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给水管网物理漏损原因分析及控制措施
信息来源:管网部 | 发布时间:2022-04-14 08:54:26

  给水管网物理漏损是供水企业普遍存在的问题,漏损既浪费宝贵的水资源,又给企业带来一定的经济损失。目前,水资源的重要性已被大众广泛认识,虽然荆州市毗邻长江,水资源相对丰富,但节约用水仍是城市可持续发展的重要事项,荆州也在创建节水型城市,作为供水企业,采取有效措施控制管网漏损已成当务之急。要控制管网物理漏损就要弄清楚管网漏损的形式,分析漏损的规律,这样才能通过制定科学合理的方案来解决。

  管网物理漏损的形式主要有暗漏、明漏及其他形式。明漏容易发现,若对管线巡查与管道维护修理及时到位,一般不会造成很大的漏失量。管道漏水很多是暗漏形式,这也是目前用水企业漏失水量大、难控制且不易发现的。其他漏失包括计量误差、不合法用水(盗用消防栓、非法接管用水)等因素引起的漏失。

  综合上述漏损的形式,那么形成管漏有哪些原因呢?

  一是管网老化,荆州市供水行业起步于上世纪七八十年代,几十年过去,管网老化严重,破裂损坏的现象经常发生,形成水量漏失。

  二是受年代限制,管网材质落后,管网口径大小也跟不上发展的需要,如管道材料和接口材料质量较差,当管网水压超过或邻近管道的工作压力时,产生裂痕甚至爆管。其中铸铁管的刚性接口在外部因素的作用下容易开裂,而钢管易受到腐蚀而穿孔漏水,塑料管道易老化等,也是水量漏损的原因之一。

  三是施工质量不佳,管道连接不可靠。比如连接处腐蚀、连接处密封性能不够,这些情况都是造成连接处漏水的主要原因。其次管道在施工时,特别是埋地铺设,地基不扎实,管道发生不均匀沉降时,管道易产生环向断裂或大头处挠断而造成大的漏损。

  四是管道支墩后背土质比较松动,其在大管径的弯头以及三通等处,推力较大,一旦支墩后背土质松动,就会促使其弯头或三通处的接口拉开,导致漏水问题的出现。

  五是管道附属设施,阀门锈蚀、磨损以及污物嵌住,导致管道没有办法关紧,原因一是因为长期不维修,管理不当引起的漏水;二是因为施工人员没有依照图纸施工阀门井,导致井壁直接压在管道上,井壁沉降压坏管道而成的。

  六是温度变化应力。管道随着温度的改变会发生弹性变化,产生温变应力。当管网长时间运转,长时间处于疲劳状态时,会出现裂痕甚至损坏的问题。当气温低于0摄氏度时,土壤中孔隙水冻结且体积发生改变,对管网产生了冻胀力,加上力与温度的正比关系,导致供水点之间存在温差。在此期间,如果对管网进行加压、补水,供水管道将会受到应力损坏,从而引发管网的漏损问题。

  七是外部环境。管网往往敷设在道路下面,在车辆荷载的作用下,管道长期受振动,会加剧接口处的渗漏,特别是刚性接口的管道。车辆荷载时对地下给水管道的作用,随管道埋深加大而减弱。当管道埋深较浅时,其破坏作用大。建筑物的引入管,当管上壁与建筑物间的沉降距离不够时,因建筑物的下沉而引起的管道的沉降或破坏。

  管网物理漏损的规律。从定性的角度讲,管网的漏失水量具有一定的规律性。

  1.小口径管道较易发生水量漏失。

  分析其成因,首先是这种管径的管道在整个管网中所占的比例较大;其次,温度应力和水锤效应对小管径管道的影响要大一些;而且小管径管道埋深一般较浅, 地面荷载突然变化(如过载重车辆)时容易引起道路的变形,从而引起管道接口的破坏漏损。另外,小口径金属管道的壁厚较薄,同样的使用条件,其腐蚀深度所占整个壁厚的比重就大,因此寿命周期相对较短。同样的水压和使用期限条件下,小口径管道比大管径管道的漏失严重。

  2.漏损同管道材质有密切的关系。就漏点的绝对数量而言,漏失率从大到小依次为:钢管、铸铁管、预应力混凝土管、塑料管。

  3.管道与管件漏失量的关系。就统计数据而言,管道漏失量远远大于管件漏失量。

  4.管网运行压力与漏失量的关系。就统计数据而言,管网运行压力大的管网大于管网运行压力小的管网。

  在了解管网漏损的原因和规律后,我们可以针对性地采取措施来控制:

  1.选用合适的管材。

  选择管道材质要考虑技术及经济因素。在技术方面,应充分考虑管道的使用寿命、管道的工作压力、管材的公称压力等。管道的实际工作压力,除了正常工作压力外,在可能产生水锤的管段,应适当考虑水锤压力的影响。最大限度降低由于水压破坏产生的渗漏。尽量使用强度及变形性能良好的新型管材。从目前来看,球墨铸铁管是广泛推广的优质管材,从其材质的特性上看,有强度高、延伸率大、抗腐蚀、抗老化等优点。为了节约金属消耗,国家建设部等有关部门早己提出推广使用新型管材,如PVC、PPR、PE等管材,该类型管材具有重量轻、运输、安装方便、造价低、耐压强度、流体阻力小、耐腐蚀性强,不影响水质,受到广大用户喜爱。

  2.推行分区计量管理。

  通过对企业管网进行分区,对各区管网流量进行实时监测。从而对各分区进行压力管理、统计和流量分析,进而快速准确定量各区漏损水平以及漏水的大致范围,最终精确定位漏水部位,修复漏水点,达到减少漏失水量,控制漏损目的。

  DMA分区计量管理系统是将管网分为若干个相对独立的区域,通过对各个区域流入水量与流出水量的监测,锁定流量差量区域,查找造成差量的原因,制定有效的解决方案,快速进行漏损控制,持续降低企业水损。

  3.要不断提高工程施工质量。

  管道施工要严格按照工程施工规范进行,施工中一些关键环节更是要严格操作。 尤其应注意管道基础是否坚实、接口材料是否到位、水管埋深是否符合标准、水压试验是否符合要求。

  4.加强管网维护管理。

  加强对陈旧老化的管网进行维修、改造更新,减少漏水。要根据管网的使用寿命有计划地进行管网改造,使管网处于良好的运行状态。

  5.设置管道排气阀。必须认真对待管道中排气阀的设置,管道中因水锤造成的气囊带来的爆管事故时有发生,所以排气阀有必要进行精心设计和施工,特别是在主干管、地势落差大、靠近机房的输水管道上的排气阀更应认真对待,要科学设置,合理安装。

  管网漏损控制是一个持续的过程,有水在管道中流动,就可能有漏失情况。供水企业要结合当地的实际情况,采取相应的措施,目前采取分区计量方式,结合测漏来控制漏损,被大多数供水企业认可并推行。通过加强分区计量管理,加大陈旧、老化管网更新改造,大力推广采用优质的新型管材等措施,可切实提高管网的管理水平,尽力把管网漏损减到最低。

  (通讯员:肖庆)