淺析自來水管道爆管的原因及分析

淺析自來水管道爆管的原因及分析【摘要】：隨著社會的發(fā)展，人們越來越重視到城市供水安全的問題。尤其近幾年來，自來水管爆管的問題引起很多專家的注意，成了他們研究的重要課題。能否有效的解決這一問題，給市民的飲水帶來方便，是專家研究的目的所在?！娟P鍵字】：淺析；自來水管道；爆管；原因及分析爆管原因的分析1施工不規(guī)范對于爆管的原因，從人為和自然來說，有很多因素。先單從人為來說，首先，就是施工的不規(guī)范，一般來說，都是給水管道直接放置在原狀土上，靠原狀土基對管道進行承載,但是，由于部分地區(qū)地形，土質(zhì)比較復雜，所以導致施工者不能按照設計要求的土基進行平整壓實處理，導致最終的施工結(jié)果不能達到預定要求，造成一些不必要的損失與麻煩。還有，在給水工程施工規(guī)范中，對溝槽回填有著嚴格的規(guī)定。但實際上來說，從我們具體在實際中看到的與聽到的，結(jié)果往往不盡人意。第一，在回填土的選擇上必須服從施工的要求，規(guī)范要求槽底至管頂50cm范圍內(nèi)，不能含有雜質(zhì)以及較大的的磚、石等硬塊。但是，從實際情況來看，施工者粗心大意，不認真對待，直接把溝槽中挖出的土填到溝槽中，不進行篩選。導致土中含有各種垃圾和雜質(zhì),這樣，使得回填土不分層夯實，在外界作用下，使得擠壓管道，導致管道破裂。2鑄管工藝與材質(zhì)的影響據(jù)統(tǒng)計，大部分造成爆管的事故都是發(fā)生在材料抗拉強度低的普通鑄鋼管。發(fā)生這些的主要原因就是由于連續(xù)澆鑄工藝鑄鐵管，使得管體內(nèi)組織疏松、夾氣、夾渣、內(nèi)溝、重皮，最終導致縱向裂縫，而且在澆鑄工藝過程中，由于管體劇冷，無退火，收縮不均勻，產(chǎn)生的溫度應力，造成管身硬脆，抗震動力小，耐不住沖擊，抗彎、抗拉強度差，再者給水管道往往適應不了高壓、震動，重載、沖擊和不均勻沉降等環(huán)境條件影響，引起管道的脆弱，甚至導致破裂。3道路施工影響最近幾年，我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，道路行業(yè)也飛速前進。各種快車道，綠化道等等，但是，由于交通壓力日益的增大，使得道路發(fā)展不得不擴建。由于在道路下方的管道壓力變大，道路性質(zhì)發(fā)生改變，在道路性質(zhì)發(fā)生變化后重車碾壓造成管道受力不均，嚴重的引來爆管。而且，由于施工者盲目的開挖，在施工中直接導致供水管道破損，先前的路面遭到重創(chuàng)，管頂覆土厚度不夠，大型施工機械在供水管道上方行駛時，造成下方壓力過大，供水管道產(chǎn)生爆管。4管道材質(zhì)欠佳由于各種地域或者水土的原因，使得水管的材質(zhì)不盡相同，其中，有灰鑄鐵管和預應力鋼筋混凝土管最為常見。在20世紀的灰鑄鐵管采用連續(xù)澆鑄工藝生產(chǎn)，根據(jù)各種分析，我們發(fā)現(xiàn)，爆管與連續(xù)鑄管的工藝有著直接關系。因為在這個過程中，可能是管外產(chǎn)生冷區(qū)，使得這部分的材料變得相當?shù)拇嗳?，強度也變得相當?shù)牡?。再加上對存有漏孔的管子采用生鐵補焊，對承壓管來說更加造成了難度。生產(chǎn)的不規(guī)范，環(huán)筋螺距加大，鋼筋強度低等質(zhì)量上的缺陷都是造成爆管的原因。5氣溫影響管道由于埋在地下，所以受溫度影響較大，尤其是采用鋼性接口的管道。冬季常常受冷收縮，接口容易受擠壓產(chǎn)生滲漏，但是，在開始的時候，由于滲透的少，不容易被發(fā)現(xiàn)，所以常常容易被忽略。而隨著氣溫的上升，接口來回脹縮，滲漏水持續(xù)的流入土壤，使得管道周圍水土流失，引起管道不均勻沉降，致使爆管發(fā)生。而且，管內(nèi)液體與外界溫度的不同，導致內(nèi)外溫差，由于金屬的熱脹冷縮，使得管壁變得越來越薄，最終導致管壁破裂，產(chǎn)生爆管的現(xiàn)象。6管網(wǎng)老齡化、腐蝕、結(jié)垢的影響由于管道長期埋在地下，受到各種液體，氣體的沖擊，使得管壁越來越薄。再加上部分液體的特殊性質(zhì)，有的會產(chǎn)生腐蝕效果，所來，管道長期的腐蝕，變得越來越脆，加劇了爆管發(fā)生的概率。再者，部分液體使得在長期流動過程中會沉淀，造成結(jié)垢嚴重，不但影響到管內(nèi)液體的流動，還會使管道材質(zhì)越變越差，引來爆管的結(jié)果。再者，長期埋設在地下的供水管道常常受到土壤腐蝕和電化學腐蝕的作用，加劇了爆管的產(chǎn)生。而且，由于管道結(jié)垢后，造成過水流面減小，通水不暢，能力降低，管道收到的阻力也隨之增大，管道超負荷運行造成爆管現(xiàn)象的產(chǎn)生。7管道施工質(zhì)量管道安裝的深度是非常重要的一環(huán)，如果過深，就會使得長期被大量固體所壓，加重負載，造成爆管。另外，如果太淺，管道的抗重壓能力變差，在路面車輛超負荷的行駛時，使得下方壓力變大容易，造成斷裂。所以說，過深或者過淺都會導致爆管的發(fā)生。相應的措施1采用新材料前面我們已經(jīng)分析過了，由于管制材料的原因，造成爆管的問題很嚴重，所以來說，我們要采用新材料，杜絕爆管的發(fā)生。其中，在對于管徑100mm～800mm的情況下，我們采用的是離心工藝制造的球墨鑄鐵管。之所以采用這種材料，是因為第一，球墨鑄鐵管使用了水泥砂漿，非常符合衛(wèi)生要求。第二，在城市，城市供水管道常常是輸送有壓力的水，所以說管道必須有承受巨大壓力的功能。而球墨鑄鐵管可以承受最大壓力超過2.0MPa，相比其他非金屬管材有著很大的優(yōu)點。第三，球墨鑄鐵管系的剛度相比其他管道都有著其獨特的特點，比其他非金屬管道承受的壓力更大，更強。第四，球墨鑄鐵管的管件規(guī)格相當齊全，可以適應各種新安裝的需要，更重要的是可以適應運行管道上不停水引接分支的需要，這對于其他非金屬材料來說，更方便，更實用。其中管徑在800mm以上的輸水管道我們采用的是預應力鋼筋砼管。這種管道的優(yōu)點是比一般預應力管具有較好的抗?jié)B性。而且，它鑒于承插端的工作面是定型鋼制口環(huán)，所以來說。他的幾何尺寸誤差比一般材料來說更小。其次，他可以適應腐蝕性土壤，鹽堿性土壤等惡劣環(huán)境，相比其他材料來說，適用范圍更廣，也更實用。所以說，新材料的選擇尤為重要，他是解決爆管現(xiàn)象的關鍵所在。2科學管理軟硬件系統(tǒng)隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，計算機越來越深入到我們生活中。所以，對于計算機的選擇也是很靠譜的事。首先，我們研究一下管網(wǎng)硬件系統(tǒng)，在這方面，我們采用的是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)SCADA。這種系統(tǒng)可對給水管網(wǎng)一些節(jié)點的水壓和水流量進行實時的監(jiān)測，并且采用的是無線傳送方式準確無誤的將水壓和流量信號傳回控制中心，用這種裝置來進行對系統(tǒng)的控制與檢測。此外還可以設置管網(wǎng)壓力限值報警，在遇到危機狀況時能及時采取措施，防止爆管的發(fā)生。我們采用的第二種方式是軟件系統(tǒng)，首先，要建立在地理信息系統(tǒng)，在相應的地理位置上做出水管網(wǎng)的圖形和數(shù)據(jù)管理。施工人員提供管線的空間位置，防止人為的原因進行破壞。在事故發(fā)生時，如果有這個系統(tǒng)，我們就能快速制定關閥方案。再者，我們要建立管網(wǎng)的各種水力模型，對現(xiàn)有管網(wǎng)的運行狀態(tài)及時的進行評價，并且提出近幾年的管網(wǎng)改造計劃，方便給水工程的投資管理；另外，對管網(wǎng)的分析計算可以核定各水廠的布局是否合理，當供水系統(tǒng)發(fā)生重大事故時，憑借著管網(wǎng)水力模型對配水管網(wǎng)運行狀態(tài)的模擬，研究事故發(fā)生時，在管網(wǎng)供水問題上產(chǎn)生的原因，方便采取措施，防止爆管的發(fā)生。3提高施工技術施工者的技術往往關系到整個過程的結(jié)果，對于施工技術的要求也必須到位。對于具體的要求，第一，管道一定要平，不能坑坑洼洼，含各種雜質(zhì)。對于管身要著地，不能產(chǎn)生懸空的狀況。在處理閥門井時，留一定的空隙在管頂頂部，防止井壁沉降時壓壞管道。還有，在使用前，應該先檢查內(nèi)外防腐是否符合標準，對于不合格的必須禁用，不能以假亂真，將來造成不可預測的后果，要防范于未然。在具體操作時，不能損壞插口，使用時要小心，使用前要檢查。對于操作路線要嚴格實施，不得隨意更改?！窘Y(jié)語】：自來水管道工程是一項重要的，關系為我們生活的一項工程，對于在此基礎上產(chǎn)生的爆管現(xiàn)象，我們必須加以重視，認真對待，給與市民們正常的飲水之便。由于其產(chǎn)生原因的復雜性，要求我