1、市政给水管道爆管原因与对策研究摘要：随着城市的不断发展，特别是伴随着城市工业化进程的飞速迈进，城市市政给水管网的压力也越来越大，然而由于历史原因以及管道施工工艺的相对滞后，近年来，城市给水管道的爆管事故也已屡见不鲜，这不仅给城市供水企业带来了很大的经济损失，而且也造成了社会资源的浪费，给城市发展的进程带来不小的负面影响。为了找清管网的爆管事故，降低爆管的发生频率，保证城市居民生活和工业用水的正常供给，现结合我实际对市政给水管道爆管原因进行分析，并提城市管道选材提出了合理的建议。 关键词：市政；给水管道；爆管原因；对策 中图分类号：TU99 文献标识码：A 引言 市政给水管道的安装与维护是市政工
2、作内容中的一项重要内容，保证给水管道的正常使用对于城市居民的生活生产以及城市正常运行秩序都有着极为关键的作用和意义。而针对目前频频发生的城市市政给水管爆管现象，如何预防其发生就成为了当前市政工作人员研究的主要问题。本文对市政给水管道进行研究和分析后，总结出了爆管事故的产生诱因，并针对这一现象提出了一些解决措施建议。 工程实例 某小区总共有 223 户，小区室外给水管道采用聚乙烯给水管道，管径为 32150，管径 80 及以下采用热熔承插连接，管径 80 以上采用热熔对接，管道主要沿道路边绿化带埋地敷设。该小区于 2008 年上半年竣工交付使用，截止到 2012 年 12 月，管道运行 4 年半
3、，已经查明发生渗漏、爆管问题共 132 处，平均每月发生两次以上，频繁的停水维修对小区业主生活曹成极大的不便，同时也会影响到小区开发商的声誉。 一、市政给水管道爆管的诱因 由于城市的给水管道分布较广，涉及范围较大，且与各种其他管线错综交杂，因此能够影响到给水管道爆管的因素是非常多的，无论是在施工中或是在日常运行中，都有可能因为这样那样的因素影响，而出现爆管事故。大体来讲，引起市政给水管道爆管的诱因主要可以总结为以下几点： 地层基础影响 通常，管沟底层土壤受管道本身的压力很小，一般天然土层的承载能力的要求都能满足，可以不进行特殊的地层基础加固处理，但管道从松软土层通过，如穿越流砂层或旧池塘、旧河
4、床、洼地等地区时，如加固处理在沟底土层不进行，管道产生不均匀沉降一般就发生了破裂。管沟开挖质量忽视，在施工时违反操作用石砖垫管道底部的一个或两个端面进行平衡时，使覆土后管道受力加大，能使管道受力呈简支梁状态，当外加车辆荷载增大时也极易发生管道爆裂情况。 (二)管道接口及施工质量的影响 管道施工过程中的重要环节之一就是管道接口，也是保证施工质量的重要工序。目前，以承接式刚性接口的铸铁管破裂居多。由于接口刚性太强，当气温下降时，易引起给水管受收缩拉力而断裂或在不均匀沉降时弯矩过大而径向裂开。施工质量差，例如管沟底不平整，转弯过多，借转角过大，承口填料有空隙，形成受压不均匀，有的管道敷设过浅，埋深不
5、够，受重力荷载影响过大发生爆管事故。 (三)温变应力破坏 管道是在一定气温条件下敷设的，却是在温度不断变化的条件下工作，因而在使用过程中管道的温差变化大；管道每年必须受到温度降低拉应力的影响，当管道许用应力小于这种温度拉应力时，管道则被破坏。(四)水锤与气囊 有压管路内流动的液体因某种外界因素导致内部液体流速突然变化，液体动量变化引起压强突然变化，因此在一段时间内升压和降压交替进行直至完全衰减的现象成为水锤，水锤现象发生后一旦管路难以承受则会导致漏水现象；在长距离输配水管路中一般设计流速不大，管路中的气体多以气囊形式存在于管路顶部，在管路刚开始冲水时管路内流态多为层状或波状流，排气也较为容易，
6、而后期则多呈段塞流，该种状态下排气则较为困难，同时由于长距离、大管径、多起伏的管线经过地形起伏高差较大地段若没有安装足够的排气泄水装置则更易导致管内充气，一旦管路排气不彻底则气囊的压缩将导致高强压力振荡和管路剧烈震动现象，严重时并会导致供水中断；管内水体发生倒流时由排气阀吸入的气体或由于负压产生的水蒸气将随水体流动，气体被压缩在管顶并被水流分割为较大分散的气囊。 二、市政给水管道爆管的预防对策 鉴于给水管道一旦发生爆管就会给城市的正常运行秩序带来很大影响严重影响着市民的生活与工作，必须要对给水管道爆管的现象进行治理，做好预防工作，使爆管发生的概率降低到最小程度。笔者在分析了爆管事故发生的诱因后
7、，提出了以下几点预防控制措施： (一)采用 PE 管作为给水管道的管材 管道之所以会发生爆管，最重要的原因还是在于管道自身的性能与质量，若能够使用耐久性、变形性、抗裂性较强的管材，就能够大大降低给水管道爆管事故的发生。笔者建议可以采用 PE 管作为市政给水管道的安装施工管材，这是因为 PE 管具有较为优越的性质，主要体现在以下几点： 首先，以 PE 管为管材的给水管道在连接时主要采用热熔或电熔使管道相互连接，接头与管道材质相同，且接头的抗拉性能要高于管道本身，因此连接可靠，不会发生渗漏现象。 其次，PE 管是一种高性能的塑性材料，其内壁较为光滑，在使用中不会产生过大的输水能耗，也不易产生压力损
8、失；且其柔韧性极好，对于敷设地形的适应能力很强。 第三，给水管道的安全与卫生的非常重要的，PE 管相对于钢管等管材来讲，更具卫生性，不会因钢铁锈蚀而使水质发生变化，且在长时间的运行中也不会产生水垢或其他藻类，保证了城市用水的安全与卫生。 第四，PE 管的材质较轻，便于运输与安装，且无须使用大型吊装设备，减轻了施工人员的劳动强度。一般是在沟槽外把 PE 管焊接成长长的一段，然后一次放人沟内，故可适当减小管沟的宽度，降低工程土方费用。 最后，由于 PE 管质轻，大大降低了安装和土方费用，从综合造价看，DN400 以下 PE 管低于球墨铸铁管、钢管、玻璃钢管，钢套筒混凝土管，管径越小，越明显。但是价
9、格合适，从管材单价看，DN400 以下 PE 管低于钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管，与钢套筒混凝土管相当，挤压成型的DN400 以上大口径 PE 管由于难度较大，生产成本相对较高，价格高于球墨铸铁管、钢管，玻璃钢管、钢套筒混凝土管。 (二)改革管道接口工艺及加强施工质量 应考虑刚性、柔性相结合的接口方式。如：在整体管线上，石棉水泥与青铅口间用，在爆管修理时修理处应有柔性接口。这些措施无疑是从整体上考虑管线的耐压程度。 (三)管道更新改造和依法对其附属设施进行保护 管道更新改造的途径有：第一，当原管道材质差，管径急需加大时，必须按规划要求重新铺管。第二，对输水能力下降、管道结垢的情况，通过冲冼、刮管
10、和涂衬等措施来恢复其供水能力。第三，当需要修理的管道的费用接近或者超过更新管道的费用时，一定要进行管道的更换。第四，降低管道改造的费用通过原有管道内插套管不开挖方式铺管的方法来进行。根据城市供水条例的有关规定，严肃查处对破坏管网设施的行为，对供水管道及其附辅设施从法律上予以保护。 重视管线规划和工程设计 只要进行增加新的管道路线，应尽量避开快车道，如果一定要穿过快车道时就要对管线进行加固处理，如果遇到起伏的地区进行铺设管道时，一定要在低地设泄水阀门，高地设自动排气阀，为了预防管内水锤的产生与冲击，在适当管位增设水锤消除器。 (五)供水管网测压点要分布合理 根据城市供水事业的发展，全面地反映整个
11、供水管网运行的实际状况。应及时调整或增加管网控制点的测压装置，使其分布趋向更合理准确。 结语 结语 总而言之，保证城市给水管道的正常运行是非常重要的，对于给水管道爆管事故的频繁发生，必须要引起市政部门的重视，积极采取措施进行防治，以最大程度的降低或杜绝给水管道爆管现象的发生。另外，要加大给水管道的更换力度，对于使用时间较长、输水能力较差的管道要及时进行更换，采用最新的优质管材，加强市政工作人员的职业素质，提高市政给水管道的运行质量。 参考文献 1曲林,王深波,王晓燕,杜松涛. 分析市政给水管道爆管原因及对策J. 才智,2011,19:42. 2谭立国. 预防和减少市政给水管道爆管的建议J. 科技与企业,2013,06:207. 3院高飞. 给水管道爆管原因及防爆对策J. 创新科技,2004,05:35. 4王小美. 给水管道爆管的原因及其对策J. 科技资讯,2008,02:67-68.
