方式為剛性接口,在受到交通車(chē)輛的震動(dòng),耐疲勞強度降低,管道受大負荷的影響下產(chǎn)生不均勻沉降,使接口填料脫落,造成接口腐蝕點(diǎn)等管道最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水(如宜賓岷江大橋兩根DN300鋼管采用剛性接口,來(lái)往車(chē)輛過(guò)多,受到振動(dòng)造成接口多處漏水)。接口一般發(fā)生以下幾種損壞的情況:
①發(fā)生膠圈擠脫,水泥承口松脫而發(fā)生漏水。
②接口處(承插口、伸縮節、法蘭接口連接點(diǎn)等)發(fā)生斷裂、爆裂,改現象在鑄鐵管接口處經(jīng)常出現。
③在有是局部堅石接觸處,由于沒(méi)有處理好基礎墊層,從而引起普通鑄鐵管、UPVC管、PE管發(fā)生斷裂。
④鑄鐵管中很大部分因地基下沉,管體挪位造成承插口爆裂,是因為管道安裝時(shí)沒(méi)有嚴格按規范要求回填相應材質(zhì)所致。
⑤接口質(zhì)量不好,尤其是剛性接口,經(jīng)常引起接口爆裂導致漏水。
3、防腐蝕問(wèn)題。管道防腐措施不當,特別是鋼管由于管內壁沒(méi)做好防腐,管外壁防腐層又太薄,一經(jīng)破壞造成管道腐蝕,特別是經(jīng)過(guò)城市下水道、排水溝時(shí),沒(méi)有采取偏移、抬高措施,在不能偏移的情況下,又沒(méi)有加強防腐處理,這樣在管道腐蝕穿孔時(shí),就往下水道、排水溝漏水,很難被檢測到,其他管道在安裝時(shí)也易發(fā)生此類(lèi)現象,應引起高度注意。
4、其他原因:
①殘存水管的漏水:近幾年來(lái),隨著(zhù)城市建設的發(fā)展,城區舊管網(wǎng)改造,特別是市政工程建設拆遷,有些舊管道來(lái)不及拆除或拆除不徹底,造成殘存水管漏水。
②市政施工、建筑施工時(shí)基槽開(kāi)挖使管身兩側受土壓力不均或直接破壞管道等外力作用均會(huì )造成管道發(fā)生意外爆管事故。
③部分管道在城市發(fā)展改造后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行相應改造,造成覆土厚度過(guò)高或過(guò)低,原埋設在人行道下的管道變成在車(chē)行道下面,由于未及時(shí)采取加固措施,或在改造時(shí)沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理布置,沒(méi)有達到標準的埋深要求,使管道維護工作難以開(kāi)展,跟不上發(fā)展的需要,從而造成管道漏損。
④就某一處漏點(diǎn)而言,漏水量與壓力成正比,供水壓力持續高壓或壓力驟變,均會(huì )引起存在爆管隱患的管道發(fā)生爆管事故。
管網(wǎng)漏損控制對策:
漏損的控制是一個(gè)系統的較為復雜的工程,
涉及供水的諸多環(huán)節,如出廠(chǎng)計量、水表誤差、統計、管材、施工、漏水調查等。但排開(kāi)諸多原因,本人認為重點(diǎn)還應該放在城市管網(wǎng)漏損控制方面,應想盡一切方法避免漏水的發(fā)生,制定出科學(xué)、合理的控制措施。
1、 科學(xué)規劃,精心設計。
①、 通過(guò)管網(wǎng)規劃實(shí)施,合理調度供水,使
供水的流量、壓力在合理的經(jīng)濟范圍,即保證城市發(fā)展和人民的生活需要,又能保證供水管網(wǎng)的合理和安全運行。
②、建立城市管網(wǎng)信息系統,完善管網(wǎng)資料,及時(shí)更新維護系統的時(shí)效性和準確性。
③、積極推廣新型管材、管件。按因地制宜的原則,建議使用球墨鑄鐵管、PE管、PP-R管等,保證安全供水和防止水質(zhì)二次污染,滿(mǎn)足城市供水需要。我公司供水管網(wǎng)大于DN200管道已采用球墨管,DN200以下采用PE管,入戶(hù)配水管采用PP-R管,減少了漏損。
④、加大對舊城管網(wǎng)的改造進(jìn)度,加大管網(wǎng)的維修、改造更新,減少漏水。我司近二年投資近3千萬(wàn)元對全城約50公里管道進(jìn)行了改造,使漏損率有所下降。
⑤、認真對待供水管道中排氣閥的設置。管道中因水錘造成的氣囊帶來(lái)的爆管事故屢有發(fā)生,所以排氣閥有必要進(jìn)行精心設計和施工,特別是在主干管、地勢落差大的地方。
抓好管道工程施工安裝:
① 管網(wǎng)更新改造。根據《城市供水管網(wǎng)漏損
控制及評定標準》(GJJP2-2002)的要求,對大于DN75mm的管道,每年應安排不小于管道總長(cháng)的1%進(jìn)行更新改造;對大于DN50的支管,每年應安排不小于管道總長(cháng)的2%進(jìn)行改造;對舊管和漏水較頻繁的管道,應作為改造的重點(diǎn)。
②、 管道設計施工安裝應符合《給水排水設
計規范》和《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268)的規定,公司工程監理部門(mén),應嚴格按照有關(guān)規程、制度,監督檢查驗收各項標準,施工人員應做好管道基礎處理,管道基礎一定要平整,管道周?chē)坏糜杏矇K或尖狀物,遇軟地基時(shí)要回填沙石并分層夯實(shí),支墩的背后必須緊靠原實(shí)狀土,有空隙要用相同材料填實(shí),回填土必須夯實(shí),使密實(shí)度達到90%以上,車(chē)行道必須在管頂回填原相同材料或沙層不小于30cm,并夯實(shí),同時(shí)在上部應回填砂夾石,注意在回填時(shí)不能從一側沖壓管道,特別應注意對管道接口務(wù)必敲打嚴實(shí),盡量采用柔性接口,嚴格按照施工圖和施工安裝規范進(jìn)行安裝,鋼管及鋼制件按標準嚴格進(jìn)行防腐處理。
③、 安裝完畢后應嚴格做好管道試水試壓
工作,嚴格按驗收規程進(jìn)行,認真做好管道施工安裝的竣工圖繪制,及時(shí)歸檔備案,方便以后的管網(wǎng)維修、管理。
④、開(kāi)展管網(wǎng)漏損研究。加強管網(wǎng)巡檢維護工作和加強區域性檢漏,提高暗漏的準確率。特別是配水干管和分支供水管網(wǎng)的檢測,它是管網(wǎng)漏損的主要發(fā)生范圍。應定期和不定期的檢測,將檢漏工作貫穿到日常的工作中,利用抄表巡線(xiàn)與檢漏相結合,抄表與管道設施管理相結合,把被動(dòng)檢漏變?yōu)橹鲃?dòng)檢漏,把管網(wǎng)分區域落實(shí)到人,同時(shí)充分調動(dòng)群眾的積極性,把發(fā)現的漏水問(wèn)題及時(shí)上報自來(lái)水公司并及時(shí)維修。通過(guò)開(kāi)展漏水檢查,提高暗漏探測的準確率,減少漏點(diǎn)的查找、修復時(shí)間,能有效地控制管網(wǎng)的漏損。同時(shí)由于管道長(cháng)度越來(lái)越長(cháng),地理環(huán)境越來(lái)越復雜,漏點(diǎn)的發(fā)現也將逐步增難,又由于自身技術(shù)水平還不高,建議定期組織專(zhuān)業(yè)檢漏公司開(kāi)展區域性檢測,主動(dòng)及時(shí)查找暗漏,減少暗漏損失,管網(wǎng)暗漏必將得到控制,整個(gè)管網(wǎng)漏損也將得到降低。
⑤、加大供水監察和執法力度。管網(wǎng)漏損的控制是企業(yè)綜合管理的一項重要內容,應該加強城市供水監督力度,嚴格執法,杜絕各種各樣的偷水、霸王用水等現象,依法管水治水。
隨著(zhù)城市的不斷發(fā)展,人口的增多,在供水量逐年上升,管道長(cháng)度逐年增加,管道使用年限不斷增大的情況下,通過(guò)我司近幾年的綜合整治,漏損率有了一定的下降,但由于受到地理環(huán)境、歷史因素、管材和管網(wǎng)結構不合理等因素制約,要達到《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》管網(wǎng)基本漏損率不應大于12%的要求,還應做更大的努力。隨著(zhù)舊管網(wǎng)改造、新材料、新技術(shù)、新設備的應用和設計施工安裝水平的提高,相信漏損控制的目標一定會(huì )實(shí)現。
(摘自城鎮水務(wù)2015年02期)