水是人類賴以生存和從事生產不可缺少的資源.隨著經濟建設的發展,物質文化水平的提高,人類對水的需求日益增長,但其并非取之不竭,用之不盡.城市供水系統是市政管網的重要組成部分,屬城市基礎設施.管網的維護、管理水平的高低,影響到城市工業生產和市民生活,同時也關系到供水企業的經濟和社會效益.供水企業如何運用先進技術和管理手段,提高供水效率,降低給水成本;采取有效措施,減少和避免管網漏損是需要長遠探析的課題.
1 供水管網主要的漏損原因
1.1 管網陳舊老化
由于轄區內許多老式小區管網年代久遠,整體敷設時間過長,受到土壤中酸堿及細菌侵蝕的影響,所以管材發生腐爛,導致漏損.另外,老鄉鎮水廠管線的大量并入,其管網鋪設年代亦久遠,且隨意性強,多為剛性接口,經不起溫度變化、腐蝕、地基沉降等因素的影響,易造成漏水.
1.2 管材質量問題
供水管材種類繁多,有鋼管、鑄鐵管、球墨管、鍍鋅管、PPR 管、PE 管、ABS 管等,進貨渠道不一、質量參差不齊是造成管網損壞的原因之一.近年來,新型供水管材層出不窮,并陸續得到了應用,但限于城市供水的特殊性,供水管網的更新改造只能分期、分批推進,因而老舊管道仍占相當大比例.管材各異,無形中給管網漏水埋下了隱患.轄區內供水管道產生漏損的主要原因有以下幾方面:
1.2.1 鑄鐵管
管型通常在 DN100~DN600.出現如下情況:砂眼、管壁厚度不均、補焊、疤痕、橡膠圈受力不均、承口不圓、承插口有裂縫等,都會成為地下管道損壞的直接原因.管道所采用的石棉水泥、膨脹水泥接口,屬剛性接口,使用一定年限后易受氣候、地形變化而發生變形或破損.此類接口具熱脆性,受拉應力影響,一旦外力作用不均勻,就可能導致環向、縱向斷裂,造成漏水.
1.2.2 鍍鋅管
常見的鍍鋅管是在小口徑的鋼管上鍍一層鋅進行防腐處理,但由于這層鋅一般比較薄,很容易消蝕殆盡,所以作用有限.在鍍鋅質量較差的情況下,鍍鋅鋼管極易銹蝕,造成漏水,并影響水質.另外,接口的絲口鍍層在絞絲時受到破損,也易被銹蝕,尤其是冷鍍鋅管,銹空程度更為嚴重,致使接口管箍斷裂,管壁銹蝕剝落、穿孔,造成漏水.
1.2.3 塑料管
塑料管體輕、價格便宜,不會發生腐蝕和銹蝕,安裝也較便捷,但耐沖擊及耐熱性較差,且易被汽油等揮發性液體侵蝕,尤其是長時間在陽光照射下易發生老化、龜裂而漏水.塑料管自身強度不高,如遇到外力尖銳物體作用,更易破損斷裂.另外,也有發生因連接技術不夠熟練所造成的漏水情況.
1.2.4 閘閥和消防栓
閘閥絲桿的密封圈長期浸泡在水中,易生銹,而經常開關閘閥,使得閥門絲桿磨損,加上水壓沖擊,銹蝕、磨損,關不緊.閘閥的主要問題是密封性能差,漏水現象因此十分常見.消防栓常因為開關卡住或被撞,造成損壞、漏水.
1.3 接口問題
接口問題在供水管網漏損原因中占有很大比例.接口處是應力的集中點,容易松動、斷裂,大口徑管道的橡皮墊襯不牢、管道卡箍螺絲腐爛、鍍鋅管接口麻絲包裹不嚴等均為接口漏損的原因.此外,成本較低的新塑料表,在接口處容易出現滴漏情況.氣候變化,材料熱脹冷縮效應的影響,使漏水更為常見.
1.4 管網運行壓力變化及水錘現象
\\(1\\)管網壓力調度時,如采取措施不當,使得管網運行壓力過高,既不能達到節能的目的,又會使管網爆損幾率增加;如管網壓力不能保持相對穩定,高、低水壓波動會引起管網爆損,尤其是相對老化的管網事故率更高.城市人口及工業生產的大幅增長,使用水量大增,自來水公司只得在原管網條件下提高水壓,增加水量,造成一些舊管道漏損.
\\(2\\)突然停止機泵和關閉閥門都會使水流突變,引起壓力高低起伏,稱水錘現象.管線長度越長,且關閥越快,產生的壓力就會越大;管道模阻或氣蝕的影響,實際發生的水錘值要比理論高得多,巨大的壓力可使管道發生很大的變形,甚至破裂.
1.5 管道設計及施工質量問題
\\(1\\)管道設計標準偏低或錯誤,運用的管材不當,地面負荷和管道支撐力過小;對地下資料不詳,以致施工過程中變更較多,造成管網局部阻力加大,熱脹冷縮的變化下會造成焊縫開裂,甚至爆管.
\\(2\\)施工質量問題主要表現為:溝槽底不平整,通水后水管沉降大;管道接口轉彎過多,接口容易損壞;為抓工程進度,施工技術不符合標準,埋深淺,管線間沒有留出規定的間隙等,這些都會成為隱患.給水管道施工中管道基礎不符合設計要求,造成管道運行中沉降不均;管道轉角度過大,超出規范的允許范圍,配件與管道不配套;回填土時不符合規范要求;沒有把管道基礎 0.3 m 內的腐殖土、石塊等硬物及淤泥清理干凈,使得管網發生沉降而漏損,甚至被硬物折斷.
1.6 管線冰凍
低溫冰凍發生情況:在施工前夜出現冰凍,第 2日氣溫大幅上升,巨大溫差導致接頭熱脹冷縮,出現漏損.爆管大多發生在冬季低溫期,與氣溫驟降、回暖密切相關,如霜凍、雨雪后,氣溫回升,爆管、斷管現象可能集中在幾日內涌現.
1.7 工程開挖及拆遷所致主要表現為:施工挖壞、車輛軋壞、頂管頂壞管道、打樁振動等.拆遷時拆遷用戶搬離有先后,已廢除的管線和仍在使用的管線無法統一對待,也是自來水流失的一個客觀原因.
2 供水管網主要的防控措施
2.1 舊網改造
根據城市建設發展制定供水管網改造計劃,對于常發生爆管、漏水和年代已久的老化管網盡快實施改造.原則上,當每年平均所造成的損失\\(包括漏水量損失、修復費、漏水引起的社會損失等\\)總額大于新鋪或改造管道初期投資的利息額時就要考慮管道更新.
2.2 管材選用
球墨管是廣泛采用的管材,從材質特性上看,具有強度高、延伸性大、抗老化、耐腐蝕等優點,接口采用柔性橡膠圈接口,應力釋放能力強,安裝也較為方便,使用壽命可達 40 年以上.國家首推的塑料管重量輕,耐腐蝕,安裝簡便,內壁光滑、摩阻系數小,水頭損失小,通流能力始終維持較高水平.在同樣輸水量的情況下,塑料管比水泥管的耗電量低40%,管道長度根據施工的要求來定制,無施工損耗,經濟效益和社會效益巨大.
在閘閥和消火栓方面盡可能選用質量較好的銅桿或不銹鋼桿,并有計劃、定期地進行管網閥門及消火栓的巡檢.
2.3 采用柔性接口
過去采用的剛性接口,在管道受到壓力和受到熱脹冷縮后,極易引起開裂.采用柔性接口后,能減少這方面因素而造成的漏水.
2.4 穩定管網壓力
控制管網供水壓力是降低管網爆損的有效措施之一.在管網運行中要盡可能避免發生水錘現象,在高差較大、壓力較高的管網中要設置足夠的排氣閥.在供水管網建立測壓點,根據各測壓點的壓力調度水廠二泵房運行,使整個管網壓力保持相對穩定.
降低管網壓力有多種方法:通過設置減壓閥劃分不同的壓力區,降低過高壓力;泵站的合理調度;裝置泄壓水池;管網中設置電子控制閥門進行調節等.
2.5 完善城市管網規劃,提高施工質量
\\(1\\)隨著城鎮化的推進、城市供水量的提高,也暴露出城市管網在設計規劃上的不足之處.對此,供水管線設計一定要委托有資質的設計單位,嚴禁無主設計;必須遵守國家有關給排水設計規范,深入調查研究,核實相關資料,合理選擇管材;對城市發展的速度要有足夠的估計,并且保證排氣閥設計充足,減少壓力變化造成的漏損;管線設計合理,減少因設計估計不足導致的管線擴容和浪費.
\\(2\\)保證施工質量是減少管道損壞的前提,要嚴格按照施工規范施工,管段通過淤泥地段,必須對該地段采取加強處理措施,管道竣工后要嚴格履行竣工驗收手續;施工時對溝槽內的淤泥、石塊硬物須進行換土夯實;對管線接口嚴格把關,若是焊接鋼管則要求焊接縫厚度均勻,焊縫沒有夾渣、氣孔,鑄鐵承插口接口應打實,法蘭接口要注意與管子垂直,2 片法蘭對準、墊圈就位準確等.
2.6 防凍保溫
冬季對設在室外的水表、管線、管件要采取防凍保溫措施,以免設備凍結,造成漏水;對于埋深較淺、氣溫變化較大或地基有可能沉降的地段,要考慮溫度應力的影響,增加設置伸縮接頭來防止管道的損壞.
2.7 加強管網技術檔案管理
\\(1\\)對管道施工圖、管材、敷設年代、水壓、閥栓、管網改造結果等進行歸檔管理.
\\(2\\)組織巡線員,對管線進行檢查,禁止管道上堆放重物,采取有效的防腐和保護措施.對因道路拓寬、動拆遷等原因損壞的管道,巡視人員應即時通知施工方進行整改.
\\(3\\)除了根據城市供水熱線、市民熱線等公眾平臺反應的各種漏水情況進行處理外,每年還定期進行聽漏普查工作,完成舉報之外無法看見的暗漏修復工作.
3 結語
城市供水管網是城市基礎設施的重要組成部分,是城市供水的命脈.城市供水管網運行狀況的好壞直接關系到廣大市民的切身利益,因此如何有效地降低城市供水管網的漏水狀況以及縮短搶修時間,確保供水管網的安全供水已成為供水公司密切關注的問題.我們從業人員務必要做好這項工作,保障人民生產生活的穩定.供水企業統一認識,形成一個職責明確、協調配合、科學調度、科學管理的機制,利用先進的科技手段和儀器設備,確保城市供水管網的暢通和安全.
