刘向鲁
东阿县自来水公司 山东省202200
摘要：当前我国的城市规模越来越大，人口也越来越多，人们对水资源的要求也越来越高，在这样的情况下也使得市政自来水给水管的建设数量越来越多，市政自来水给水管运行的过程中非常容易出现爆裂的情况，在这样的情况下，我们一定要采取有效的措施对其加以控制和处理。本文主要分析了市政自来水给水管爆裂问题，以供参考和借鉴。
关键词：自来水；水管；爆裂；管材
随着全国各地城镇化进程的加快，工矿企业、城市及乡镇用水等均要通过市政工程总给水系统来实现。市政给水管道布设工作的重要性不言而喻。城市市政给水管因服务年代久远、设计不合理、施工不规范、管网卡脖子、户表改造不彻底等原因，造成管道爆裂、暗漏，一些城市的给水管网漏失率在20%以上，有的甚至高达30%，不仅造成水资源的巨大浪费，也影响供水企业的经济效益和发展后劲。对此，本文主要结合我国市政工程给水管道总体规划要求，分析原因，制定市政工程给水管网的布设设计措施，防治给水管道爆裂的问题。
1、城市给水管道爆裂的主要原因
我国城市供水管网大多起步于上世纪五六十年代，供水管材也多为石棉管、水泥管、灰口铸铁管等。随着供水服务年限的延长，供水管网压力的升高，供水管材不堪重负，屡屡发生爆管现象。自上世纪九十年代，国家经济实力持续增强，逐步加大对城市老旧管网改造的财政扶持力度，供水企业也积极协调发改、市政、公路等部门，有计划地逐步替换改造老旧管网，改善管材、扩大管径，优化供水管网，爆管频次和管网漏失率呈逐年下降趋势。
在市政给水管道施工过程中，沟槽施工是工程的基本内容之一，施工人员如果未严格按规范施工，忽视了施工中的具体要求，会造成一些严重的问题。在一些沟槽中，有大量的石头或尖锐的东西，底部的平整度得不到保证。这种情况下，施工人员如果不进行有效的清理，安装过程中不按规范设置支墩，回填过程中也未实行分步夯填，管道铺设完毕后会存在严重的质量隐患。为了防止给水管道爆裂，必须对沟槽的开挖、回填、管道安装等进行严格检查，确保沟槽的平滑度、安装质量和回填质量。
在市政给水管道敷设中，施工单位对管线下方的地质勘察重视不够。管线下方的地质构造直接影响到填筑施工的处理。施工过程中如果出现应力不均匀的情况，就可能导致管道断裂。在这种情况下，有必要加强对地基的处理。此外，还应注意局部的施工处理，特别是在T型界面的位置，如果沉降太大，超过可以承载的量，则可能在界面处发生渗水事故。超出承压水的要求，极有可能引起大型爆裂。因此，在地下给水管道施工中，应注意地基不均匀沉降的问题。
由于给水管道线路长，地势高差大，工作压力高，沿途地形复杂，管道高低起伏频繁，存在多种运行工况，整体系统复杂，水泵的启动和事故停泵等都会导致整个给水系统中水力参数发生剧烈变化，产生全系统的水力瞬变现象，即水锤现象，严重时会导致爆管发生，破坏整个给水系统的正常运行。在对市政给水管道进行布置、设计时，特别是长距离输水管道，要通过对工作压力和最大水量等最不利工况进行全系统水力过渡过程分析计算，以及对全系统的运行可靠性和危险工况进行预测，为给水系统结构布置、泵站和各类阀门的运行调节提供安全保证。
2、水管爆裂对应措施
2.1管材选择的重要原则
在材料筛选的过程中必须要坚持的一个重要原则就是材料本身要具备非常强的可靠性和安全性，同时其还要具备非常强的承载力，外壁不能过于粗糙，在输水的时候，输水点不能发生转变，要保证其可以应用在埋地铺设、过河倒虹和顶管施工中等。在施工中，钢管虽然经常被当做输水管，但是钢管本身就存在着一定的不足，其在长时间使用之后非常容易出现腐蚀的问题，所以在钢管使用的时候，必须要采取有效的措施做好管道自身的防腐工作。这样才能更好的保证管道的使用寿命。对于管道的防腐工作，我国已经给出了一定的规定和要求，但是对于供水管道防腐保护问题还不是十分的成熟，而这一问题已经受到了相关部门的重视，产生这种现象的主要原因是国外的输水管道和国内的石油管道已经得到了相对较为成功的应用。
当前，在我国的一些城市当中已经开始使用输水管道阴极保护技术，腐蚀原电池是钢制管道在土壤中腐蚀的最为常见的形式，所以一定要对土壤自身的腐蚀性加以科学的评价，当前评价的方法主要是借助对土壤电阻率以及自然电位的测量。通常随着电阻率的增大，自然电位的负值就会呈减小的趋势，这也就证明土壤的腐蚀性不是很强。如果土壤本身的腐蚀性较强，一定会要采取有效的措施保证阴极保护的质量和水平。
2.2水管尽量使用球墨铸铁管
球墨铸铁管在抗弯、延伸率、耐冲击性、抗拉以及硬度方面都要比其他的铸铁管更有优势，在抗腐蚀性和使用寿命层面也有着非常显著的优势。球墨铸铁管主要有以下几个特征：
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21.45MPa，而一般的灰口铸铁管最高工作压力为1.74MPa；
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
在给水管道的安装工程中，保证其施丁质量是防止接口漏水，使管网安全、可靠运行的关键。在实际设计中，对管道的埋置深度、管道地基、夯实覆土的密度、接15的施工工艺等都有具体的规定和要求。在管道施工中应严格按照要求施工，提高施工技术，保证施工质量。
2.4改进接口形式提高接口质量
在很多特殊情况下要安装钢管作为供水管，如穿越铁路、桥梁、公路、涵洞、河渠等，钢管具有机械强度好、承受能力强，焊接方便等特点，如果能很好处理钢管的防腐，钢制水管也能获得较强的使用年限。目前国外已普遍使用承插式焊接接口钢管，它是传统钢管的第二代产品，它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。
2.5增加水管吸排气阀和伸缩管
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，必须安装自动吸排气阀，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个吸排气阀。安装吸排汽阀不但有利于减少管道中的气阻，增加管道过流量，而且有利于保护管道安全，管道接口不被气阻挤压而渗漏。
2.6立法保护供水管网设施
加强城市规划及管理，严厉打击破坏城市供水管道设施的行为，严禁在管线上违法修建围墙及房屋。
3、结语
在城市给水管运行的过程中，爆管现象的出现是很多因素共同作用的结果，所以我们在对爆管的原因进行分析的时候，一定要从多个角度入手，做好管网资料的收集工作，将指定区域内部的管网当成是一个独立的个体，对管网的综合指标进行全方位分析，从而确定各个因素之间的相互关系，这样才能更有针对性的对管网爆裂的情况进行更加科学合理的控制。
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