管網(wǎng)漏損原因

1、管網(wǎng)漏損原因給水管網(wǎng)漏損原因分析管材質(zhì)量不佳 供水管網(wǎng)早期采用的管材以灰口鑄鐵，小口徑多為鍍鋅管石棉管為主據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 以上的管道是灰口鑄鐵管，隨著管網(wǎng)的運(yùn)行，人們逐漸發(fā)現(xiàn)灰口鑄鐵的漏失成為管道漏損發(fā)生的主要組成部分 灰口鑄鐵管導(dǎo)致漏水的原因主要是灰口鑄鐵管本身材質(zhì)和制作工藝的缺陷造成的分析灰口鑄鐵管的漏水原因，灰口鑄鐵管在管道運(yùn)行中，確實(shí)存在一定弊端 從材質(zhì)看，鑄鐵管較脆，沒(méi)有韌性，其延伸率幾乎為零，屬于典型的脆性管材，連續(xù)燒制的工藝也使管子的強(qiáng)度有所降低，不適用于高內(nèi)壓 重荷載 強(qiáng)震動(dòng)的環(huán)境，尤其我國(guó)灰口鑄鐵管材質(zhì)的力學(xué)性能和管型一直停留在發(fā)達(dá)國(guó)家 世紀(jì) 年代的水平，其抗拉強(qiáng)度和管環(huán)抗彎強(qiáng)

2、度一般都比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低，有些廠家在生產(chǎn)過(guò)程中用強(qiáng)度較低的生鐵，使得鑄鐵管質(zhì)量下降 從接口看，灰口鑄鐵管填料接口剛性強(qiáng)，當(dāng)溫度低，接頭剛性過(guò)強(qiáng)，粘接強(qiáng)度很大時(shí)，易使水管拉斷或接頭部位脫落，導(dǎo)致水管漏水，原因是接頭剛性過(guò)強(qiáng)，當(dāng)土壤有不均勻沉陷時(shí)，從力學(xué)角度分析會(huì)使水管變成一根很長(zhǎng)的承重梁，容易造成接頭處折管，造成漏水 此外，接口質(zhì)量差，接口材料!用量比例不準(zhǔn)，敲打不密實(shí)，也容易造成接口漏水。地質(zhì)土層條件的影響 土壤的性質(zhì)是影響漏損量的首要因素，它對(duì)漏損量的影響遠(yuǎn)大于其他因素 主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)不同性質(zhì)的土壤對(duì)金屬管道的腐蝕性不同 一般黏性土壤對(duì)管道的腐蝕性比非黏性土壤強(qiáng)；不同性質(zhì)的土壤對(duì)管道的沉降不

3、同 當(dāng)水量變化時(shí)，黏性土壤中的管道比非黏性土壤中管道容易發(fā)生沉降；埋管道的某些地段隱藏著腐殖土4 給水管網(wǎng)漏損原因分析4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題某些建設(shè)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)、全面的規(guī)劃 。根據(jù)調(diào)查,我國(guó) 20世紀(jì) 6070年代建造的城市供水管網(wǎng),水壓普遍偏低(0.2MPa)。而 80年代以后,水壓提高到 0.40.6MPa,由于舊管道的抗壓能力較低,從而在很大程度上構(gòu)成了漏水危機(jī)?，F(xiàn)在城市化建設(shè)越來(lái)越快,道路、房屋及地鐵等的新建與改建也對(duì)管網(wǎng)構(gòu)成很大威脅。4.2 管網(wǎng)管理上存在的問(wèn)題有些施工單位未到規(guī)劃、供水部門(mén)辦理審批手續(xù),進(jìn)行野蠻施工,造成城市供水管斷裂漏水的事故時(shí)有發(fā)生 。因水泵開(kāi)停次數(shù)多,閘門(mén)開(kāi)關(guān)

4、頻繁,使內(nèi)水流速度不斷發(fā)生變化,水錘作用連續(xù)發(fā)生,致使管道損壞。4.3 管道及配件材質(zhì)原因鑄鐵管強(qiáng)度低,易腐蝕,在所有管材中鑄鐵管的漏損所占比例最大 。鋼管的腐蝕主要是電腐蝕,鋼管的接口部分導(dǎo)電性很好,容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕;另外,涂層不好也容易造成小孔腐蝕。4.4 管道敷設(shè)安裝質(zhì)量原因由于地基下沉和基礎(chǔ)不好造成的漏損比例也比較高,大口徑管道可能在管道承口處開(kāi)始豁裂,小口徑管道可能產(chǎn)生橫向斷裂。還有覆土不按規(guī)定分層夯實(shí),未達(dá)到最佳密實(shí)度,會(huì)使管道受力顯著增加,這也大大增加了管道漏損的可能性。1.供水壓力改變導(dǎo)致漏水（壓力突然變化，導(dǎo)致管道中水流流速變化，引起漏水；或者管道中壓力變高，并維持高壓狀態(tài)

5、）2.管道老化，腐蝕導(dǎo)致漏水，或者管道接口處漏水3.管道附屬設(shè)施漏水（截止閥，消防栓，水表等）4.外部原因（地上施工和荷載影響地下管道）管材質(zhì)量供水管網(wǎng)早期采用的管材以灰口鑄鐵管,小口徑多以鍍鋅管為主。雖然近兩年在DN300以上管道工程中采用了球墨鑄鐵管,但城區(qū)供水管網(wǎng)中仍有部分管道采用灰口鑄鐵管,這是材料工藝本身的缺陷,如鑄鐵管脆性大、強(qiáng)度低、塑料管管壁薄厚不均,抗老化性能差,容易造成爆管和產(chǎn)生暗漏。從灰口鑄鐵管的漏損原因可以看出,灰口鑄鐵管在管道運(yùn)行中,確實(shí)存在一定弊端:從材質(zhì)看,鑄鐵管較脆,沒(méi)有韌性,其延伸率幾乎為零,屬于典型的脆性管材,連續(xù)燒制的工藝也使管道的強(qiáng)度有所降低,不適用于高內(nèi)

6、壓、重荷載、供水管網(wǎng)漏損頂測(cè)及健康度計(jì)價(jià)強(qiáng)震動(dòng)的環(huán)境,尤其我國(guó)灰口鑄鐵管材質(zhì)的力學(xué)險(xiǎn)能和搶型一直停留在發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)30年代的水平,其抗拉強(qiáng)度和管環(huán)抗彎強(qiáng)度一般都比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低,有些)-家在生產(chǎn)過(guò)程中用強(qiáng)度較低的生鐵,使得鑄鐵管質(zhì)量下降。從接1石一,灰日鑄鐵管填料接口剛性強(qiáng),與溫度較低,粘接強(qiáng)度很大時(shí),易使水管拉斷或接頭部位脫落,導(dǎo)致水管漏水,因?yàn)榻宇^剛性過(guò)強(qiáng),當(dāng)土壤有不均勻沉陷時(shí),從力學(xué)角度分析會(huì)使水管變成一根很長(zhǎng)的承重梁,容易造成接頭處折管,造成漏水。此外,接口質(zhì)量差,接口材料用量比例不準(zhǔn),敲打不密實(shí),也容易造成接口漏水。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的問(wèn)題往往是設(shè)計(jì)或者生產(chǎn)過(guò)程中造成的,如鋼筋布置不

7、當(dāng),保護(hù)層不好而使鋼筋銹蝕等。鋼管漏水95%是腐蝕穿孔,并且當(dāng)鋼管管件絲扣松緊不統(tǒng)一時(shí),稍有外力管件首先損壞,造成管道漏水。球墨鑄鐵管的材質(zhì)成分中片狀的石墨組織變成了球狀,既維持了原鑄鐵管的性能,又增加了抗拉性、延伸性、彎曲性和耐沖擊性,使其具有耐腐蝕性好,強(qiáng)度高,具有韌性的特質(zhì),因此其漏失率比灰鐵管大大下降,為人們普遍應(yīng)用,正在逐漸取代鑄鐵管。鍍鋅管是在小口徑的鋼管上鍍一層鋅進(jìn)行防腐,但這層鋅一般都較薄,很容易就消耗殆凈,所起的作用有限,特別是鍍鋅質(zhì)量較差的情況下,鍍鋅鋼管極容易產(chǎn)生銹蝕結(jié)垢,發(fā)生漏水并影響水質(zhì),成為小口徑管道漏水的主要原因。石棉管不但漏水嚴(yán)重,且有毒,不適宜作為飲用水管道使

8、用。接口形式接口漏水是造成管道漏水的重要原因。因?yàn)楣芫€上接口多,漏水的概率大,施工質(zhì)量的合格率難以保證,最重要的是接口處往往是應(yīng)力集中點(diǎn),當(dāng)管段發(fā)生伸縮、不均勻沉降時(shí),應(yīng)力傳送至接口處,經(jīng)不起應(yīng)力作用產(chǎn)生松動(dòng)、甚至破裂。根據(jù)不同的管材選用合適接口管件十分重要。鑄鐵管承插接口方式有灌鉛、普通石棉水泥口或膨脹水泥灰口等。石棉水泥或純水泥接口的抗壓強(qiáng)度及搗固能力很大,當(dāng)管段降溫收縮或由于下沉而拉伸時(shí),由于管材強(qiáng)度低,接頭剛性強(qiáng),極易拉斷管段。鋼管的焊接處如有夾渣、氣孔、焊縫寬厚不勻,易發(fā)生滲漏水。球墨鑄鐵管采用的橡膠接口韌性大、抗振動(dòng)性強(qiáng),但初裝時(shí)管口如不到位也會(huì)漏水。水泥管承插口不配套、橡膠圈無(wú)法

9、到位或松脫、管內(nèi)水壓變化波動(dòng)、管外動(dòng)靜負(fù)載變化、管基不均勻沉降、管道伸縮接口受擠拉等,勢(shì)必在某一薄弱接口處發(fā)生松動(dòng),而導(dǎo)致爆管漏水。管道設(shè)計(jì)和施工的原因由于設(shè)計(jì)或施工的原因,導(dǎo)致管道發(fā)生位移而爆裂。這種位移包括不均勻沉降的影響,特別是需改造的道路,因回填上密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求(95%),使得水管發(fā)生下沉和位移。管道的施工質(zhì)量直接關(guān)系到供水的安全,特別在我國(guó)現(xiàn)有的城市供水管網(wǎng)以連續(xù)鑄造的灰鑄鐵管為主要管道的情況下,灰鑄鐵管管道接頭在施工中的一些技術(shù)和材料上的問(wèn)題,以及原有的施工規(guī)范不適應(yīng)新的施工環(huán)境和條件,都成為影響供水管道的施工質(zhì)量,造成管道漏水的原因。施工不良主要表現(xiàn)為:(l)管道基礎(chǔ)不好。

10、機(jī)械挖泥并無(wú)其它修平措施,使溝底不平,結(jié)果管子沉陷較多,以至逐步發(fā)生不均勻沉降損壞接頭甚至管道;溝底基礎(chǔ)有腐殖土、淤泥、石塊等未清除干凈也可能導(dǎo)致不均勻沉降、硬物破壞而漏水。管底應(yīng)是好的粘土或砂,并需平整,使管道和基礎(chǔ)能整體接觸。如使用機(jī)械挖土,要留30cm土層人工修整。同時(shí),管底不能有石塊等硬物,以免使管道集中負(fù)載,引起漏水或爆裂。當(dāng)與其他管道交叉時(shí),應(yīng)按規(guī)范,兩管之間的距離應(yīng)不低于30cm,以防沉陷,引起集中負(fù)載。(2)覆土不實(shí)。在大口徑管道更為重要。覆上未分層夯實(shí)和管道兩邊上的密度不均勻,使管道受力顯著增加,增加管道爆裂的可能。在負(fù)荷不大的道路下,管頂覆上不得低于0.7m,在負(fù)荷較大的車(chē)

11、行道下,管頂覆上不得低于1.Om,同時(shí)靠近管道的覆土不準(zhǔn)有硬物,以免造成管道防腐層被破壞,或形成集中負(fù)載。(3)支墩后座土壤松動(dòng)。大口徑管道彎頭,T形管處有較大的推力,主要靠支墩后上壤的被動(dòng)壓力通過(guò)支墩頂住推力。支墩后土壤松動(dòng)將引起支墩位移較大,即彎頭或T形管位移較大。(4)接口質(zhì)量差。如石棉水泥接口的石棉含量太高或敲打不密實(shí);承插管轉(zhuǎn)接角太大;橡膠就位不正確或不密實(shí)等。(5)水管接轉(zhuǎn)過(guò)多,加上其他因素,易使接頭損壞或脫開(kāi)。(6)焊接質(zhì)量。在焊縫有夾渣、氣孔,焊縫寬厚不勻,焊接時(shí)咬肉或焊不透處,容易發(fā)生滲漏水。(7)管道防腐不好。施工中沒(méi)有按管道防腐層的標(biāo)準(zhǔn)和要求操作,或管的鍍鋅處沒(méi)有做特別處

12、理。(8)法蘭連接不規(guī)范。調(diào)查發(fā)現(xiàn),法蘭同管子不垂直,兩法蘭片不平行,墊圈太薄或安歪,擰緊螺絲時(shí)沒(méi)按對(duì)角線法則或少上螺栓等,都會(huì)導(dǎo)致法蘭受力不勻,而水量外滲或漏流。(9)埋設(shè)深度不夠,道路交通荷載過(guò)大,使管道斷裂或接口漏水。氣溫變化通過(guò)對(duì)總公司近幾年修漏次數(shù)統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn),入冬和初春時(shí)節(jié)是地下管道破損率最高的季節(jié),這個(gè)時(shí)期溫差變化大,管道周?chē)临|(zhì)熱脹冷縮明顯,極易造成管道的破裂和破損。地勢(shì)沉降和荷載管道敷設(shè)在道路下面,承受一定的靜荷載和動(dòng)荷載,還有管道的自重、管中的水重,隨時(shí)間的增長(zhǎng),會(huì)使管道產(chǎn)生一定量的沉降,同時(shí),當(dāng)路面經(jīng)過(guò)雨雪融化后,地面松軟,也會(huì)產(chǎn)生自然的沉降,當(dāng)管道荷載較大時(shí),會(huì)使管道受力

13、不均勻,容易導(dǎo)致管道破裂而漏水。同時(shí),交通情況的動(dòng)荷載也不容忽視,隨著城市交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展,車(chē)輛噸位不斷提高,運(yùn)輸?shù)念l率不斷增加,管道的動(dòng)載荷明顯增長(zhǎng)。管道設(shè)計(jì)時(shí)將考慮一定量活荷載的作用,如果埋設(shè)過(guò)淺或者車(chē)輛荷載過(guò)重,路而質(zhì)量不好,都將增加對(duì)管道的動(dòng)荷載,引起管道因不均勻沉降而發(fā)生泄漏現(xiàn)象。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,供水管網(wǎng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,供水管網(wǎng)的復(fù)雜性也隨之增加,在滿足用戶用水需求的前提條件下,供水管網(wǎng)的總體水壓越來(lái)越高,其中局部區(qū)域水壓存在過(guò)高現(xiàn)象。水壓高,對(duì)管道強(qiáng)度的要求也會(huì)相應(yīng)提高,管道的漏失頻率也會(huì)隨之增高。水壓過(guò)高由于地勢(shì)高差較大,為了保證供水的穩(wěn)定性,供水企業(yè)加大出水的水頭

14、,這樣給管網(wǎng)的水壓也增加,爆管的幾率也相應(yīng)的提高。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,給水管網(wǎng)的規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)大,管網(wǎng)的供水壓力也越來(lái)越高。供水壓力的增高對(duì)管道強(qiáng)度的要求也會(huì)相應(yīng)提高。同時(shí),管道的漏損量也相應(yīng)隨之增加。據(jù)華北某市鑄鐵管漏損事件及原因分析記錄,對(duì)造成漏損原因與管網(wǎng)漏損事件進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2.2。相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值的大小反映出兩變量間相關(guān)性的程度,其絕對(duì)值越大,兩變量間的相關(guān)性越好。正負(fù)號(hào)則表示因變量隨自變量的增減變化,即變化方向是否一致。2)水錘破壞 由于迅速關(guān)閉閥門(mén),停止水泵運(yùn)行等原因,使管內(nèi)水流速度突然改變引起壓力高低起伏的現(xiàn)象,使管內(nèi)產(chǎn)生壓力波,俗稱(chēng)水錘,水錘可引起很高的壓力。根

15、據(jù)北京市市政工程設(shè)計(jì)院的初步調(diào)查,全國(guó)各地區(qū)都曾發(fā)生停泵水錘事故。 根據(jù)彈性理論推導(dǎo)直接水錘產(chǎn)生壓強(qiáng)的計(jì)算公式為27: H = a( 0? )=2l v/gt (1-6) 最大水錘壓力增值計(jì)算公式如下: H= 0/g (1-7) 式中:h 為水錘壓強(qiáng), Pa ;為水的密度;a為水錘波的傳播速度,m/s;v 0 為水錘前的水流速度,m/s;v為水錘時(shí)的水流速度,m/s,l為管道長(zhǎng)度,m,g重力加速度,t 閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間,s。 可見(jiàn)管道越長(zhǎng),關(guān)閉閥門(mén)越快,水錘引發(fā)的壓強(qiáng)越大,而且由于管道摩阻或氣蝕的影響,實(shí)際發(fā)生的水錘壓強(qiáng)值可能要比計(jì)算的高出許多,這種巨大的壓強(qiáng)可使管道發(fā)生很大的變形甚至破裂。當(dāng)管網(wǎng)

16、中兩個(gè)以上水源同時(shí)供水時(shí),不同水廠輸送的水在管道某處交匯并產(chǎn)生水錘時(shí),則會(huì)發(fā)生多水源水錘波共振水錘,則水錘壓強(qiáng)將比單波源水錘數(shù)倍增加,管道此處附近就很可能發(fā)生爆裂。管道腐蝕金屬管道埋設(shè)到土壤下輸送凈水,會(huì)產(chǎn)生各種類(lèi)別的腐蝕,引起局部穿孔漏失,嚴(yán)重的則會(huì)發(fā)生爆裂,降低管道輸水能力和水質(zhì)。因此采取相應(yīng)的管道防腐蝕方法至關(guān)重要。管道防腐措施不當(dāng)或防腐質(zhì)量不佳,特別是中小口徑鋼管,由于管內(nèi)壁沒(méi)做好防腐,管外壁防腐層太薄,造成管道腐蝕。在經(jīng)過(guò)下水道、排水溝時(shí),又沒(méi)有加強(qiáng)防腐措施。有城市DNSO以下鍍鋅鋼管管道總量不是很大,卻占修漏次數(shù)的66.55%,其主要原因是多數(shù)管道沒(méi)做防腐或防腐不好造成的ls2,3

17、3!。建筑工程施工的影響有些建筑工程施工時(shí)由于基槽開(kāi)挖較深,離給水管道較近,使管道兩側(cè)受土的壓力不均,造成給水管道損壞而發(fā)生泄漏的頻率逐年增加,而有些拆遷工程施工時(shí)施工人員對(duì)被損壞的給水管道采取一走了之的做法,致使漏水長(zhǎng)流不斷。似七水管網(wǎng)漏損少貞測(cè)及健康度訓(xùn)丫r埋深因素管道的埋深也是造成管道破裂漏損的重要因素之一。埋深過(guò)深,管道無(wú)法承受覆土的重量容易破裂,埋深過(guò)淺,在機(jī)動(dòng)車(chē)道下無(wú)法承重荷載容易破裂。通常規(guī)定在非機(jī)動(dòng)車(chē)道或者綠化帶下,金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于o.3m,機(jī)動(dòng)車(chē)道下,金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于0.7m,非金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于1一1.2m6。閘井、表井等附屬設(shè)施漏水 管網(wǎng)中除管道本身

18、出現(xiàn)漏水,管網(wǎng)的附屬設(shè)施跑冒滴漏也很?chē)?yán)重,是水量損失的一個(gè)重要部分,因在閘井內(nèi),不易及時(shí)發(fā)現(xiàn),一般都是水從井蓋外溢后,才被發(fā)現(xiàn)并得以修復(fù)的,它們的單位時(shí)間漏量雖然有限,但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),并且發(fā)生漏水的表井閘井很普遍,數(shù)量大,使得漏損水量積少成多經(jīng)常造成水費(fèi)糾紛,直接影響了供水部門(mén)的經(jīng)濟(jì)利益。另外,當(dāng)管網(wǎng)檢修或爆管時(shí),個(gè)別閥門(mén)不能迅速關(guān)閉,或關(guān)閉不嚴(yán),影響或延長(zhǎng)搶修時(shí)間和漏水時(shí)間,也加重了漏水的損失水量管網(wǎng)維護(hù)不到位 城市供水管網(wǎng)是一個(gè)極其龐大的系統(tǒng),不但管網(wǎng)的建設(shè)很重要,管網(wǎng)的維護(hù)也同樣重要。許多漏水事故都是由于城市供水管網(wǎng)的維護(hù)不到位而造成的。日常巡檢和聽(tīng)漏不及時(shí),造成滲漏、暗漏發(fā)現(xiàn)延遲,漏水損失加大,甚至小型漏水事故演變?yōu)榇笮捅?、折管漏水事故。市政基礎(chǔ)建設(shè)中,