市政给水管道爆管原因与对策分析
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- 发布时间:2015-12-12 17:47
摘要:城市给水管爆管作为一种供水隐患,对城市的优质服务和安全用水带来了很大影响。为了减少爆管频率,及时处理城市给水管的爆管事故,确保社会的正常秩序和城市居民的日常生活,提高供水的优质服务。本文对城市给水管道的爆管原因展开了分析,并提出预防爆管事故的有效应对措施。
关键词:市政给水;管道;爆管;对策
城市给水管出现爆管事故的原因通常都不是单一的,而是由于各种主观和客观的因素等多方面造成。所以,分析给水管道应该从整体的角度着眼,大量收集区域内管网的相关资料,以区域管网作为单位,对管网的材质、受力、承压以及连接方式等情况做一个综合性分析,确定影响爆管的各因素之间的关系,才能对给水管网爆管进行综合的预防和控制[1]。
1.市政给水管道爆管原因分析
1.1 管道内部气体的影响
管道长距离的运输水,特别是在地形起伏较大的地段,管径大的管道在高处容易聚集气体,随着温度的变化,其体积也会发生改变,出现热涨冷缩的情况,导致局部压力加大,若设置的排气不适当,就会造成爆管的情况。若管道在刚使用时,充水太快,设置排气阀的位置和数量不得当,也会导致管道排气不畅,出现水锤,同样会造成爆管。
1.2 水锤作用的影响
一些管道因为太长、流速快、水压大,在阀门被快速关闭、停泵或者电网突然停电时很容易引发水锤破坏,水锤到来的冲击力对管壁造成超高压,造成爆管。
1.3 管道接口的影响
当前,不少管道的接口都存在刚性过强、填料过硬的现象。管道受侧向推力的影响,承口会受到一定的拉力,插口受压后,铸铁管的抗拉强度较差,造成承口破。除此之外,膨胀水泥砂浆和水泥砂浆的填料都具有一定的膨胀性,当膨胀的强度超过承口的强度时,承口就会破裂。同时,这些填料还具有抗压强度高的性能,可以传递侧向位移,最终导致爆管。
1.4 温度压力的影响
在刚性接口管道中,温度变化后会产生热应力,引发管路爆裂的情况。尤其是在不同土质含水率的土层中,冻胀系数也不一样,导致频繁的爆管。特点是在西北和东北地区,其温差大,因为没有及时处理温度压力而出现爆裂事故。另外,管道埋置太浅,没有埋在冰冻线下面,这种情况也会产生热应力而引发爆管。
1.5 管网腐蚀、老龄化的影响
钢管存在的一个最大问题就是腐蚀问题,特别是软水管道更加容易出现腐蚀现象。同时,土壤也具有一定的腐蚀性,这就更加容易造成管道爆裂。并且,管道出现结垢后会减小过水断面,降低通水能力,加大管道阻力,增加管道运行的负荷而引发爆管。另外,管道使用时间过长后,在结垢和腐蚀的相互作用下,管壁疲劳,更易加剧爆管[2]。
2.预防市政给水管道爆管的对策
2.1 提升管道排气系统的质量
首先,合理设计,选择排气阀安装的正确位置,合理布局,确保数量的准确性。其次,加强维修和检测。尤其是设置在阴井内排气阀,必须定期进行对其进行加油,多活动,防止失灵。另外,还要提升排气阀本身的质量。当前我国排气设备大多是机械动作,其灵敏度通常都比较低。因此,完善阀体,探索新结构的排气阀,加大其灵敏度是一个关键的研究课题。
2.2 消除水锤的破坏作用
针对水锤的破坏作用,可以通过减小水锤的冲击力,有效避免水柱弥合和拉断的现象出现,以此改善管道在运水过程中的受力情况。其具体措施如下:扩大管道内径,减缓水流速;开关阀门和水龙头的速度减慢;取消底阀和回阀;装置停泵水锤消除器;选择使用微阻缓闭止回阀;安装调蓄水池;在地理位置较高的地方安装高速进排气阀;在管道的路线上安装调压井、空气室和气压罐。
2.3 完善管道接口技术
以往在安装管道接口时只注重接口本身的强度而忽视了管线的整体,通常采用石棉水泥口替代青铅口,这种做法虽然可以节约一定的成本,但容易因温差而导致爆管的现象。所以,应该着重考虑接口的柔韧性,利用柔性和刚性相结合的方式进行接口,例如,采用胶圈和膨胀水泥接口,青铅口和石棉水泥口间接使用,这样才能更高的提升接口的抗弯强度和耐压力。
2.4 避免管道温度应力
在设置管道时,规范的要求是必须覆盖超过0.7m厚度的土,同时还要确保其在最大冻深以下的0.2m处[3]。此外,在冬天施工时,试压更要做好保温防冻措施,条件好的可以通过气压试验。针对温度变化大、温差大的地段,要设置伸缩节,此处可以借鉴热力管段的经验。
2.5 加强管道检测和漏水修复
在管道的施工过程中要特别注意管道材料的防腐作用,在管道的埋设和覆土等方面要严格根据施工程序操作,同时,要注意在运输和吊举的过程中避免管道受到损坏。另外,建立管网信息监控系统,在全市范围内建立多个测压点。根据检测出的压力变化对机泵的运行进行调度,使整个管网压力保持一定的稳定,这样可以有效避免水压波动引起的爆管。
例如,某公司建立了全新的管网捡漏中心,购进了不少高端捡漏设备,同时还加强工作人员的考核,将捡漏水量和个人的收入挂钩,充分的调动了大家工作的积极性。该检漏中心组建以来,检查出漏水量2000多万吨。同时,该捡漏中心还规定,捡漏和修复不受节假日和上下班的影响,一旦接到居民反馈信息,必须在24小时以内进行及时的处理和修复。管网暗漏检测和漏水修复工作的加强,不仅减少了管网的爆管次数,降低了产销差率,同时还获得了广大居民用户的好评。
结束语:
给水管网爆管将对居民的安全供水造成直接威胁。本文分析出导致爆管的原因错综复杂,总结其原因主要是因为水锤作用的影响、排气系统问题、接口工艺不足、温度应力、材料等方面造成,因此,从管道的选材、接口工艺的改进、排气系统的完善、温度应力的有效预防等方面着手,对症防治,避免管道爆管事故的发生。
参考文献:
[1]卢海宁.市政给水管道爆管原因及防治[J].建材与装饰,2013,05(8):302-303.
[2]曲林,王深波,王晓燕,等.分析市政给水管道爆管原因及对策[J].才智,2011,02(19):42.
[3]李铁.预防和减少市政给水管道爆管的建议[J].科技创业家,2012,09(17):18.
蔡乾凌 李世琪