給水管道爆管原因的防治策略

摘要：我國水利工程日益發(fā)展，各個(gè)方面都得到提高，目前，我國水利工程中給水管道爆管現(xiàn)象仍然嚴(yán)重。文章經(jīng)過對(duì)給水管道中爆管現(xiàn)象進(jìn)行研究，目前我國給水管道存在金屬管被腐蝕、地基不均勻陷入地下等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙給水管道的正常使用，影響水利工程的發(fā)展，因此，文章分析了給水管道爆管的原因，其各個(gè)方面處理不當(dāng)?shù)仍斐傻奈：?，并針?duì)給水管道存在的問題進(jìn)行探討，分析了給水管道爆管情況的治理措施，供線管人士參考。

關(guān)鍵詞：水利工程;給水管道;爆管;措施

前言：我國給水管道爆管現(xiàn)象嚴(yán)重，給水管道爆管的原因主要是由于管道材質(zhì)的問題，一些給水管道采用劣質(zhì)材料的管道或者金屬管道，長時(shí)間會(huì)因材料問題發(fā)生爆管現(xiàn)象，或者由于金屬管道長時(shí)間經(jīng)過水的浸泡后逐漸被腐蝕后發(fā)生的爆管現(xiàn)象。引起爆管的因素還有一方面是因?yàn)榈鼗鲁恋纫蛩卦斐傻鼗?，下沉，從而造成管道的壓力，引起給水管道爆管。給水管道的接口處理不當(dāng)也會(huì)引起給水管道爆管現(xiàn)象，由于接口沒處理好的原因使接口在外力作用下發(fā)生彎曲等情況，使接口處漏水，浸泡給水管道。引起管道爆管現(xiàn)象存在的因素還受地表荷載、管道在受內(nèi)外因素的腐蝕情況與水錘與氣囊中存在可流動(dòng)的液體的突然變化等造成的給水管道爆管現(xiàn)象的發(fā)生。嚴(yán)重影響給水管道的正常使用。

一、給給水管道爆管原因分析

1、管道材質(zhì)國內(nèi)早期供給水管道材質(zhì)多為灰口鑄鐵管，該種管材脆性大、強(qiáng)度低，整個(gè)管體組織疏松，難以消除氣孔、黑渣和內(nèi)溝，其在橫向受力和外力振動(dòng)下管頂或兩側(cè)受彎曲應(yīng)力較大的部位易發(fā)生縱向破裂。

2、地基沉降管線敷設(shè)或維修時(shí)基礎(chǔ)處理不當(dāng)、加固不當(dāng)或擾動(dòng)原狀土等都會(huì)導(dǎo)致管道基礎(chǔ)強(qiáng)度不一致，季節(jié)變化等導(dǎo)致地表土收縮、膨脹和翻漿等導(dǎo)致地基強(qiáng)度弱化以及管道附近管路存在的跑冒滴漏現(xiàn)象使地基浸水變軟而產(chǎn)生不均勻沉降，均會(huì)引起縱向彎曲應(yīng)力而導(dǎo)致管道受力不均，造成縱橫向產(chǎn)生裂縫，甚至斷裂，即使采用柔性接口，當(dāng)局部不均勻沉降較大導(dǎo)致接口彎轉(zhuǎn)變形超過允許彎轉(zhuǎn)量時(shí)也會(huì)導(dǎo)致接口漏水。

3、連接方式前期供給水管道多采用剛性接口，該種接口方式具有接口堅(jiān)硬、不具備抗彎、抗拉和抗剪切能力，其在外力作用下對(duì)管道扭轉(zhuǎn)、振動(dòng)和位移的抵抗能力差，因此易導(dǎo)致漏水現(xiàn)象;采用焊接或承插式連接方法的管路上，由于多為現(xiàn)場施工，焊接完成后進(jìn)行防腐施工，由于施工難度等原因?qū)е率┕べ|(zhì)量不易控制，尤其是小口徑管路因施工難度大往往不進(jìn)行防腐施工;承插式接口的可撓性差，易傳遞側(cè)向力矩和軸向拉力，一旦遇到急劇溫差或短期內(nèi)基礎(chǔ)不均勻沉降則會(huì)導(dǎo)致水管爆裂。

4、地表荷載地下管道均不可避免的承受一定量的地表荷載，雖管道本身具有一定的抗壓能力，其在限值內(nèi)不會(huì)對(duì)管道造成破壞，但若遇到較強(qiáng)地表荷載對(duì)地面產(chǎn)生巨大擾動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，管道也會(huì)隨之發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)過程中所產(chǎn)生的不均勻壓力易引起管道滲漏甚至爆管。

5、管道腐蝕埋于地下的管道會(huì)受到內(nèi)外腐蝕的作用，外腐蝕主要為土壤腐蝕，主要因素是土壤微電池、宏觀電池、雜散電池以及土壤微生物等引起，一旦管道防腐層施工質(zhì)量差則會(huì)導(dǎo)致局部防腐層破損;內(nèi)腐蝕則主要是由電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕，其會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)涂層脫落。

6、水錘與氣囊有壓管路內(nèi)流動(dòng)的液體因某種外界因素導(dǎo)致內(nèi)部液體流速突然變化，液體動(dòng)量變化引起壓強(qiáng)突然變化，因此在一段時(shí)間內(nèi)升壓和降壓交替進(jìn)行直至完全衰減的現(xiàn)象成為水錘，水錘現(xiàn)象發(fā)生后一旦管路難以承受則會(huì)導(dǎo)致漏水現(xiàn)象;在長距離輸配水管路中一般設(shè)計(jì)流速不大，管路中的氣體多以氣囊形式存在于管路頂部，在管路剛開始沖水時(shí)管路內(nèi)流態(tài)多為層狀或波狀流，排氣也較為容易，而后期則多呈段塞流，該種狀態(tài)下排氣則較為困難，同時(shí)由于長距離、大管徑、多起伏的管線經(jīng)過地形起伏高差較大地段若沒有安裝足夠的排氣泄水裝置則更易導(dǎo)致管內(nèi)充氣，一旦管路排氣不徹底則氣囊的壓縮將導(dǎo)致高強(qiáng)壓力振蕩和管路劇烈震動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)并會(huì)導(dǎo)致供水中斷。

二、管道爆管防治對(duì)策

1、合理選用管材

供水管路管材選用應(yīng)選擇承壓能力強(qiáng)、使用性能可靠、施工簡單、使用年限長，內(nèi)壁光滑、輸水能力強(qiáng)的管材以充分保證給給水管道能夠安全運(yùn)行。在建設(shè)水管中，要選擇優(yōu)質(zhì)的管道材料，治療的優(yōu)劣決定其使用年限，在保證材料具有抗壓、抗腐蝕等特點(diǎn)。目前一些水利工程中使用球墨鑄鐵管，這種材質(zhì)硬度強(qiáng)，抗拉及抗壓性好，不易腐蝕;在給水管道中能夠長時(shí)間使用，具有一定的優(yōu)勢。同時(shí)由于該種管材采用T型柔性接口，該種施工工藝具有良好的密封性和可撓性，其埋置于地下可抵抗少量的不均勻沉降，改善管道及周圍土壤受力狀態(tài)，管道本身因水溫變化而引起的伸縮在接口處可被吸收而不致漏水。

2、加裝伸縮管和排氣閥

為避免由于軸向應(yīng)力導(dǎo)致的斷裂，應(yīng)解除一些部位對(duì)管道的約束，即在一定范圍內(nèi)允許管道伸縮，因此應(yīng)采用伸縮器或套管等措施來釋放固定端應(yīng)力;在地形起伏較大區(qū)域應(yīng)在管道的高點(diǎn)加裝自動(dòng)排氣閥，在地形起伏較小的區(qū)域也應(yīng)在挖槽時(shí)人為的設(shè)計(jì)出起伏坡度，使管路呈循環(huán)上升或下降，并在一定范圍內(nèi)的最高點(diǎn)加裝排氣閥。

3、加強(qiáng)陰極保護(hù)

當(dāng)前長距離管線多采用鋼管，但其有在自然環(huán)境中易腐蝕的缺點(diǎn)，因此應(yīng)做好其防腐工作方可延長其使用壽命，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼管進(jìn)行陰極保護(hù)的措施，由于鋼管在土壤環(huán)境中所受腐蝕多為電化學(xué)腐蝕，而陰極保護(hù)是防止土壤腐蝕性的前提，應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中通過測量鋼管環(huán)境土壤電阻率和自然電位來評(píng)價(jià)土壤腐蝕性，并結(jié)合測定值來進(jìn)行陰極保護(hù)措施。

4、改進(jìn)接口形式

針對(duì)于鋼管自身抗腐蝕性較差的缺點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼管內(nèi)外防護(hù)處理得當(dāng)，因此可采用承插式焊接接口鋼管以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管，避免管道發(fā)生爆漏。

給水管道中接口處理不當(dāng)會(huì)引起爆管現(xiàn)象，由于管道鋼管不具備抗腐蝕性，很容易被誰浸泡發(fā)生被腐蝕現(xiàn)象;對(duì)此，應(yīng)該采用焊接的方式代替鋼管的接口，即將傳統(tǒng)鋼管的對(duì)接焊縫接口改為搭接焊縫接口，從而提高焊縫質(zhì)量，避免了接口被腐蝕，同時(shí)應(yīng)該將焊接的質(zhì)量加強(qiáng)，各個(gè)縫隙及時(shí)處理，減少環(huán)向焊縫帶來的應(yīng)力集中，避免焊接處由于水沖擊造成漏水，使管道爆管。

5、加強(qiáng)管理對(duì)漏水現(xiàn)象

水利部門應(yīng)該加強(qiáng)管理措施，方式漏水現(xiàn)象的發(fā)生。為了使漏水現(xiàn)象逐漸減弱現(xiàn)象，避免爆管現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)對(duì)水管進(jìn)行質(zhì)量的加強(qiáng)，及時(shí)進(jìn)行檢測維修;在動(dòng)和關(guān)閉閥門時(shí)盡量緩慢進(jìn)行，使水對(duì)于水管的沖擊力變小，避免水的沖擊給水管帶來的破壞。通過管理制度的制定，將操作順序合理安排，保證操作正常進(jìn)行。在水質(zhì)發(fā)生問題或者出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查并維修，及時(shí)更換水管，避免水管爆管造成的嚴(yán)重后果。

三、結(jié)語

目前，市政給水管道爆管現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，給水管在出現(xiàn)爆管現(xiàn)象時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響給水智聯(lián)與安全，爆管的發(fā)生也可能引起其他現(xiàn)象的出現(xiàn)，由于水的沖擊造成其他事故，給人類帶來威脅。爆管現(xiàn)象的出現(xiàn)原因主要是管道本身材質(zhì)及適量、接口質(zhì)量及抗腐蝕、抗壓、抗拉性的優(yōu)劣、內(nèi)外因素的壓力、管理體系的不完善、股難道內(nèi)液體具有的腐蝕性等。這些問題的解決依靠市政的嚴(yán)格管理，經(jīng)過對(duì)管理體制的規(guī)劃，對(duì)材質(zhì)質(zhì)量的加強(qiáng)，對(duì)接口處的處理以及應(yīng)用防腐蝕性強(qiáng)的管道材質(zhì)。通過一些列處理措施的應(yīng)用以及嚴(yán)格的管理，不僅增加管道質(zhì)量，避免給水管道爆管現(xiàn)象的發(fā)生，還能夠延長管道的使用壽命，增加市政的良好控制，從而促進(jìn)給水管的正常供水。

參考文獻(xiàn)：

[1]屈鯤.供給水管道破損漏水情況研究分析[J].供水技術(shù).2010（05）

[2]王天奎，張德林，黃巧霞.給給水管道腐蝕現(xiàn)象原因分析及預(yù)防[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2010（03）