供水管道施工（精选11篇）
供水管道施工 篇1
随着城市道路交通日益繁忙, 采用路面开挖法实施地下管线施工困难, 同时为了保护施工区域周边环境, 把环境污染降到最小程度, 近年来一种非开挖施工的管道水平定向钻进穿越工法得到了广泛的应用。
1 穿越施工准备
1.1 基本原理。
按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小口径先导孔, 随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔, 当扩孔至尺寸要求后, 在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管线, 回拉铺设地下管线。
1.2 施工顺序
1.2.1 地质勘探及地下管线探测。
地质勘探主要了解有关岩层和地下水的情况, 为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括:土层的标准分类、孔隙率、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。为准确起见, 一般采用钻探方法获取。地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置, 为设计钻进轨迹提供依据。一般采用物探法。
1.2.2 测量放线。
依据线路平面、断面图、设计控制桩、水准标桩、中线测量成果表进行测量放线, 测定出管线轴线和施工作业带边界线。
1.2.3 场地准备。
道路和场地对定向钻穿越至关重要, 在设备进场前要花大的精力做好道路和场地准备工作。要尽可能利用现有道路, 无路可行需自行修建便道。入、出土点场地土质承载力应能满足设备、车辆的进入, 钻机一侧施工场地以放得下钻机和配套的配件即可, 而管道一侧必须要有足够的长度, 以能放得下所预制的管道为准, 管道要事先预制好, 不允许回拖时预制管道, 以防扩好的孔洞塌方。
1.2.4 钻进轨迹的规划与设计。
导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据是管道的设计要求, 结合地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力等, 给出最佳钻孔路线。目前, 大多利用计算机进行最优化钻孔轨迹设计, 从而大大提高了轨迹设计的科学性和设计效率。
1.2.5 钻导向孔。
钻导向孔的关键技术是钻机、钻具的选择和钻进过程的监测和控制。要根据不同的地质条件以及工程的具体情况, 选择合适的钻机、钻具和钻进方法来完成导向孔的钻进。
2 定向钻进穿越施工技术优缺点
2.1 定向钻施工的优点。
首先, 采用定向钻穿越施工时, 地上功能能够正常使用。例如穿越公路、铁路时, 可不阻断交通;穿越河流时, 可保证河流畅通, 不阻断通航、排洪。其次, 施工周期短、作业安全迅速、综合成本低, 社会效益显著。在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合, 可用定向钻从其下方穿越。在城市建设高速发展的今天, 避免重复开挖、修复所造成的道路拉链工程, 具有较高的社会及经济效益。第三, 由于采用了非开挖施工, 减少了大量工程土的开挖、运输和堆放, 有利于环境保护。同时, 也相应的减少了基础埋设、地面恢复等的费用。
2.2 定向钻工程中发现的问题。
首先, 在完工后的维护过程中, 多次发现这种情况:使用定向钻进法铺设的管道与开挖埋设的管道在连接处漏水。其次, 技术人员到现场查看, 发现是连接处管子与连接件已经有明显的脱离, 有时甚至脱开;难道是安装工人大意了, 没有连接牢固?询问当时参与施工的一线工人, 那时确实已经连接牢固了, 肯定不是连接的疏忽;是回填土时的外界扰动引起的吗, 经现场查看回填土、了解覆土后地面外界荷载大小, 都觉得也不是这种原因。第三, 定向钻孔后回拖管道的施工方式造成了管材延伸, 施工完成以后管材弹性恢复、管道缩短;管材发生一定的收缩后既缩短了长度, 又有可能发生一定的转角, 因而在连接处常会出现管道与连接件的脱离。第四, 顶管扩孔的孔径往往大于管径, 管道通水后, 受重力作用, 管道下沉, 造成两端连接处脱开漏水。
3 加强供水管道定向钻进施工技术应用策略
3.1 着力解决漏水点问题。
要想解决连接处的漏水问题, 就要保证管道与管件的紧固连接、不能脱离;而定向钻牵引施工时的管材延伸与施工完成后的管材收缩是不可避免的, 所以必须找到合适的方法补偿管材的延伸与收缩;经过几次筛选和试验后, 我们决定采取“接轮”补偿的方法来解决。于是我们开始在工地上试验, 一些新完成的顶管工程, 在与其他管道连接时, 直接加入加长“接轮”进行补偿, 使脱开的接头部位仍然处在接轮中而不致漏水。经过在新延路等工地的试验, 此方法被证明是可行的, 凡是加入“接轮”进行补偿的工程, 再也没有出现漏水的现象;从源头上减少了管网维护的工作量, 有效节约了人力物力资源。
3.2 了解穿越地段的地质情况。
适合水平定向钻施工的地质主要包括为三类地质:Ⅰ类土质包括粘土层、亚粘土层和细土层;Ⅱ类土质是指地表为粘土层、中粗砂层、砂层、细砂层、中间带有胶泥粘土层及亚粘土层、粗砂层、砾径小于30mm含量在20%的砾石层;Ⅲ类土质是指硬度在30MPa以下的岩石层及砂岩层。地质情况直接影响施工的成败, 水平定向钻施工过程中常见的问题是成孔难、控向难、而且容易出现孔壁塌方、卡钻、钻杆断裂甚至回拖管段和钻具滞留在孔内等状况。因此, 水平定向钻报价尤其是长距离大口径管越工程报价时必需认真分析地质情况, 拟定合理的施工方案。
3.3 了解施工现场环境条件。
由于定向钻施工需包括发送和接受两个场地, 施工现场的两侧都需要布置设备, 为缩减成本应尽可能利用原有的道路或直接利用管线作业带。报价时要考虑临时借地、临时便桥便道、作业带清扫、管线连头是否需要降水、道路使用以及运输车辆的过路过桥等费用。
3.4 做好监测与控制。
在钻进导向孔时能否按设计轨迹钻进, 钻头的准确定位及变向控制非常重要。钻进过程中对钻头的监测方法主要通过随钻测量技术获取孔底钻头的有关信息。在中小型钻机上应用较多的孔底信号传送方式是电磁波法, 它的测量范围较小, 一般在300m以内水平发射距离, 测量深度在15m左右。原理为:在导向钻头中安装发射器, 通过地面接收器, 测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数, 将测得参数与钻孔轨迹进行对比, 以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能, 将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示, 以便操作手能控制钻机按正确的轨迹钻进。缺点是必须随钻跟踪监控。
4 结束语
总之, 定向钻进法是发展最快的一种非开挖施工方法, 是利用定向钻机在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行铺设管道的技术, 其具有定位精度高、不影响交通、不破坏环境, 施工周期短、适合复杂地层条件下施工、社会效益显著等优点, 是目前城市建设中管线穿越安装采用最多的工艺。
供水管道施工 篇2
昨日零时１９分，宁波工业供水有限公司建设的工业供水青峙支线管道项目施工现场发生一起安全生产事故，造成５人死亡、１人受伤。目前，伤者生命体征稳定，正在医院接受治疗。
事故发生后，省委副书记、省长李强作出批示，要求抓紧查明原因，依法及时处置，全力救治伤员，妥善安置死者家属。各级各部门要绷紧安全生产这根弦，切实将安全生产各项措施真正落到实处。
省委常委、市委书记刘奇，市委副书记、代市长卢子跃高度重视，要求迅速查明事故原因，深刻吸取教训，坚决防止重特大安全生产事故再次发生。临近年底，各级各部门要高度重视安全生产，在全市认真开展一次安全生产隐患大排查，切实采取有效措施，确保人民生命财产安全。
据初步调查，该工程名为工业供水青峙支线管道项目，起于通途路北延线，终点为滨海快速道，全长６．９３公里。事故地点为６号工作井，事故发生时，施工人员正在工作井内进行顶管作业。
谈如何治理供水管道腐蚀的问题 篇3
一、供水管道腐蚀的现状
在调查中我们发现，凡是没做内衬的管材，使用5年以上均百分之百地被锈蚀，尤其是普通铸铁管材更为明显，结出5cm高的锈瘤。从管道中取出的锈块，大的约有6厘米，可见管道腐蚀的严重性。供水管道内部严重的腐蚀结垢，在流速偏低或滞留水的管网末端，一旦管内水流改向或突然加快时会引起水浑浊、发黄。内部结垢还造成管径断面缩小，有的DN100管的断面仅相当DN50管的断面或者更小，严重影响管网水质及输水能力。管道缩径很厉害，影响水质水压，加大了管网运行负荷。这些受腐蚀管线成了城市供水水质的最大污染源，也成了供水企业的一块心病。
二、管道产生锈蚀后的危害
1、管内锈蚀对供水水质的影响
由于长期受到水的腐蚀作用，管内壁上生成一种含有多种成分和细菌的“生长环”，它的厚度主要受水质、管道材料和使用时间的影响，这些锈垢上所含的多种成分和细菌，会溶于水中，使水质受到“二次污染”。还有管道结垢后，水质“二次污染”，使水中余氯被有机物消耗殆尽，所以细菌的总数增加，在这些细菌中有病原菌，也有对管道起腐蚀作用的细菌。这些各种各样的细菌，有的严重影响水质，有的则加剧了管道腐蚀，从而缩短管道的使用寿命。水质受到污染，严重影响了用水者的身心健康。
2、管道锈蚀降低输水能力，电耗增高
管道内“生长环”的逐年加厚，不仅影响供水水质，还严重影响原有管道的过水断面，降低输水能力，也使管道阻力增大，而造成供水压力下降。为了保证供水服务的水压，必须采用高扬程水泵来加大水压，这不仅浪费电能，也会增大漏失水量。例如有约为1米DN200的管道使用10年后就产生1.5公斤的铁锈。因此，清除管道锈蚀垢，并防止其再生锈，不仅能提高输水能力，更可提高供水水质。
三、解决管道腐蚀的技术方法
重新敷设管道对城市破坏较大，而且造价较高。目前比较成熟的免开挖管道修复技术除了能保证管道的使用寿命外，还减少了对城区的破坏，成本也较新敷设管道低，是解决供水管道腐蚀问题的行之有效的新方法。主要的技术方法有：
（一）刮管方法
1、高压射流法 这种方法，可以不切断管面，利用管道本身的一些附属设备进行除垢。使用的喷头直径很小，喷射出水流的除垢效果距离喷头越近越好。所以清洗管道的口径适合中、小型管道。
2、机械刮管 机械刮管的施工长度，一般每次可刮管100-150米，對于较长距离的管道要分成若干个清洗段，分别断开，逐段实施，从而增加人工开挖工程量和施工停水时间。机械刮管涂衬每进行一个工作段，需要断管、刮管、涂衬、水泥砂浆养护、冲管等多道工序，一般要5-7天才能完成。
3、弹性冲管器法 弹性冲管器法意思是利用充气的特制工具来刮掉管道内壁附着物。使用这种方法可针对软硬不同的锈蚀、结垢，选用不同形式的清管器，既可除掉管道内的锈蚀结垢物，也能对新排管道通水前进行清除，并且节水、高效。此种方法适用于DN100以上的各种口径管道除垢工作，一次清管长度可由几十米到几千米，只要管道没有变径，可通过任何角度的弯管和阀门（除蝶阀外），进行长距离清管。清管时施工停水时间短，一般100米的管道，只用一天就可以清洗干净，并恢复供水。弱点是目前国内还没有与其配套的衬里技术，另外，除锈效果也不是很好。
4、空气脉冲法 这种方法利用气水混合物不断变换压力使管道内壁附着物脱落，这是一种特别适合城市供水管道内除锈的方法。
（二）管道衬里的方法和类型
除锈是管道翻新的基础，但刮管以后如不进行涂衬的管道，通水后的腐蚀速度是非常快的。旧管道刮管除锈后的管道衬里，可使旧管道恢复原有输水能力，延长管道的使用寿命，这项工作是非常必要的。
１、水泥砂浆衬里
水泥砂浆衬里靠自身的结合力和管壁支托，结构牢靠，其粗糙系数比金属管小，对管壁能起到物理性能保障外，也能起到防腐的化学性能，因水泥与金属管壁接触，形成很高的ph值。
2、环氧树脂涂衬法
环氧树脂具有耐磨性、柔软性、紧密性，使用环氧树脂和硬化剂混合后的反应型树脂，可以形成快速、强劲、耐久的涂膜。环氧树脂的喷涂方法一次喷涂的厚度为0.5-1mm，便可满足防腐要求。使用速硬性环氧树脂涂衬后，经过2小时的养护，清洗排水后便可使管道投入运行。
3、内衬软管法
浅谈供水管道工程施工的质量管理 篇4
关键词：供水管道,工程建设,存在问题,解决措施
1 供水管道工程施工存在的问题
1.1 工程设计质量管理缺失
工程设计质量管理不到位已经成为影响我国供水管道工程施工质量的重要问题。由于现在地下管线越来越复杂, 在进行供水管道设计的过程中, 一些设计人员对供水管道工程资料了解不详尽, 直接导致管道图纸失真。设计人员不切合施工现场, 对原本标准图集图纸进行生搬硬套, 为后续的施工留下严重质量隐患, 导致施工效益下降, 出现质量问题。
1.2 施工过程质量控制缺失
在进行供水管道施工的过程中, 相关人员缺乏管理施工意识, 对自身的管理工作没有尽职尽责, 造成质量管理效益下降。在管理中, 许多单位没有建立完善的供水管道工程施工的质量管理体系, 质量监督管理人员不足, 造成质量控制工作不到位。在施工过程中, 由于缺乏有效监督, 施工人员施工具有很高的随意性, 加大了供水管道工程的施工难度, 在很大程度上导致施工质量问题的产生。除此之外, 还有部分承包商利用监督管理漏洞, 偷工减料, 也在一定程度上加重了供水管道工程施工的质量问题。
1.3 建设单位质量管理缺失
在进行供水管道工程队的质量管理过程中, 建设单位质量管理缺失已经严重影响到当前的质量管理效果。在建设施工过程中, 建设单位没有对供水管道建设要求及细节进行完全了解, 自身监督专业知识不到位, 直接导致质量管理效果下降。建设单位在管理的过程中, 对质量问题无法进行有效指导和建议, 也在一定的程度上加大了我国的供水管道工程施工质量管理问题。建设单位的非专业指挥可能在一定程度上导致施工单位规范管理和科学施工效果下降, 严重影响工程发展, 造成工程施工质量管理问题。
1.4 监理单位质量管理缺失
由于缺乏有效管理制度和监理单位管理条例, 监理单位在进行供水管道工程施工的质量管理过程中, 很容易导致管理监督缺失, 造成施工质量下降。监理单位在管理中进行短期监理行为、不按照要求进行有效监督、对旁站制度要求视而不见等都直接影响质量管理效果, 使监理效果大打折扣。除此之外, 部分人员走马观花, 对监理中存在的问题进行恣意指导, 也在很大程度上影响了我国供水管道工程施工的质量管理效果。
2 加强工程质量管理效益的措施
2.1 提高工程质量管理意识
在进行供水管理工程施工的质量管理过程中, 相关人员首先要增强自身的工程质量管理意识。相关单位要对自身质量管理人员进行工程质量管理教育, 确保员工了解供水管道施工质量管理的重要意义和作用, 增强员工对工程质量管理的重视程度。要加大对质量管理人员的法律宣传力度, 对相关人员进行质量危机意识教育。通过日常教育工作, 督促员工进行有效设计, 完成员工对施工管理整体环节的整体控制, 增强员工质量管理效果。
2.2 建立完善质量管理制度
在进行供水管理工程施工的质量管理过程中, 相关单位要建立完善的管道工程质量管理制度, 对管理环节和方面进行有机结合, 实现对员工的质量管理。供水管道工程是一项复杂的工程体系, 相关人员要对整体环节进行规定, 实现对不同施工阶段的质量控制。通过建立完善的质量监督管理制度, 对施工环节进行严格控制, 明确施工阶段各个部门责任, 实现工程质量的本质提升。要对施工过程中的招标、设计、施工、工程验收等进行明确监督制度规定, 采取有效措施进行监控, 落实质量管理制度条例, 增强供水管道工程的质量管理效益。
2.3 施工过程加强技术支持
2.3.1沟槽开挖过程技术支持
土方开挖前, 应首先查明地下水位、土质及地下现有管道、构筑物等情况, 然后制定土方开挖、调运方案及沟槽降水、支撑等安全措施。土方开挖中采用机械开挖时, 应在设计槽底高程以上预留20～30mm土层由人工开挖, 避免超挖;开挖深度较大时, 应合理确定分层开挖的深度;基坑 (槽) 两侧临时堆土或施加其他荷载时, 不得影响临近建筑物、各种管线和其他设施的使用安全, 另外还应考虑对基坑 (槽) 土壁安全的影响。在地下水位较高或雨期施工时, 要进行施工排、降水。施工排、降水的目的:一是防止沟槽开挖过程中地面水流入槽中, 造成槽壁塌方;二是开挖沟槽前, 使地下水降低至沟槽以下。
2.3.2 管道安装过程技术支持
在进行管道安装前, 管材及配件要进行严格监督和检查, 确定管材及施工主要配件符合工程施工要求后再进行施工。起重机下管时, 起重机架设的位置不得影响沟槽边坡的稳定, 起重机在高压输电线路附近作业与线路间的安全距离应符合当地电业管理部门的规定。管道安装时, 应将管节的中心及高程逐节调整正确, 安装后的管节应进行复测, 合格后方可进行下一工序的施工。管道安装时, 应随时清楚管道内的杂物, 暂时停止安装时, 两端应临时封堵。
2.3.3 土方回填过程技术支持
管线安装验收合格后, 方可进行沟槽土方回填施工, 且回填施工尽可能与土方开挖和管道安装形成流水作业。回填前, 检查管道有无损伤或变形, 有损伤的管道应修复或更换。回填时应首先排出管沟和基坑内积水, 回填料不得损伤管道及其借口, 分层夯实回填, 根据每层虚铺厚度的用量将回填材料运至槽内。管道两侧和管顶以上500mm范围内的回填材料, 应由沟槽两侧对称运入槽内, 不得集中推入。需要拌合的回填材料, 应在运入槽内前拌合均匀, 不得在槽内拌合。
2.4 强化监督机制
强化监督机制主要从以下几方面进行。第一, 加强政府部门监督管理。在进行供水管道管理的过程中, 要加强政府机能, 对政府监督管理力度进行有效增加, 实现政府监督管理力度的强化。第二, 加强监理单位监督管理。监理单位要建立完善监督管理体系, 由专业供水管道监理人员进行管道施工监督工作, 由专业人员建立专门监理小组, 对供水管道质量问题进行指出和改正, 实现对工程质量的完善, 有效地促进供水管道施工的安全及质量。
2.5 加强施工人员培训
通过对施工人员进行培训, 增强施工人员的供水管道工程施工技术, 确保施工人员高效率、高质量完成施工要求, 实现供水管道工程施工目标。相关单位要坚持持证上岗制度, 对本单位施工人员进行培训, 提高员工的专业技能和素质, 确保员工按照施工要求进行有效施工。对不符合施工质量标准的施工人员进行再次培训, 确保从本质上提高施工人员技术质量, 增强供水管道施工的质量管理效果。
3 结束语
在进行供水管道工程施工的过程中, 施工工程涉及范围较广, 施工工种体系一般较为庞大。因此, 在进行施工管理的过程中很容易出现管理脱节问题, 造成供水管道工程质量管理水平降低。供水管道工程质量管理是一个工程体系, 要想从本质上提高管理质量, 相关人员必须要对存在的质量问题进行深入分析, 对其进行有效解决。通过对工程质量管理中的制度、意识、科技、创新能力等进行完善和提升, 加强对供水管道施工的控制, 从本质上提高施工效益, 提高施工质量。
参考文献
[1]张雪、孙岩.浅析供水管道工程施工质量管理[J].科技创新与应用, 2012, 7 (7) :90-91.
[2]崔领谦.供水管道工程施工质量管理对策[J].黑龙江水利科技, 2012, 40 (10) :78-79.
供水管道工论文压力管道论文 篇5
摘要：本文系统介绍了供水管道中使用的各类管材的漏水类型及泄漏原因。
关键词：管材；漏水类型；泄漏原因
一、供水管道的泄漏状况
目前，在给水管网中，采用的管材大体分金属、非金属、复合管材三大类，金属管材可分为黑色金属（灰铁管、球铁管、钢管、白铁管、不锈钢管）、有色金属管材（铅管、铜管）两类。非金属管材包括：（自应力、预应力）混凝土管、塑料管、玻璃钢管等。复合管是近年来出现的新型管材，主要有钢塑管、铝塑管等。其中在城镇给水管网中常用的管材为钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、PCCP管、PE管、PVC—U管等。钢塑管、铝塑管、不锈钢管等主要用于室内生活及消防供水系统。
供水管道在施工的过程中，虽然经过一系列的检验、试验、验收，都具有一定的可靠性，但是在投入运行使用以后，由于管道工作状态的变化、外界环境条件的影响、材料和设备性能的限制以及某些设计考虑不周等因素，管道不可避免地会出现连接松动、腐蚀、泄漏等不正常现象。如不及时维护或修复，就会使管道系统性能减退，缺陷逐步扩大，发生爆管事故，严重的会造成重大事故或使管道过早地丧失使用功能。宝贵的水资源被白白地浪费，制约了日益增长的生产、生活所需用水的供给。
经过供水企业和专业检漏公司十几年来不断实践和完善，现在提高了查找漏点的速度和精确度。经过周而复始的反复检测，一些明显的、严重的历史问题得到了解决，并将暗漏问题表象化，证实和揭示了地下管网漏水的现象。因为过去供水企业对于那些地面不见任何漏水迹象暗漏点认识不到它的存在。
实例一：2008年，云南某水司聘请专业检漏公司在市区180公里的管网上共发现漏点39个，漏水量高达441.235m3/h。
漏水点主要集中在镀锌管上，占全部漏点的66.7%，而漏水量主要集中在铸铁管上，占了全部漏量的65.1％；镀锌管漏水量也占了全部漏水量的28.9%。铸铁管断裂漏水的漏点数占了71%,漏水量占了铸铁管漏水的90%以上。
实例二：2010年，江苏某水司聘请专业检漏公司在11个镇区676公里的管网上共发现漏点128个，漏水量高达736.13m3/h
无论漏水点还是漏水量都主要集中在镀锌管、铸铁管和塑料管上，钢管占全部漏点的56.2%，铸铁管道占全部漏点的13.28%；钢管（镀锌）、铸铁管占全部漏点的69.53%。钢管占全部漏量的52.61%；铸铁管占全部楼量的22.63%，钢管铸铁管占全部漏量75.25%。[2]
二、各类供水管材及附属设施漏水类型
1、铸铁管
铸铁管的漏水大致可分为管体断裂漏水和接口漏水两大类。
1）管体断裂漏水是由异常应力或外力造成的，如地面沉降、重物施压，其它市政施工，地震等自然灾害，引起管道受力不均，使管体断裂，从而导致漏水。
2）接口漏水：铸铁管的接口类型主要有承插式及法兰盘两种。地下给水管线采用的大多是承插式，这是一种刚性接口，由于施工不良或异常外应力引起承插口填料破坏或承口龟裂造成水的泄漏。
2、球墨铸铁管
球墨铸铁管在检漏工作中发现的漏点很少，漏水形式主要是接口漏水，极个别因管材质量问题出现砂眼漏水
3、钢管（或镀锌管）
钢管（或镀锌管）漏水主要分为接口漏水和腐蚀漏水两种类型。
1）接口漏水
钢管具有较高的强度和良好的抗应变性能，大管径接口多采用焊接，小管径有法兰盘接口和其它各种柔性接口。由于异常外应力的作用，造成管体变形和管体伸缩，引起接口损坏，导致漏水。
2）腐蚀漏水
埋设的钢管与异种金属搭接造成的电位差腐蚀以及其它形式的电化学腐蚀造成管道穿孔漏水；由于管道锈蚀造成管道强度降低引起断裂漏水等。
4、水泥管
水泥管造价低、耐腐蚀，但其抗剪切能力较小，易折损及发生龟裂，造成漏水。主要表现为接口漏水和管体破裂漏水。
5、塑料管
（1）PVC管
该管重量轻、耐腐蚀，但其抗剪切能力较小，易折损及发生龟裂，造成漏水。主要表现为管体破裂漏水和接口漏水。
（2）PE管
该管重量轻、耐腐蚀，柔性好，不易折损。主要表现为管体破裂漏水和热熔焊口开裂导
致漏水。
6、残存管漏水
由于各种原因，有一些埋在地下的自来水管已不为人所知，长期的得不到维护，有时造成大量漏水。
7、二次供水蓄水池
二次供水用蓄水池、高位水箱等贮水设施由于进水阀门液位开关故障，引起漏水。
8、管道附属设备的漏水
管道设备有阀门、消火栓、排气阀等，由于制造技术及材料等原因，内部衬垫容易损坏，使附属设备封闭不严，造成漏水或野蛮外力损坏造成漏水。
三、供水管道及附属设施漏水的主要原因
造成管道漏水、破损的原因有很多，其主要原因有：
1、管道材质差，强度低
管道材质的好坏直接影响管道的使用寿命。据全国主要城市不完全统计，现有管道中70%为铸铁管，且有相当部分是灰口铸铁管，又因许多生产厂家使用了强度较低的生铁，导致管道强度较低，而爆管的频率，灰口铸铁管是最高的，平均每年每千米0.14次。就目前全国广泛采用的球墨铸铁管，质量也参差不齐，选择时应慎重。
2、防腐措施不力，管道受腐蚀严重
管道防腐不好，包括内、外防腐。管道无内防腐或内防腐不好的管道，遇到pH值较低的自来水，内壁容易发生腐蚀、结垢，导致输水能力下降和影响水质；管道无内防腐或外防腐不好的管道，由于土壤中的电解质或其他因素的影响，容易导致腐蚀穿孔，发生漏水现象。
3、外界因素的影响使管道受到过大的负荷，产生不均匀沉降或者过大的水平位移、角位移。
由于管道上部地面荷载的变化，如由于道路改造，原绿化带变成慢车道，慢车道变快车道。管道覆土厚度不足以支承日益增加的交通负荷而被压坏；地面沉降使管道受力不均而被剪断。
4、设计原因
由于设计不周，如管道材质选择不当，管道基础考虑不周，排气阀设置不合理等原因，管道刚投入运行就存在缺陷，往往容易产生漏水。
5、施工质量不良
主要表现在管道基础不好、回填土不密实、接口质量差、管道转角太大等，都易发生漏水。
6、其他因素的影响
导致管道漏水的原因还有很多，如温度、地震等自然灾害和水锤、水压的影响，都可导致管道漏水事件的发生。
四、控制管道泄漏的方法
控制管网泄漏的方法较多，归纳起来主要有管道检漏，管网的更新改造，加大供水设施的巡查力度，合理控制供水压力等方法，多管齐下，才能取得好的效果。
1、管道检漏
管道检漏就是利用各种先进的检漏仪器，对地下供水管道进行有计划，有目的的漏水调查，并找出暗漏点。检漏对控制和减少地下管道漏水十分有效，特别是目前我国大部分地区管网漏损较为严重的情况下，大力推广和加强供水管道的检漏工作，尤为重要。
2、管网的更新改造
在我们的供水管网中，不管采用哪种材质的管道，长期埋设在地下，受地基下沉，交通负荷及地质条件等的影响，管道的腐蚀与破损往往是不可避免的，因此对部分埋设年代久远的供水管网，进行有目的，有计划的选用新型管材更新改造，减少管网漏水。
3、加大供水设施的巡查力度
这里主要是指加大对供水管网，二次供水，消火栓和排泥阀等供水附属设施的巡查力度，避免管道及附属设施因长时间跑水，而无人监管现象的发生。目前我国大部分地区的供水水箱的进水仍采用浮球阀进行控制，而浮球阀发生的故障频率较高，当其发生故障时，使失去对进水的有效控制，这就是造成供水水箱大量自来水流失的主因，消火栓是市政建设必不可少的基础设施，但管理不善，会导致经常有人在擅自开启消火栓用水，管网巡查力度不够，往往容易导致管网长时间漏水，而无人监管的现象发生，以上原因，往往会造成管网漏损的增加。
4、合理控制供水压力
根据生产实际的需要，供水压力应控制在一个比较合理的范围。供水压力过大，往往会造成不必要的浪费，同事。供水压力过大也容易导致爆管事故的发生。只要管网压力超过服务压力，便可通过压力控制来降低管网漏水量的压力控制的方法是进行漏损控制的重要措施之一。
五、结束语
供水管道普遍存在着漏水现象，这在一定程度上制约了日益增长的生产、生活所需用水的供给。若不及时发现并修复，宝贵的水资源就会白白地浪费掉，甚至会危及到漏水点附近的公路、建筑等设施的安全，造成重大经济损失和不良的社会影响。因此，可以通过管道的设计、选材、施工、维护、保养等各种手段使管网在运行过程中尽量少发生不利的变化。而在发生故障时，通过修理或更新，以最低廉的费用保证管网系统的可靠性，以保持良好的安全运行状态。通过分析各类供水管道的漏水成因，可以更好的指导供水管道的漏水检测定位，更为今后的新建及更新管
道在选材与敷设安装上提供必要的指导与借鉴。
参考文献：
[1]《供水管道检漏工》
供水管道施工 篇6
PE;管材;管道连接;热熔操作技术
PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的管道输配水系统,是城市供水管材的新产品,已成为管道领域“以塑代钢”的首选管材,它克服了镀锌管、铸铁管易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点。实践证明以PE为原材料的管材,质量可靠、运行安全、维护方便、费用经济、特别是PE给水管热熔工艺更适合管道的直埋、暗埋,有效地解决了接头渗漏的难题。
一、PE给水管道的优越性
1、 耐腐蚀、不结垢:PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料,具有较好的耐化学性。对水中和土地中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用,具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。
2、质量轻:质量仅为钢材的1/10,可大大减轻工人的施工强度,降低了机械的吊装费用。缩短了工期,提高了功效。
3、 管件连接牢固,由于聚乙烯具有良好的热熔性,能保证接口材质结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化,熔接接头泄露率比金属管道显著降低。
4、管内流体阻力小,管段内壁平滑,沿程摩阻力比金属管道小,管件连接不缩径,局部阻力系数比钢管小。
5、使用寿命长易回收利用,镀锌管的使用寿命一般为10年～15年,实际使用时间往往更短,而PE管使用寿命可达50年。它易回收利用,不产生对环境有影响的物质,技术成熟且不断发展。
6、对地基的变化有较强的适应性。PE 管材是一种高韧性管材,其断裂伸长率一般超过50%,对管基不均匀沉降的适应能力非常强,对地基沉降和端部荷载具有有效的抵抗能力。
二、PE给水管在供水工程中的应用
1、PE给水管道的施工
(1) 沟槽断面。在断面选择中,考虑以下几个因素的影响:管道的直径、埋设深度、土壤类别、地下水情况、施工季节、沟槽是否用支撑、土方的运输、排水方法,基于以上8个方面因素的考虑,结合工程地质情况,地下水位较低,所以采用的是直壁与放坡相结合的断面形式,沟槽放坡按给水排水管道工程施工及验收规范执行。
(2) 基础处理。开挖中若基础为未扰动槽底原状土,可直接铺设管道,对于一般土质,主要采用铺砂垫层,厚度为200mm,管道在铺砂垫层前,应先夯实平整,其密度不应低于90%。对于流砂、淤泥层硬土层等,采用换土、打桩等措施,确保工程质量。
(3) PE管材、管件之间的连接。PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机械连接,供水改造工程的3家公司全部采用热熔连接。热熔连接又分为热熔承插连接和热熔对接连接,DN65管道以下(包括DN65)采用热熔承插连接,DN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用连接工具,连接时严禁明火。要校直两对立的待连接件,使其在同一轴线上。
a. 热熔承插连接方法:将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态,拆去加热工具,将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面是柱状面。热熔对接连接关键是要把熔接过程中柱状熔融界面的温度、时间和接缝压力三个参数调到最佳,把熔融界面材料的特性、柱状界面几何尺寸自身的匹配及界面和加热工具的匹配性、环境温度等因素同时考虑。b. 热熔对接连接方法:将两相同的连接界面用加热板加热到粘流状态后,移开热板,再给连接面施加一定的压力,并在此压力状态下冷却固化,形成牢固的连接,其连接界面是平面。热熔对接连接的关键是要在对接过程中调整好温度、时间、压力三个参数,要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等自然因素一起考虑,才能实现可靠的熔焊。c. 不同管径之间的PE管连接采用PE 异径管件变径后,仍采用热熔连接。
(4) PE管材与其他的管材、管件及阀门之间的连接。城市的配水主管道的施工管段水压试验及冲洗消毒合格后,要与用户管、已建管道等其他材质的管材、阀门进行过渡连接,尤其是对更新改造的主干管更是存在着与其他管道连接的问题。
a. dn63 以下的PE给水管与金属管道、小口径阀门的连接,可采用内(外)镶嵌金属螺纹的注塑管件进行过渡。b.dn63以上的PE给水管与其他材质管道、阀门、伸缩器、消火栓等金属管件的连接,采用相同型号的法兰连接进行过渡,PE 管材的过渡法兰由法兰头和钢塑法兰片组成。PE 管材与其他材质的管材、管件、阀门等的连接,其过渡管件的压力等级不得低于管材的公称压力。
(5)热熔连接过程中易出现的操作缺陷及预防措施。熔接强度的确定要考虑材料的性质和接头的质量,一般控制熔接温度为230℃±10℃,温度的上限受制于材料结构的变化和焊缝形状的优劣。温度过高,会出现卷边尺寸增大,聚合物熔体对工具的粘附。聚合物的热氧化会析出挥发性产物(一氧化碳、不饱和烃等) ,使接头强度降低。
热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下:
a.接头处或接头附近的管材上出现裂缝:由于设定的温度过高,产生管材表面碳化,相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同。b.熔缝出现缺口:熔接压力不足,吸热时间或冷却时间过短,管口切削不平行。c.管端错位:由于机具夹具不同轴,管段没有架设水平,操作误差大。d.卷边不规范:过窄是熔接压力过大,过宽是吸热时间不正确。e.熔接不充分产生假焊:连接的管端面有污染,转换时间过长,热板温度过低。f.角度变形:由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均。g.连接面出现孔洞砂眼:焊接压力不足,冷却时间不足。h.外来杂质引起的空隙:加热板处理的不干净或加热板上有水溶剂的存在。
2、PE管材的水压试验
水压试验过程中,PE管材发生蠕变会导致一段时间内呈连续下降趋势,试压时间较长,需要注水补压,不应认为管道漏水,故PE 管材的水压试验与GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范对压力管道的水压试验不同,判断水压试验的方法与标准也不同,应充分理解PE管道在压力试验期间的压力下降现象。
三、结束语
PE管材作为一种新型管材,虽然在施工中有其优点,但应注意以下问题:
1、 PE管材为塑料管材,不易储存,怕日晒,必须有封闭较好的仓库保管储存。
2、 PE管材的管道基础相对于球墨铸铁管,要求更严格。
3、 PE管材的水压试验对于初次试压时难以控制。
4、PE管道的主管材价格相对便宜,但管件价格目前与其他管材相比,相对较高,如:电熔管件等。虽然PE管材有一定的不足,但作为一种新型管材,具有优异的材料性能、广泛的环境适应性及良好的连接、施工性能,PE给水管道会得到更广泛的应用。
参考文献:
供水管道施工 篇7
近年来管道在运行过程中, 由于土质差、地质条件变化、穿越河道等原因, 引发了管道基础下沉, 造成钢管焊口被拉裂, 柔性接口被拉脱, 阀体开裂等漏水事故, 给供水安全带来了极大的隐患。
针对以上情况, 我公司借鉴其他水司的经验, 经相关技术人员研究, 在供水管道施工中将双球可挠伸缩管技术应用于管道易发生沉降变形位置, 以解决由此带来的供水安全隐患。
1 构成和主要技术指标
1.1 构成与材质
双球可挠伸缩管又名万向球型伸缩接头, 主要由旋转部分、滑动伸缩部分、连接部分以及密封部分等构成。主要部件有:1) 旋转球座 (球墨铸铁) ;2) 球座盖 (球墨铸铁) ;3) 伸缩管 (球形滑动承管、球形滑动插管) (球墨铸铁) ;4) 卡箍 (防脱夹头) (球墨铸铁) ;5) 喉箍 (不锈钢) ;6) 伸缩管密封 (橡胶) ;7) 环形密封圈 (橡胶) ;8) 防尘罩 (橡胶) ;9) 螺栓、螺母 (碳钢/不锈钢) 。
1.2 材料及其技术指标
适用管径:DN80~DN1 000;挠曲性最大角度15°;伸长量:70 mm~200 mm;收缩量:-30 mm~100 mm;偏位量:100 mm~300 mm。
双球可挠伸缩管两端均为凸面法兰连接, 法兰符合GB/T17241.6整体铸铁法兰标准规定, 最高使用压力未达1.0 MPa者按1.0 MPa法兰钻孔;最高使用压力为1.0 MPa以上者按1.6 MPa法兰钻孔。
管体材质为球墨铸铁QT 450—10 (表示抗拉强度σb≥450 MPa;伸长率δ≥10%;硬度HBS160~HBS210) 以上制造。
组合螺栓采用不锈钢4.8级 (4.8级的性能为:4代表4×100=400 MPa, 指螺栓的抗拉强度为400 MPa, 屈强比值为0.8, 公称屈服强度达400×0.8=320 MPa) 或铬钼钢8.8级 (8.8级的性能为:抗拉强度800 MPa, 屈服强度=800×0.8=640 MPa) 及以上制造, 其机械性能符合GB/T 3098。
橡胶:采用天然橡胶一体成型, 不得以烧结方式焊接, 依据GB/T 16589标准制造和检验。可挠管必须设置厚度4.5 mm以上的橡胶防尘套, 以防沙土进入, 保证旋转部位不受磨损。
管内防腐:采用无毒环氧涂料进行防腐, 符合饮用水标准要求。
2 主要工作原理
双球可挠伸缩管的旋转球座一端为法兰, 另一端为圆形碗状容槽, 伸缩管为一端成型内空碗状的球形枢接座, 另一端则成型为承、插平直管。通过将伸缩管球形端头置于旋转球座的圆形容槽内, 并在旋转球座与球座盖以及伸缩管的球形端头空隙放置环形橡胶密封圈进行防水密封, 最后用螺栓连接球座盖与旋转球座, 将置于球座盖内的伸缩管球形端头锁紧固定, 实现挠曲。伸缩承、插管以两者的平直管互相承插连接实现相对滑移, 构成一个连续管路。承管内壁铸有环向密封槽, 橡胶密封圈嵌入其中, 以防止承插连接管件漏水, 密封槽同时兼作收缩限位挡恒使用, 直管端头铸有环向凸起挡恒, 设置卡箍, 卡箍外周缘与承管端挡恒分别用螺栓锁紧, 起到伸长限位作用, 插管外壁铸有环向限位挡恒固结座, 在滑动过程中, 受承管外端卡箍和内壁限位挡桓抵顶而限制伸缩位移。
3 性能特点分析
1) 双球可挠伸缩管具有超大伸缩量和超强挠曲性, 在一定范围内藉由伸缩、可挠、扭转和抗脱等性能, 有效的改善了因地震、土质松软下沉造成对管道的损坏, 防止因地层下陷或地面承受较大载荷而引起埋设管件产生断裂或脱离现象。一定程度上有效的吸收了因环境变化引起的管体长度伸缩、偏位、松脱, 保证了管线的运行安全, 效果明显。2) 应用领域广泛。目前已涉及给水、中水、热力、石油和化工管道等流体管路和电力、电信等线缆管道等多个行业, 具有一定的社会效益和经济效益。3) 该装置安装方法与球管安装方法类似, 与管路管体安装连接简便, 利于日常的维护和保养, 易于更换。且适用多种安装环境和复杂的施工部位, 形式多样, 如垂直配管, 架设管桥, 过箱涵、挡墙外露部位施工;地层变化交界处施工;直埋管进水池处施工;软弱地层多级连用埋设施工等等。4) 适用于我市多数地形和地层埋设管道施工中使用, 耐腐蚀、寿命长。
4 使用效果和建议
目前在我市给水管道施工中, 双球可挠伸缩管技术使用还处在起步阶段, 就已投入使用的情况来说基本运行良好, 但就其工艺、机械性能、使用功能上还存在一些不足有待改进, 归纳如下:
1) 该管件体积大、质量较重, 局部做工粗糙, 整体工艺还有待改进提高。2) 该管件变形量和伸缩量存在一定局限, 超过最大变形量, 伸缩管挠曲角度不平衡时, 会使球座盖受力不平均, 导致球座盖松驰漏水;伸缩承、插管的限位挡恒仅以一卡箍嵌接, 受力较大时, 变形量超出卡箍受力极限, 将难以阻挡伸缩插管, 造成滑脱事故。3) 管件中橡胶密封环、垫较多, 要求施工人员安装精细, 并且需经试压检验, 安装不当易造成漏水情况。4) 双球可挠伸缩管单纯为机械装置, 当发生开裂、拉脱造成漏水事故时难以及时发现, 易造成经济损失和不良社会影响, 建议今后根据网络电子传输技术的发展, 改进增加最大极限远传预警装置或损坏、泄露远传报警装置, 以便值班人员能及时发现进行处置。
5 结语
随着城市基础设施建设和发展, 双球可挠伸缩管技术在我市的给水管道安装和使用中还需不断调整改进, 作为给水管道施工管理部门, 今后我们还要借鉴吸收其他同类工程中更先进、更科学的经验和技术, 不断完善提高, 更好的为给水管线建设提供先进的技术服务。
摘要：分析了供水管道漏水的原因, 介绍了双球可挠伸缩管技术在给水管道施工中的应用, 阐述了其主要的工作原理及性能特点, 分析了该技术的应用效果, 并针对其机械性能、工艺等提出了一些改进建议。
关键词：双球可挠伸缩管,橡胶密封,供水管道,法兰连接
参考文献
[1]GB/T 1412—2005, 球墨铸铁标准[S].
供水管道施工 篇8
1 HDPE管的采购
目前HDPE管材生产厂家繁多, 各种品牌鱼龙混杂。内衬用的HDPE管材和管件具有一定的特殊性。在选购HDPE管时, 施工所用的HDPE管材、管件的物理机械性能应符合表1的规定。
采购好的HDPE管材到施工现场后, 应按相关规定抽样送到具有相应资质的检测单位检测, 检测合格方可使用。
如采用质量不符合标准的管材和管件, 在施工中会出现管道焊接不严密, 焊接后的拉伸强度不足, 在穿插过程中会发生HDP E管接头断裂、断开;在压“U”形时HDPE管起皱褶裂开;穿插完成后, 充气恢复过程中HDPE管出现裂缝;在进行水压试验时出现裂缝漏水等问题。
2 管道热熔焊接连接
HDPE管道最容易损坏和泄露的部位, 就是管道接口。工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。所以严格的接口质量验收对管道工程十分重要。HDPE管道接口需做破坏性试验才能检查内部质量。
(1) HDPE管道连接完后, 应加强施工自检和第三方验收, 并适当抽取一定比例的接口切开进行内部检查。
(2) 检查全部焊接口的焊机焊接数据记录。
(3) 外观质量检查应100%进行。验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口进行外观检查, 数量不得少于焊口数的10%, 且每个焊工的焊口数不少于5个。
(4) 每个工程均应做接口破坏性试验, 对于热熔连接的接口应抽取3%焊口, 建议不少于1个。破坏性试验可把焊口切成4条, 检查内部熔合情况, 未完全熔合视为不合格, 也可做拉伸试验, 看拉伸强度是否符合设计及规范要求。对于不合格的接口应对该焊工的接口进行加倍抽检, 如再发现不合格, 则对该焊工施工的接口全部进行返工。
由于PE法兰的壁厚比HDPE管壁厚, 与HDPE管热熔焊接时的焊接时间、温度、压力不易控制。而且PE法兰焊接是在工作坑内进行, 大口径热熔机操作焊接难度比在地面要大很多。在供水管道U-HDPE内衬修复完毕通水后, 如发生管道漏水, 大部分原因在于PE法兰的焊接接头出现裂纹或裂缝。
注:断裂伸长率、屈服强度仅适用于管材。
因此, PE法兰焊接工艺必须按照焊接专用机具制造厂家或材料供应商提供的有关资料、规定严格执行, 并进行重点检测。
3 连接管支墩砌筑及回填
在HDPE管道穿插复原完成后, 就要进行钢管连接。钢管上根据原有管道的情况可能会安装阀门、三通等附件, 这样会增加HDPE管的承载力。虽然PE管有钢护套的保护, 但毕竟承载力有限。因此, 在连接钢管的下方砌筑支墩, 承载连接钢管、阀门的重量和道路压力。支墩的砌筑方式和尺寸如图1。
钢管和HDPE管在不同的环境温度影响下, 会产生热胀冷缩, 产生不同的收缩强度。为此, 在非开挖HDPE管穿插修复旧管道的操作坑回填时, 要采取管顶50cm以下采用粗砂回填, 管顶50cm以上根据路面情况回填, 恢复表面原貌。操作坑要求粗砂回填有它一定的优势, 弹性好。当管道受热胀冷缩的影响时, 管道连接的法兰盘会随着管道收缩发生同步位移。粗砂回填与硬质或带有石块等杂质回填相比, 对法兰与管道整体移动时的抗拒力小, 法兰两端及周围受力均匀, 不易使法兰接口产生轻微的错位、松动而出现管道介质泄漏现象。非开挖HDPE管穿插修复旧管道, 操作坑内的法兰连接的接口为PE复合法兰, 其表面为高密度聚乙烯塑料, 受冷以后材质发硬, 法兰接口表面光滑。如果钢管受冷收缩, 对接法兰会与管道同时发生位移, 前拉后扯, 左右互动。如受力不均就有可能使法兰接口产生错位或松动, 就有可能产生管道输送介质泄漏的可能。
以上是本人经过几年施工实践得出的经验, 经过改进, U-HDPE内衬修复技术得到一定提升, 施工质量能够得到很好的保证, 供水管道的供水安全效果的比较大的提高, 如有不完善的地方请批评指正。
摘要：U-HDPE内衬修复作为一种新技术, 在应用上还存在的一些需要改进的问题。笔者经过多年的施工经验, 提出一些改进方法, 并已用于施工中, 取得了明显的效果, 对U-HDPE内衬修复技术的提高具有一定的作用。
关键词：供水管道,U-HDPE内衬修复,改进
参考文献
管道分质供水的概述 篇9
管道分质供水是指在一套供水系统里,除了设有正常供水的自来水和热水管道外,还有一条独立的专门供应居住人群直接饮用水的管道。这条管道系统采用先进的水净化工艺,对小区内的市政自来水(包括地下水和地表径流水)引出部分进行深层净化,达到2000年3月1日开始实施的由建设部制定颁发的CJ 94-1999饮用净水水质标准的要求。再通过食用卫生级管道,管道构建材料全部通过北京市卫生防疫站检测并符合GB/T 17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准,管道安装工艺均按国家医药监督管理局《药用纯净水制造及输配管线技术规范》所列细则执行。运用独特的双路循环供水再生灭菌的保鲜措施,使管道形成一个全封闭循环系统,从根本上排除了净化水被二次污染的可能,保证居住者可以从入户净水龙头上随时无限量的饮用到纯净水。同时,市政自来水管线依旧供水,保障居住者日常生活用水。管道分质供水的优点在于无需对所有的水进行深度净化,因为供居住者直接饮用的水只占总用量的5%,因而处理过程整体费用大大降低,从而能有效保证引用水的质量。
2 为什么要搞管道分质供水
自来水的水质超标及输配过程中的二次污染引出了分质供水的设想。我国的城市自来水事业,自1874年满清政府在旅顺口修建了龙眼泉地下水源供水设施开始,至今已有126年历史。长期以来,自来水作为城市人饮用水从没有被人怀疑过。自从1977年美国科学家BELLAR和ROOK首先发现自来水中含有三卤甲烷(THM),并证明该物质对人体有致癌作用,再加上近几年国内水源污染加剧,水源污染速度远远大于自来水厂的处理能力,据统计,全国有76%的自来水厂所供应的自来水中部分指标尚未达到国家标准。很多城市自来水厂,特别是北京、上海、广州等大城市自来水厂,近几年通过对自来水传统加工工艺进行改造,再增加预处理和深度处理,自来水厂的水质有了长足的改善,刚出厂时已达到国家生活饮用水标准,但由于输配管道等二次污染的问题,到每个家庭水龙头出来的水的质量受到不同程度的污染。从自来水厂出来的水,尽管经过各种处理,但仍存有一部分有机物和游离氯结合形成致癌前体物三卤甲烷,另一方面成为微生物繁殖的培养基,新繁殖的微生物常年在输配管道中形成生物膜,膜的老化与脱落引起用户水的嗅、味和色度的增加,并且这些管网上的微生物渐渐对消毒剂产生了抵抗力,不易被杀灭,更增加了终端自来水微生物的数量。
这还不包括众所周知的由于中间水箱的老化及管理不善引起的更为严重的二次污染问题。
随着人们生活水平的提高,自我保健意识加强,对饮用水的水质提出了更高的要求。但是自来水厂供给水平和需求水平之间存在矛盾,为缓解此矛盾,需要一方面加大对自来水厂技术改造的投资,另一方面对陈旧的输配管网进行更新。但要知道,城镇供水工程是一个“取水—输水—净水—配水”的系统工程,工程量大,建设周期长,投资大,尤其长期以来自来水被视为社会公益事业,而不是商品,不少城市供水行业一直处于亏损状态,使国家和多数自来水厂均不能大量、全方位投资改善供水设施。
在国家、企业资金不足的情况下,是否避重就轻,先把自来水中5%左右用来直饮的水进行深度加工,使该部分饮用水水质直接与国际接轨,达到21世纪国际先进国家制定的水质标准,这种做法投资小,周转快,由小到大,逐渐普及,这就是分质供水方式今天在中国出现的背景。
3 分质供水的种类及各自的优缺点
从广义来讲,下述几种方式均可称为分质供水:1)桶装供水方式:近几年发展很快,尤其上海成为全国桶装水的“大哥大”。例如上海正广和饮水有限公司日供水量为2万桶(5 UKgal),上海延中集团日供水为8 000桶。全上海市有50万人饮用桶装水,但桶装水生产成本、运费、营销等费用高,售价是自来水的500倍以上,而且由于企业行为,质量难以控制。深圳1997年11月抽样检验,30多家桶装水生产厂,只有8家合格。桶装水必须通过饮水机才能达到直接饮用。如果说自来水存在二次污染,那么桶装水就存在来自多次使用的塑料桶及引水机带来的第三次污染。2)净水器:据不完全统计,全国大小形状不一、进口与国产、内部滤材等不同品种和型号的净水器有70多种以上,总体上净水器本身存在第三次污染,这是由于使用不当及缺乏维修所造成的,也包括设计不合理或不适用于各地水质,故有“是净水器,还是脏水器”之争议。净水器逐渐失去消费者的欢迎和市场。3)管道分质供水是众多分质供水中最有发展前途的健康饮水工程,是一种新生事物。它的优点在于,避免了输配过程中的二次污染,且方便饮用,更主要的是它的供水价格远低于上述两种方式,同时又能有效的节约资源。因此分质供水关系到每个人的切身利益,需要行业主管部门和各级政府给予支持和扶植,特别是此项工程涉及到城市规划、市政配套、卫生检疫、市场管理等方面,又直接关系到每个人身体健康,必须紧紧依靠政府,加强管理和规范。
4 目前国际国内管道分质供水的现状
管道分质供水在国外有着长期的历史。国外现有的管道分质供水系统,都是以可饮用系统作为城市主体供水系统,实现自来水供水系统。另设管网系统用低质水、中水或海水供冲洗卫生洁具、清洗车辆、园林绿化、浇洒道路及部分工业用水等,这种系统统称为非饮用水系统,通常是局部或区域性的,是主体供水系统的补充。设立非饮用水系统,显然是着眼于合理利用水资源及降低水处理费用。
美国供水工程协会(AWWA)下属分质供水分会于1983年提出《分质供水指南》,在指南中对可饮用水及非饮用水的术语给予明文规定。
可饮用水(POTABLE WATER)——符合联邦政府水质标准,用于饮用、烹调与清洗的水。
非饮用水(NOPOTABLE WATER)——人们偶尔消费而不至于造成危害,用于非饮用用途的水,在家庭只用于冲洗卫生洁具。
目前国内提及的管道分质供水从内容和形式,与上述国际上通用的分质供水概念有着很大的区别,这是受国家经济水平发展程度的局限。结合目前国内城市供水管道建设水平而创造的一种独特的饮用水供水工程,是符合中国国情的一种方式。
1996年上海率先在锦华小区实验建设了全国第一个管道分质供水系统。同年上海成立了国内第一家“管道纯净水”公司,并在一些小区建立了管道分质供水系统,之后深圳、广州、宁波、大庆也相继在一些小区建设此系统。北京的管道分质供水建设落后于这些城市,从2000年初才有一两个项目开始实施。
从各地的实施情况看也有一些不同:上海市的管道分质供水公司采取和房地产商合作开发的形式,在新建的住宅小区建设此系统。由房地产商负责管路部分的投资,管道分质供水公司负责水处理站的建设,并收取2 000元/户的初装费,水费为0.3元/L。做法是在一栋高层(100户左右)的楼顶或地下室建一小型水处理站(处理能力约在1 t/d～2 t/d),每日定时向住户供水。它的优点是:系统规模小,可减少工程技术上的难度,缩短供水管网的长度,不易造成二次污染,且降低运行成本。它的缺点是:由于供水规模小,造成单位成本高,在商业房入住率不高的情况下,经济上承受的压力较大。
深圳借鉴上海等地的经验,建设了梅林一村管道分质供水工程,较好的把握了规模效益点,取得了很好的收效。
大庆所采用的设计思路基本和深圳相同,目前已有几个项目开始投入使用。
相比较而言,广州的步伐更快,在取得几个小区的建设经验后,最近广州市政府已正式在全市推广使用管道分质供水系统,以求彻底改变当地饮用水污染严重的问题。
按以上分析,尤其随着人们用水习惯和水平的不断提高,管道分质供水项目将在国内迅速普及。
摘要：通过对管道分质供水的简单概述,分析了目前实施管道分质供水的原因,介绍了分质供水的种类及各自的优缺点,并阐述了目前国内外管道分质供水的现状,最后指出管道分质供水项目可能将在国内迅速普及。
关键词：管道分质供水,供水系统,自来水厂,二次污染
参考文献
供水管道泄漏定位检测系统设计 篇10
供水管道常年埋于地下受水压变化及天气环境变化影响大,管道易被腐蚀而发生泄漏。这种现象不仅浪费我国宝贵的淡水资源,还会对地上的建筑物及公共设施带来严重的破坏,因此及时发现供水管道泄漏点位置并进行处理有重要的现实意义[1]。针对以上问题,本文设计供水管道泄漏定位检测系统,主要包括信号调理单元、数据采集与存储单元,将所采集到的数据在虚拟仪器上进行相关定位分析,通过实验验证,该系统可以实现对泄漏点较准确定位。
1供水管道泄漏信号系统原理
当供水管道发生漏水时,漏出管道的水会与漏口发生摩擦,周围介质也会随着水流产生摩擦声,这些碰撞或摩擦都会产生不同频率的振动,从而产生漏水声[2]。 相关定位检漏就是使用两个传感器在管道两端采集漏水声音信号,而后对采集到的两路信号进行相关运算来确定漏点,相关检测方法如图1所示。
L是被测管道的长度,A、B为管道的两个端点,C为漏水点。L1、L2分别为漏点距两端的距离(假设L1>L2),假设管道在C点发生泄漏, 当相关函数值达到最大值,即可求出两传感器泄漏信号的时间差τ0。此时可以用式(1)确定泄漏点C的位置[3]。
式中L为管道总长,L1、L2分别为漏点距两端的距离,τ0为两传感器泄漏信号的时间差,V为管道中声音的传播速度。
2泄漏定位检测系统方案设计
针对供水管道泄漏信号的特点,在平衡成本和功能的前提下,开发的供水管道泄漏定位系统主要包括传感器、信号调理电路、数据采集及存储模块、Lab VIEW上位机定位模块等。泄漏定位一路检测系统的框图如图2所示。
2.1SR10传感器
在供水管道泄漏信号检测中,谐振式高灵敏度传感器 是使用最 多的一种 。 本文选用 声华公司 的SR10谐振式传感器,测量温度范围是-20℃~120℃, 通过经验 了解管道 泄漏产生的振动信号的频率段为20Hz~2k Hz,SR10谐振式传感器频率范围为1Hz~15k Hz,完全满足本文测量要求。
2.2信号调理电路
2.2.1放大电路
AD620是一款低成本、高精度仪表放大器,仅需要一个外部电阻来设置增益,增益范围为1~10000。同时AD620具有低失调电压(最大为50μV)和低失调偏移(最大0.6μV/℃),使之适合供水管道调理电路的应用。放大电路如图3所示,在设计的过程中使用了软件Multisim对设计出的放大电路进行验证,在函数发生器输入相应参数,最终仿真结果如图4所示。
2.2.2滤波电路
根据对泄漏的基础理论可知其能量主要分布在20Hz~2k Hz频段。为了能有效的提取泄漏信息,系统采用了NE5532双运放带通滤波的方法提取有用信号。 它具有更好的噪声性能,优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽,电源电压范围大等特点本设计为有源滤波,可以不使用电感而实现任何响应,并且避免了棘手的磁泄漏问题。滤波电路图如图5所示,Multisim软件滤波特性仿真结果如图6所示。
2.3 AD
本文采用的是STM32内置ADC子系统,STM32的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。其包含有两个ADC,最大的转换速率为1Mhz,也就是转换时间为1us,有12位分辨率,可以满足实验要求。
2.4数据存储与传输
STM32载有标准的SD卡接口,这个接口可以外扩大容量存储设备,用来记录数据。它的容量可以达到32Gb,而且支持SPI接口,利用STM32自带的SPI接口, 最大通信速度可达18Mbps,每秒可传输数据2M字节以上方便移动。SD卡具有容量大、更换方便、便于携带且编程简单的特点。液晶显示模块与SD卡兼容,可以将数据通过液晶显示屏显示出来,读写流程图如图7所示。
RS-485通信方式可以同时传输两路传感器采集的信号,选择STM32内部的一个UART部件,作为串行的接口,将该UART信号线连接到一个485的驱动芯片MAX485,实现电平的转换,这样就可以实现RS485与单片机进行数据传输[4]。
2.5LabVIEW相关定位实验
供水管道泄漏定位上位机的实现是应用Lab VIEW中专门实现互相关分析的VI,例如Signal Processing模版中的Cross Correlation.vi以及信号处理工具箱中Correlation and Spectral Analysis模板中的TSA Cross c o r r e l a t i o n F u n c t i o n . v i ,将输入的两路信号经过Lab VIEW相关定位模块,即可显示出两路泄漏信号的时间差τ0,再将其带入上文中的式(1),即可求出漏点的位置[5]。如图8所示为互相关分析定位的界面显示。
3结束语
本文开发了一套供水管道泄漏定位检测系统,硬件部分包括传感器,调理电路、数据存储与传输单元,软件部分主要是利用Lab VIEW虚拟仪器搭建供水管道泄漏定位系统,完成对采集到的两路信号进行互相关定位处理。该系统可以直接应用于供水管道泄漏检测领域,也可稍加改动应用于石油管道、天然气管道等泄漏检测领域,具有广阔市场前景。
摘要：针对供水管道泄漏时的信号比较微弱且混有大量噪声问题,研究设计一款可操作性强的管道泄漏定位检测系统。系统以STM32单片机为核心,主要包括放大模块、滤波模块、数据采集及传输模块的设计,并利用Lab VIEW虚拟仪器中相关分析模块设计泄漏检测定位软件系统。实验结果表明:该系统泄漏定位准确度高、实时性强,能够满足实际工程需要。
供水管道施工 篇11
白城市、镇赉县城的城镇供水工程, 供水干线包括洋沙泡提水泵站至镇赉加压泵站输水管线, 镇赉加压泵站至于家屯输水管线。由于供水管线镇赉加压泵站前、后输水流量不同, 因此将输水管线以镇赉加压泵站为界, 分为洋沙泡提水泵站~镇赉加压泵站段, 镇赉加压泵站~于家屯段和镇赉支线段。
本次设计供水管线洋沙泡提水泵站~镇赉加压泵站段采用DN1400双管铺设, 长度为23, 941m, 管道设计流量为3.3m3/s, 双管中心线间距20米。
镇赉加压泵站~于家屯段采用DN1200双管铺设, 长度为33, 734m, 管道设计流量为2.59m3/s, 双管中心线间距20米。
镇赉加压泵站~镇赉县水厂段采用DN1000单管铺设, 长度为1, 179m, 管道设计流量为0.67m3/s, 采用重力流输水方式。
一、管材选择
根据管线选定方案, 供水管道最大工作压力不大于1.0Mpa, 并结合国内管材生产和运行的实际情况, 初步确定管材在预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管、能力强, 工程造价较低, 对地质条件相对适应性较强。经过对实际工程运行的考察验证, 该管道适合最大工作压力 (包括供水管道发生水锤时的压力) 不大于0.4Mpa的情况。缺点:承插接口的加工精度相对较低, 管道渗漏损失相对较大, 输水安全性相对较差, 管材重量较重, 运输、施工不太方便。
(二) 预应力钢筒混凝土管 (PCCP) 。
优点:可以承受较高的工作压力和外部荷载, 承插接口为钢制, 加工精度较高, 密封性能较好, 对地质条件相对适应性较强, 另外, 因管中间加入薄钢板, 有很好的抗渗性, 而且施工方便。因管道内外壁均为混凝土, 因此, 防腐能力与普通预应力钢筋混凝土管相仿。而且, 近几年成功应用到北方城市供水工程中的实例较多。缺点:管材价格较高, 管材重量较重, 运输不太方便。管道安装就位后, 管口需抹砂浆进行钝化处理。
(三) 玻璃钢管 (RPMP) 。
优点:管材强度高, 密封性能好, 重量轻, 安装快捷、方便, 耐腐蚀, 管道糙率低, 水头损失小, 水量渗漏远小于前两种管材。缺点:管道本身承受外压能力不如前两种管材, 对基础处理和回填施工技术要求较高, 回填造价高, 并且管径超过DN1000并应用到供水工程实践中的工程实例较少。
(四) 钢管。
优点:可按需要制成不同直径、壁厚、弯角的管道, 并可按需要制成不同型号的异径管、分岔管以及用于管道连接的承插口、法兰等。而且供水安全可靠性较高。缺点:耐腐蚀性差, 工程造价很高, 对外界施工环境要求较高, 对焊工施工技术水平要求高, 施工进度较慢。回填要求高于普通预应力钢筋混凝土管和预应力钢筒混凝土管。
二、管材选定
综上所述, 预应力混凝土管运行安全可靠度较低, 渗漏损失相对较大, 不太方便施工, 但由于与同等输水能力的其他管材相比较, 价格优势非常明显, 而且, 通过工程实例运行验证, 在供水管道最大工作压力 (考虑发生水锤的情况) 不大于0.4Mpa, 供水的安全可靠性还是比较高的。因此, 本工程供水管道最大工作压力≤0.4Mpa时, 供水管材采用三阶段预应力钢筋混凝土管。
夹砂玻璃钢管虽然价格相对较低, 安装快捷、方便, 但回填施工工艺要求较高, 回填造价高, 管径超过DN1000应用到供水工程中实例较少, 本工程大于DN1000的管线段暂不采用夹砂玻璃钢管。
钢管价格过高, 安装费用也高于其他管材, 性能并不优于预应力钢筒混凝土管。考虑工程造价、施工进度等方面原因, 工程主选管材不采用钢管。但同时考虑钢管的完整性、安全性等特殊性能, 在工程过河段、阀门连接等处采用钢管。
预应力钢筒混凝土管是一种复合型管材, 具有钢管抗渗、抗拉的优点, 又具有砼管抗压的优势, 能承受较高的内水压力, 适合供水管道最大工作压力≥0.4Mpa的情况。同时承插口为钢制, 加工精度较高, 密封性能较好, 克服了普通预应力混凝土管的缺点, 而且施工安装较方便。
通过对本工程供水管道的压力水头进行计算, 洋沙泡泵站~镇赉加压泵站段的23.94km输水管线最大工作压力0.31Mpa, 发生水锤时最大工作压力0.39Mpa, 因此管材采用三阶段预应力钢筋混凝土管。
镇赉加压泵站~白城市于家屯段首端的17.5km输水管线最大工作压力在0.3~0.51Mpa之间, 发生水锤时最大工作压力0.4~0.66Mpa之间, 因此该段管材采用预应力钢筒混凝土管。
镇赉加压泵站~白城市于家屯段末端的16.1km输水管线最大工作压力小于0.3Mpa, 发生水锤时最大工作压力不大于0.4Mpa, 因此该段管材采用三阶段预应力钢筋混凝土管。
镇赉加压泵站~镇赉县净水厂支线 (1.179km) 采用三阶段预应力钢筋混凝土管, 其它部位采用钢管。
三、经济管径选择
城市供水分项工程采用双管输水, 按设计水平年 (2020年) 时的供水规模, 确定洋沙泡提水加压泵站~镇赉加压泵站间的单管设计引水流量1.65m3/s (考虑日变化系数1.1) , 镇赉加压泵站~于家屯间的单管设计引水流量为1.295m3/s (考虑日变化系数1.1) , 镇赉加压泵站~镇赉县净水厂间的设计引水流量0.67m3/s (考虑日变化系数1.1) 三阶段预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管糙率0.012。
(一) 管径确定原则。
管径的确定首先应使管道在设计流量及最大引水流量条件下管顶以上沿程压力水头不小于2m, 同时应满足在某段管线发生事故时, 单管输水流量为设计流量的70%, 据此选取最经济的管径。
(二) 洋沙泡泵站~镇赉加压泵站段供水干线管径选择。
选择3种管径DN1200、DN1400、DN1600进行动态经济比较, 比较方法采用最小年成本法。年成本即计算期内需回收的基建投资 (折算成等额系列资金, 折算时间50年, 折现率10%, 电费按0.65元/kw·h计) 和年生产成本和, 最低者为经济管径。通过经济比较, 洋沙泡提水加压泵站~镇赉加压泵站段确定管径为DN1400。
(三) 镇赉加压泵站~于家屯段供水干线管径选择。
选择3种管径DN1000、DN1200、DN1400进行动态经济比较, 比较方法采用最小年成本法。年成本即计算期内需回收的基建投资 (折算成等额系列资金, 折算时间50年, 折现率10%, 电费按0.65元/kw·h计) 和年生产成本和, 最低者为经济管径。通过经济比较, 镇赉加压泵站~白城市近郊的于家屯段确定管径为DN1200。
(四) 镇赉加压泵站~镇赉县净水厂供水支线。
考虑工程运行管理方便, 减少运行电费, 节约能源, 该段管线采用重力流输水。根据镇赉加压泵站前池水位高程, 另外, 考虑镇赉县净水厂净水工艺要求的进水水位, 据此确定该段供水管径为DN1000, 计算该段管线沿程水头损失为0.9m, 满足重力流供水的条件。引嫩入白供水工程城市供水管线一期已经施工完成, 经过试运行表明, 运行情况良好。
参考文献
[1] .王长艳.供水管线工程中管材的比选和应用[J].科技情报开发与经济, 2011