論城市管網漏損的原因及控制對策
任大慶
摘 要 給水系統(tǒng)一旦發(fā)生事故,對人民生活、生產將造成不同程度的影響。為了降低供水系統(tǒng)的運行成本,同時又避免不必要的經濟損失,使有限而寶貴的水資源得到充分利用,探討城市管網漏損的原因及控制對策很有必要。
關鍵詞 管網漏損 原因 控制對策
隨著社會經濟的高速發(fā)展和人口的劇增,人類對水資源的需求量越來越大,因此水資源合理開發(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,但實則是一個水資源貧乏的城市。我市(翠屏區(qū)域)供水人口約58萬人,日供水量約18萬立方米,城市管網總長約560公里(DN100以上)。從20世紀60年代起宜賓市開始供水,雖經近幾年的改造,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年以前管網漏損率幾乎在28%以上,雖然經過近幾年的努力,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)還將進一步加大資金投入量,增強技術力量和加強職工責任心,大力開展供水管道的檢測漏工作?,F將近幾年對我司管網漏水原因及控制對策做一些分析。
供水管網檢測漏的目的:
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(tǒng)運營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重要且必不可少的手段,通過對它的檢測,找到漏水點的準確位置,即可節(jié)省大量的人力、物力,又能提高工作效益和經濟效益,降低供水系統(tǒng)的運行成本,同時又避免不必要的經濟損失,使有限而寶貴的水資源得到充分利用,更好地為城市生產、生活創(chuàng)造更有利的條件。
管網漏損的形式:
供水管道的漏損主要分為明漏和暗漏兩種形式,同時也還包括水表誤差,閘門漏水,不合法用水(長期吃滴水造成水表不轉,盜用城市公共消火栓和非法開口接管用水)以及城市市政建設施工破壞和長期腐蝕、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,及時通知維修隊修理。對于明漏一般容易發(fā)現,可以做到隨時發(fā)現隨時處理,通常在白天進行,原則做到了修理不過夜。而暗漏是目前城市無效供水量中水量最大、最難控制和最不易發(fā)現的問題,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。
管網漏損的原因分析:
在供水管道檢測漏工作中,由于漏水點的漏水情況不同,原因多種多樣,同一漏點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上的原因,設計施工技術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管是近幾年來才開始使用。由于鑄鐵管材質較脆,使用時間較長后管道外壁強度有所降低,加上在生產過程中一些廠家使用了質量較差的生鐵,生產工藝存在一定問題,使生產出來的管材質量差、強度低,很容易發(fā)生爆管,如整體或區(qū)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,以及水壓過高、外部荷載的變化使接口松動造成漏水,接口出現問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,再加上鍍鋅鋼管長期埋設在地下,沒有進行防腐處理,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,但漏點個數卻位居第一,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,由于在焊接過程中破壞了已經做好了的防腐層,焊好后又未及時的修復,時間長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,在承受壓力后產生變形、出現裂縫,產生縫隙漏水。
2、設計施工安裝質量不良。在實踐過程發(fā)現,漏水點多發(fā)生在埋設深度小于1.2米的管道上,約占漏水點總數的60%,地下給水管埋設過淺,抗重壓能力較差,再加上受到管道上面土層、路面上凈荷及動荷載的作用下造成斷裂,特別是大管徑管道經過軟土地基時,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、車輛荷載及土體側向位移時,產生縱向彎曲,導致管道失穩(wěn)。又由于原管道安裝大部分采用的連接方式為剛性接口,在受到交通車輛的震動,耐疲勞強度降低,管道受大負荷的影響下產生不均勻沉降,使接口填料脫落,造成接口腐蝕點等管道最薄弱處產生破裂而漏水(如宜賓岷江大橋兩根DN300鋼管采用剛性接口,來往車輛過多,受到振動造成接口多處漏水)。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(jié)、法蘭接口連接點等)發(fā)生斷裂、爆裂,改現象在鑄鐵管接口處經常出現。
③在有是局部堅石接觸處,由于沒有處理好基礎墊層,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,是因為管道安裝時沒有嚴格按規(guī)范要求回填相應材質所致。
⑤接口質量不好,尤其是剛性接口,經常引起接口爆裂導致漏水。
3、防腐蝕問題。管道防腐措施不當,特別是鋼管由于管內壁沒做好防腐,管外壁防腐層又太薄,一經破壞造成管道腐蝕,特別是經過城市下水道、排水溝時,沒有采取偏移、抬高措施,在不能偏移的情況下,又沒有加強防腐處理,這樣在管道腐蝕穿孔時,就往下水道、排水溝漏水,很難被檢測到,其他管道在安裝時也易發(fā)生此類現象,應引起高度注意。
4、其他原因:
①殘存水管的漏水:近幾年來,隨著城市建設的發(fā)展,城區(qū)舊管網改造,特別是市政工程建設拆遷,有些舊管道來不及拆除或拆除不徹底,造成殘存水管漏水。
②市政施工、建筑施工時基槽開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)展改造后沒有及時進行相應改造,造成覆土厚度過高或過低,原埋設在人行道下的管道變成在車行道下面,由于未及時采取加固措施,或在改造時沒有經過合理布置,沒有達到標準的埋深要求,使管道維護工作難以開展,跟不上發(fā)展的需要,從而造成管道漏損。
④就某一處漏點而言,漏水量與壓力成正比,供水壓力持續(xù)高壓或壓力驟變,均會引起存在爆管隱患的管道發(fā)生爆管事故。
管網漏損控制對策:
漏損的控制是一個系統(tǒng)的較為復雜的工程,
涉及供水的諸多環(huán)節(jié),如出廠計量、水表誤差、統(tǒng)計、管材、施工、漏水調查等。但排開諸多原因,本人認為重點還應該放在城市管網漏損控制方面,應想盡一切方法避免漏水的發(fā)生,制定出科學、合理的控制措施。
1、 科學規(guī)劃,精心設計。
①、 通過管網規(guī)劃實施,合理調度供水,使
供水的流量、壓力在合理的經濟范圍,即保證城市發(fā)展和人民的生活需要,又能保證供水管網的合理和安全運行。
②、建立城市管網信息系統(tǒng),完善管網資料,及時更新維護系統(tǒng)的時效性和準確性。
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二次污染,滿足城市供水需要。我公司供水管網大于DN200管道已采用球墨管,DN200以下采用PE管,入戶配水管采用PP-R管,減少了漏損。
④、加大對舊城管網的改造進度,加大管網的維修、改造更新,減少漏水。我司近二年投資近3千萬元對全城約50公里管道進行了改造,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?guī)淼谋苁鹿蕦矣邪l(fā)生,所以排氣閥有必要進行精心設計和施工,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 管網更新改造。根據《城市供水管網漏損
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的1%進行更新改造;對大于DN50的支管,每年應安排不小于管道總長的2%進行改造;對舊管和漏水較頻繁的管道,應作為改造的重點。
②、 管道設計施工安裝應符合《給水排水設
計規(guī)范》和《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268)的規(guī)定,公司工程監(jiān)理部門,應嚴格按照有關規(guī)程、制度,監(jiān)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,管道周圍不得有硬塊或尖狀物,遇軟地基時要回填沙石并分層夯實,支墩的背后必須緊靠原實狀土,有空隙要用相同材料填實,回填土必須夯實,使密實度達到90%以上,車行道必須在管頂回填原相同材料或沙層不小于30cm,并夯實,同時在上部應回填砂夾石,注意在回填時不能從一側沖壓管道,特別應注意對管道接口務必敲打嚴實,盡量采用柔性接口,嚴格按照施工圖和施工安裝規(guī)范進行安裝,鋼管及鋼制件按標準嚴格進行防腐處理。
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(guī)程進行,認真做好管道施工安裝的竣工圖繪制,及時歸檔備案,方便以后的管網維修、管理。
④、開展管網漏損研究。加強管網巡檢維護工作和加強區(qū)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的檢測,它是管網漏損的主要發(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,利用抄表巡線與檢漏相結合,抄表與管道設施管理相結合,把被動檢漏變?yōu)橹鲃訖z漏,把管網分區(qū)域落實到人,同時充分調動群眾的積極性,把發(fā)現的漏水問題及時上報自來水公司并及時維修。通過開展漏水檢查,提高暗漏探測的準確率,減少漏點的查找、修復時間,能有效地控制管網的漏損。同時由于管道長度越來越長,地理環(huán)境越來越復雜,漏點的發(fā)現也將逐步增難,又由于自身技術水平還不高,建議定期組織專業(yè)檢漏公司開展區(qū)域性檢測,主動及時查找暗漏,減少暗漏損失,管網暗漏必將得到控制,整個管網漏損也將得到降低。
⑤、加大供水監(jiān)察和執(zhí)法力度。管網漏損的控制是企業(yè)綜合管理的一項重要內容,應該加強城市供水監(jiān)督力度,嚴格執(zhí)法,杜絕各種各樣的偷水、霸王用水等現象,依法管水治水。
隨著城市的不斷發(fā)展,人口的增多,在供水量逐年上升,管道長度逐年增加,管道使用年限不斷增大的情況下,通過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、管材和管網結構不合理等因素制約,要達到《城市供水管網漏損控制及評定標準》管網基本漏損率不應大于12%的要求,還應做更大的努力。隨著舊管網改造、新材料、新技術、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實現。
(摘自城鎮(zhèn)水務2015年02期)