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摘 要:市政管道中的部分给水管在使用较久之后就会出现各种程度的破坏,甚至一些水管会发生爆裂。出现爆裂的原因有很多,可能是水管中的水流、水压过大,超过水管的承受能力。还有就是水管的自身问题,水管质量差。也有可能是水管的使用时间期限超过了规定中的时间。因此在考虑水管的爆裂问题,不能只从一个角度出发,应该多角度考虑。例如水管的材质以及连接水管的方法等等。
关键词:自来水;水管;爆裂;管材
市政管道中的给排水管道负责整个城市中的给水系以及排水系统,一旦管道发生爆裂,城市的供水都会受到影响,带来的后果也会严重,因此市政管道在埋设的时候,应该考虑管道的爆裂问题,仔细分析管道出现爆裂的原因,同时采取措施预防管道在使用的时候,有爆裂现象。本篇文章主要是分析了市政自来水管道中给水管的爆裂问题。
1、分析水管出现爆裂原因
沟槽没有按规定开挖,对于石块较多,槽底不平且有凸起石头的,比是按照相关规定先清除石头再铺设15cm以上的沙土,只有做到这些才能继续铺设管道,如果在施工的时候偷工减料,没有做好相应的前期准备,在 回填完毕通水运行后,管线上部土壤、管道本身以及管线上的车辆载荷就有可能只是由一些凸起的石块来支撑,时间久了,就容易造成在支撑点破裂,这就是人们常说的“刻痕效应” 。
在进行地下输水管的铺设时,必须先考察输水管下面土壤的地质结构,如果地基主要为承载力较强的粘土、砂质粘土,地下水较低,需要使用天然土把地基铺平,把地下管道铺设在没有扰动的原土上;对于一些承载力不好的地基,则必须做好前期处理,如果铺设地下管道的沟槽地基不做处理,很容易造成在施工完成后,因受到各种载荷力作用而受力不均,造成局部断裂。虽然T型接口具有很好的柔性,但是当局部沉降相差较大,超过了接口允许的弯转量,就会造成接口处漏水,在所有造成接口漏水的原因中,沉降不均是个重要的原因。
2、水管爆裂的解决措施
2.1管材选择的重要原则
给水管道应该注意管道的材质,在选择的时候要保证使用的管材都是具有较好的性能,而且在使用的时候能承受压力,这样的管道可以经得住使用。质量好的管材内壁以及外壁都要光滑,管道在输水的时候,输水位置不变。在埋设管道的时候,可以采用地下埋设,也可以采用顶管施工的方式。输水管道一般都是钢管,但是钢管的特性就是容易被腐蚀。因此在使用钢管的时候,就要对钢管进行防腐蚀处理,从而保证能够使钢管的使用时间长。尽管在给水管道施工的时候,没有明确的规定如何处理防腐,但是越来越多的人们开始重视钢管防腐。例如我国的天然气管道就采用了钢管防腐的措施。现在很多城市对管道采用的保护方式都是阴极保护。给水管道埋设在地下的时候多,而土壤中的腐蚀性是钢管管道被腐蚀的主要原因,以此在埋设之前要知道埋设地点土壤的腐蚀性。通常情况下,如果土壤中的电阻率大,那么自然电位的负值就小,而土壤的腐蚀性就很强。当侧脸的结果显示该地的土壤属于强性腐蚀,那么在埋设管道的时候,就应该采用阴极保护。通过这种保护方式使管道的抗腐蚀能力提高。以免管道再说使用的时候,因此被腐蚀而出现爆裂。而且这种方式还能保护当地的土壤。
2.2水管尽量使用球墨铸铁管
球墨铸铁管具有其他材质的水管无法比拟的优势,在抗弯、延伸率、耐冲击性、抗拉、硬度以及水压试验等方面都要强于混凝土压力管和灰口铸铁管,在抗腐蚀性以及使用寿命方面又远远优于钢制管。从力学性能方面来看,在抗压强度以及抗拉方面,球墨管要比灰口铸铁管高出一倍以上,比钢制管也要强许多。与其他材质的水管相比,球墨铸铁管具有以下特点:
1)与一般灰口铸铁管相比,抗拉强度高出3倍左右;
2)一般灰口铸铁管延伸率为0,而球墨铸铁管具有较好的韧性,延伸率高,为5%~15%;
3)球墨铸铁管可以工作较大压力下,其最高工作压力可达2145MPa,而一般的灰口铸铁管最高工作压力为0174MPa;
4)在用材方面,由于球墨铸铁管较灰口铸铁管薄1/3,因此用材要少,球墨铸铁管使用的是T型柔性接口,有比较好的可挠性和密封性,此外由于管材具有较好的柔性,在施工时,可以接受少量的不均匀沉降,如果管内水温变化时,T型柔性接口可以吸收一部分因温度变化引起的伸缩,而不至于漏水。
2.3抓好管道工程施工安装
在安装给水管道的时候,要格外注意管道的接口位置,保证接口处不会出现漏水,而且管道在使用的时候,也是安全的,能够合理的运行。同时在设计管道的时候,要考虑管道的埋设深度,以及管道的地基处理问题,还要知道在管道的上方应该夯实多少土壤才能使其密度达到要求。给水管道的时候一定要保证施工要求,在施工的時候更要注意施工技术的选择,保证其具有较高的施工性。
2.4改进接口形式提高接口质量
很多时候在安装给谁管道的时候都要使用钢管,特别是一些特殊情况下,例如给水管道要穿过铁路或者是公路的时候,或者给水管道需要从河渠中穿过,这些情况下再安装给水管道都要使用钢管。因为钢管的机械程度好,而且相比之下有很强的承受能力,在焊接的时候也很方便。尽管钢管的一个问题就是腐蚀性,但是在解决了钢管的腐蚀性时,钢管的使用时间更长。现在市政在连接管道的时候,基本使用的都是承插式连接。这种连接方式是在传统连接方式上的延伸,改变了连接的方式。传统的连接方式是对接,现在的连接方式是搭接,这种搭方式有效果,减少了应力,还能防止管道出现爆裂。
2.5增加水管排水阀和伸缩管
研究表明,水管的脆弱处在接口处,市政给水水管爆裂的重要原因就是在接口处。为了减少轴向应力,应允许管道伸缩,解除一些部位对管道的约束。伸缩管的作用是补偿输水管道因热胀冷缩而引起的错位、挠曲、位移等功能,是目前国内外使用较多的管道附件。在直管道上,安装伸缩器能有效释放固定端的应力,在地势不平的地方,在管道到高位,必须安装自动排气阀,有时候在地势平坦的地方,开挖排水管槽时有必要把管线设计出起伏,呈循环 上升或下降,坡度不小于1/500,在每千米的最高处设计1~2个排气阀。
2.6立法保护供水管网设施
有一些人因为利益的关系,破坏市政管道,因此在规划城市的时候,应该考虑着方面因素,打击破坏行为,禁止在管道上修建其他的建筑物。
3、结束语
综上所述,城市给水管爆管因素往往不是单一的,而是由各种主客观因素多方面造成的,因此对管段的分析应从整体的角度出发,收集区域管网的爆管资料,把区域管网作为一个有机整体,对管网的连接形式、管材材质、承压、受力等情况进行综合分析,合理判断各影响因素之间的相互关系,从而对管网爆裂进行综合控制。
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)
[2] 王泉. 以管道防腐为例浅谈防腐材料技术的新发展[J]. 科技创新导报. 2011(13)
[3] 屈鲲. 供水管道破损漏水情况研究分析[J]. 供水技术. 2010(05)
[4] 王天奎,张德林,黄巧霞. 给水管道腐蚀现象原因分析及预防[J]. 内蒙古煤炭经济. 2010(03)
关键词:自来水;水管;爆裂;管材
市政管道中的给排水管道负责整个城市中的给水系以及排水系统,一旦管道发生爆裂,城市的供水都会受到影响,带来的后果也会严重,因此市政管道在埋设的时候,应该考虑管道的爆裂问题,仔细分析管道出现爆裂的原因,同时采取措施预防管道在使用的时候,有爆裂现象。本篇文章主要是分析了市政自来水管道中给水管的爆裂问题。
1、分析水管出现爆裂原因
沟槽没有按规定开挖,对于石块较多,槽底不平且有凸起石头的,比是按照相关规定先清除石头再铺设15cm以上的沙土,只有做到这些才能继续铺设管道,如果在施工的时候偷工减料,没有做好相应的前期准备,在 回填完毕通水运行后,管线上部土壤、管道本身以及管线上的车辆载荷就有可能只是由一些凸起的石块来支撑,时间久了,就容易造成在支撑点破裂,这就是人们常说的“刻痕效应” 。
在进行地下输水管的铺设时,必须先考察输水管下面土壤的地质结构,如果地基主要为承载力较强的粘土、砂质粘土,地下水较低,需要使用天然土把地基铺平,把地下管道铺设在没有扰动的原土上;对于一些承载力不好的地基,则必须做好前期处理,如果铺设地下管道的沟槽地基不做处理,很容易造成在施工完成后,因受到各种载荷力作用而受力不均,造成局部断裂。虽然T型接口具有很好的柔性,但是当局部沉降相差较大,超过了接口允许的弯转量,就会造成接口处漏水,在所有造成接口漏水的原因中,沉降不均是个重要的原因。
2、水管爆裂的解决措施
2.1管材选择的重要原则
给水管道应该注意管道的材质,在选择的时候要保证使用的管材都是具有较好的性能,而且在使用的时候能承受压力,这样的管道可以经得住使用。质量好的管材内壁以及外壁都要光滑,管道在输水的时候,输水位置不变。在埋设管道的时候,可以采用地下埋设,也可以采用顶管施工的方式。输水管道一般都是钢管,但是钢管的特性就是容易被腐蚀。因此在使用钢管的时候,就要对钢管进行防腐蚀处理,从而保证能够使钢管的使用时间长。尽管在给水管道施工的时候,没有明确的规定如何处理防腐,但是越来越多的人们开始重视钢管防腐。例如我国的天然气管道就采用了钢管防腐的措施。现在很多城市对管道采用的保护方式都是阴极保护。给水管道埋设在地下的时候多,而土壤中的腐蚀性是钢管管道被腐蚀的主要原因,以此在埋设之前要知道埋设地点土壤的腐蚀性。通常情况下,如果土壤中的电阻率大,那么自然电位的负值就小,而土壤的腐蚀性就很强。当侧脸的结果显示该地的土壤属于强性腐蚀,那么在埋设管道的时候,就应该采用阴极保护。通过这种保护方式使管道的抗腐蚀能力提高。以免管道再说使用的时候,因此被腐蚀而出现爆裂。而且这种方式还能保护当地的土壤。
2.2水管尽量使用球墨铸铁管
球墨铸铁管具有其他材质的水管无法比拟的优势,在抗弯、延伸率、耐冲击性、抗拉、硬度以及水压试验等方面都要强于混凝土压力管和灰口铸铁管,在抗腐蚀性以及使用寿命方面又远远优于钢制管。从力学性能方面来看,在抗压强度以及抗拉方面,球墨管要比灰口铸铁管高出一倍以上,比钢制管也要强许多。与其他材质的水管相比,球墨铸铁管具有以下特点:
1)与一般灰口铸铁管相比,抗拉强度高出3倍左右;
2)一般灰口铸铁管延伸率为0,而球墨铸铁管具有较好的韧性,延伸率高,为5%~15%;
3)球墨铸铁管可以工作较大压力下,其最高工作压力可达2145MPa,而一般的灰口铸铁管最高工作压力为0174MPa;
4)在用材方面,由于球墨铸铁管较灰口铸铁管薄1/3,因此用材要少,球墨铸铁管使用的是T型柔性接口,有比较好的可挠性和密封性,此外由于管材具有较好的柔性,在施工时,可以接受少量的不均匀沉降,如果管内水温变化时,T型柔性接口可以吸收一部分因温度变化引起的伸缩,而不至于漏水。
2.3抓好管道工程施工安装
在安装给水管道的时候,要格外注意管道的接口位置,保证接口处不会出现漏水,而且管道在使用的时候,也是安全的,能够合理的运行。同时在设计管道的时候,要考虑管道的埋设深度,以及管道的地基处理问题,还要知道在管道的上方应该夯实多少土壤才能使其密度达到要求。给水管道的时候一定要保证施工要求,在施工的時候更要注意施工技术的选择,保证其具有较高的施工性。
2.4改进接口形式提高接口质量
很多时候在安装给谁管道的时候都要使用钢管,特别是一些特殊情况下,例如给水管道要穿过铁路或者是公路的时候,或者给水管道需要从河渠中穿过,这些情况下再安装给水管道都要使用钢管。因为钢管的机械程度好,而且相比之下有很强的承受能力,在焊接的时候也很方便。尽管钢管的一个问题就是腐蚀性,但是在解决了钢管的腐蚀性时,钢管的使用时间更长。现在市政在连接管道的时候,基本使用的都是承插式连接。这种连接方式是在传统连接方式上的延伸,改变了连接的方式。传统的连接方式是对接,现在的连接方式是搭接,这种搭方式有效果,减少了应力,还能防止管道出现爆裂。
2.5增加水管排水阀和伸缩管
研究表明,水管的脆弱处在接口处,市政给水水管爆裂的重要原因就是在接口处。为了减少轴向应力,应允许管道伸缩,解除一些部位对管道的约束。伸缩管的作用是补偿输水管道因热胀冷缩而引起的错位、挠曲、位移等功能,是目前国内外使用较多的管道附件。在直管道上,安装伸缩器能有效释放固定端的应力,在地势不平的地方,在管道到高位,必须安装自动排气阀,有时候在地势平坦的地方,开挖排水管槽时有必要把管线设计出起伏,呈循环 上升或下降,坡度不小于1/500,在每千米的最高处设计1~2个排气阀。
2.6立法保护供水管网设施
有一些人因为利益的关系,破坏市政管道,因此在规划城市的时候,应该考虑着方面因素,打击破坏行为,禁止在管道上修建其他的建筑物。
3、结束语
综上所述,城市给水管爆管因素往往不是单一的,而是由各种主客观因素多方面造成的,因此对管段的分析应从整体的角度出发,收集区域管网的爆管资料,把区域管网作为一个有机整体,对管网的连接形式、管材材质、承压、受力等情况进行综合分析,合理判断各影响因素之间的相互关系,从而对管网爆裂进行综合控制。
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)
[2] 王泉. 以管道防腐为例浅谈防腐材料技术的新发展[J]. 科技创新导报. 2011(13)
[3] 屈鲲. 供水管道破损漏水情况研究分析[J]. 供水技术. 2010(05)
[4] 王天奎,张德林,黄巧霞. 给水管道腐蚀现象原因分析及预防[J]. 内蒙古煤炭经济. 2010(03)