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自来水管网的布置、安装与检修方法的探究

自来水管网的布置、安装与检修方法的探究

随着城镇建设规模的不断扩大,给排水管网已经成为城镇基础设备的重要组成部分。自来水管道在使用过程中由于自然腐蚀,地基不均匀沉降,外界人为破坏及超负荷运行等各种因素,经常发生损坏。县城水厂总供水能力已凸现不足,下园子水厂周边因城市建设水源地无法

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  • 详细描述

    自来水管网的布置、安装与检修方法的探究
    摘要:在我们的平常生活中,每天都在和水打交道,盥洗、淋浴、洗涤、烹饪、等都是在进行自来水的活动。在我们的工业企业中,所有的工业都要用水。而城市正常的生活秩序,也离不开自来水的供给、污水和降水的排除,因此自来水工程与我们每个人的生活息息相关。
    关键词:生活秩序;自来水工程:供给:
    Explore the arrangement, installation and maintenance of water supply network.
    Abstract: in our daily life, every day and deal with water, toilet, shower, washing, cooking,etc. are in the water activity. In our industrial enterprises, all industrial purposes. The normal order of life and the city, also cannot do without water supply, sewage and rainfallexclusion, so the water project and each of us lives.
    Keywords: order of life; water supply engineering:

    第一章  自来水管网概述  
    第一节  绪论
    我们县城供水工程始建于1976年,建日供水量为200 m3的简易供水设施。县城一期供水工程依据县规划建于1986年,其水源地建于城东下园子,设计日供水量为7500m3,二期工程始建于2008年,设计日供水量为12000m3,城区管网多为80年代所建,已经严重老化,2008年经扩建城区管网后,轩辕大道主干管管径为DN400—DN250,今年即将实施的城区自来水管网扩建工程,可解决东城区和循环经济产业园区供水,目前城区管网基本可全覆盖。现有供水加压泵三座,下园子水厂深井泵型号为12J160X3型,Q=122m3/h,H=42.6m。武家坪水厂安装8sh/9A型,Q=216—351m3/h,H=69.0—54.0m ,N=75kw的双吸泵3台,最大时2台工作,1台备用,消防时3台同时工作,南塬二次供水加压泵H=68m,Q=36 m3/h。                   
    清水县城区现有水源地两处:一是下园子配水厂,始建于 1986年,设计日供水量为4500m3/d,占地面积2000m2,在水源地建有3口管井,500m3的清水池和高位水池各一座。2002年供水工程扩建:新增两口管井,日供水量增加至7500m3/d。此水源地敷设的供水管网多为80年代所建,主干管径DN200,管道为支状布置。2002年为了配合县城道路的修建,新城区共新建管网7.48公里,该水厂5眼水源井,4号、5号已干涸,2号、3号井因土地出让需拆除,水源地范围内因工程建设、降水等水位下降严重;二是武家坪配水厂,始建于2008年,水源地位于白沙乡武家坪至槐树庄上游牛头河漫滩上,水源地南北宽约700m—750m,东西长约515m,取水规模为12000m3/d,配水厂占地面积约6400m2,泵房1座,1000m3的清水池2座,水源井10眼。经近期监测,在满负荷情况下,两水厂实际日供水量为3800m3,日亏1150m3。  
    城区供水范围东至南道河,西至西李沟,北至李崖村,南至南塬窠老村,用水户8218户。城区输水管线总长32公里,管径DN450—DN100。
    城区水源水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006,主要指标如下:色度小于5度,浑浊度小于1NTV,肉眼可见物无,总硬度(以CaCo3计)为107 mg/L,溶解性总固体为446 mg/L,细菌总数100(CFU/ml)未检出,总大肠菌群每100mL水样未检出,游离余氯在与水接解30min后为0.3mg/L,管网未稍水为0.05mg/L。
    第二节  城镇给水工程规划
    一、城镇自来水工程系统的组成
    城镇自来水工程系统我们一般把它分为3部分:
    1. 取水工程:里面有选择水源与取水地点,并且我们建造合适的取水构筑物,保证从地面上的河、湖、水库和地下水、泉等各种天然水源取得足够水量与质量良好的原水。
    2. 净水工程:建造的自来水处理构筑物,对天然水进行处理,使之达到我们生活饮用水水质标准、工业生产用水水质标准。
    3. 输配水工程:将处理好的水用管道输送到各个用户,并保证水量、水质和水压,敷设配水管网和建造泵站、水塔、水池等给水设施。输配水系统是自来水工程系统中投资最大的部分,可以占到自来水工程总投资的50%~80%。

    第二章  自来水管网的布置
    第一节  输水、配水管网布置的原则和形式
    输水管网在城镇给水工程中是很重要的部分,在工程总的投资中,它占的费用大概在70%—80%,并且它的任务是负责整个区域的供水任务。因此,对于输水管网布置的合理性对于管网运行的安全、适用与经济是非常重要的。
    就拿管网的作用来说,它可以分为输水管网和配水管网两部分。输水到给水区并配水到所有用户主要是靠输水管网和配水管网的设施来实现的,它包括输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池等。
    1. 输水管网的规划
    首先我们对输水管进行定义:它是从水源地到水厂、水厂到配水管网的管线。
    因为它的沿线一般不接用户管,只起到转输水量的作用。在城镇地形平面图上确定给水管线的走向和位置就是管网的规划布置也叫定线。
    在我们给输水管定线时,首先通过看图来初步选定几种可以实行的方案,再进行一个实地的勘察,从各个方面结合实际的一个情况,对我们选出的几个方案中找出最佳的方案进行实行。
    输水管布置的原则:
    1 我们要结合实际的情况,尽量的缩短管线的长度,减少一些不必要的拆迁,并且在这个过程中还要看是否方便管渠施工,运行维护,保证不间断供水。
    2 在选择路线的时候,我们必须充分利用地形,尽量沿现有或着是规划道路敷设。
    3 在输水管布置的过程中必须注意尽量避免穿越河谷、沼泽、岩层、公路、铁路、一些工程地质条件不好的地段,这样让我们的施工才能更有利的进行,降低了工程造价。
    4 输水的干管一般不少于两条,当有安全储水池或其他安全供水措施时,也可修建一条。
    5 在我们规划的过程中还要考虑远近期的结合和分期建设的要求。
    2. 配水管网布置
    配水管网是将输水管线送来的水配送给城镇用户和管道系统。在这个配水管网中,我们按它们作用的不同可以对它进行一个分类:干管、分配管(或配水管)、接户管(或进户管)3类

    第三章  自来水管道的安装
    第一节  自来水管材
    首先我们在进行研究自来水管道安装的同时,先要了解我们的自来水管道,因为自来水管道也有很多的分类,而根据它分类的不同我们平时安装的话采用的安装方法可能也要进行改变,所以先了解自来水管道是很必要的,这样我们在平时进行安装作业时才能更好的保证我们的管道能安全的供水。
    我们的自来水管主要分为三种,第一类是金属管,比如有热镀铸铁管、铜管、不锈钢管等。第二类是塑复金属管,比如塑复钢管、铝塑复合管等。第三类是塑料管,比如PB、PP-R等。
    1. 金属管
    1 镀锌管
    镀锌管很早以前使用过,但是因为它存在很多缺点,比如这种管子用久了以
    后管内部会产生大量的锈垢,它里面流出的黄水会污染我们的洁具,并且含有大量的细菌锈蚀会让我们水中的重金属含量升高,严重危害我们的健康,所以这种管道早已经淘汰。
    2 铜管
    铜管是比较耐腐蚀,有消菌的特点,在水管中算是上等,并且它可以重复使用,环保节能,不会泄露、可以防震、防热胀冷缩,使用是安全可靠的,但是它也有缺点,就是导热快,因为这一点在厂商生产的热水管外会带有防止热量散发的塑料。还有铜管价格贵,所以铜管一般都是用在热水系统上的。
    3 不锈钢管
    不锈钢管作为水管的话是非常好的,因为它安全、卫生、健康、耐用,消除了塑料管道污染的问题,日后在发展,不锈钢管会取代我们现在常用的塑料管的。
    2. 塑复金属管
    1 铝塑复合管
    它主要是在1995年开始引入我们国家的,它由五层组成,铝塑复合管它主
    要是结合了塑料和金属的长处,具有很好的保温性能,它有质量轻、强度高、耐腐蚀、寿命长、抗静电、不回弹、安装简单的特点。现在它主要用在自来水管、热水管、饮料还有药液管。但是它也是有缺点的,首先它的废品不能回收再利用,直径限于较小的范围,生产成本也高,热熔连接和胶粘接也不能用,生产和设备也很复杂。
    2 钢塑符合管
    它主要有以下特点:卫生无毒、不积垢、耐化学腐蚀、安装工艺成熟、方便快捷、耐候性好、经常用在沙漠环境,盐碱环境,还有它的管壁光滑、输送效率高、使用寿命也很长。
    3. 塑料管
    1 UPVC管
    UPVC管是用聚氯乙烯(PVC)树脂为原料做的,它不含增塑剂,它比较耐腐
    蚀,柔软性好,不易破裂,管道就算压扁也是不会碎的,它管内壁光滑,所以不会结垢,并且对水的阻力要小于金属管道,质量轻便,运输也方便,是一种很理想的自来水管道,就像其他管道一样它也是由缺点的,它受温度影响比较大,膨胀系数大,低温环境它的冲击力强度会降低,耐热性能较差。所以只能用于冷水的输送,它遇火易软化变形,有极浓的烟味,会产生致命烟气。在我们进行城镇管道布置的时候我们使用的干管主要是UPVC管。
    2 PPR管
    PPR管是三型聚丙烯管,它和我们的金属管、塑复金属管相比很节能节材,质量轻强度高,比较耐腐蚀,内壁光滑不结垢,施工维修简单,使用寿命长,安全可靠性高,耐高温,无毒卫生。但是它硬度低刚性差,在我们施工和搬运的时候要对它加以保护,避免损坏。根据PPR管的特点,在引水入户时我们主要使用PPR管。
    3 PP-B管
    PP-B管也是比较好的给水管道,它也是无毒,耐压,质量轻,耐腐蚀,它可以用做冷水管和热水管,方便快捷。
    我们在自来水方面运用的管道主要的已经介绍过了,这些都是我们平时最常用的管道,它们方便了人们的生活用水,使我们生活中不可缺少的。


    第四章  自来水管道的维修
    第一节  概述
    我们的自来水管道一般都是埋在地下的,平时管道因为各种原因在输水的过程中可能会出现很多的问题比如漏水或者破损,渗漏的水会渗到地下或者下水道,漏水太过严重可能还会冒出地面。漏水可能会造成路基、建筑物的下沉,影响交通,更严重的可能会使建筑坍塌等,甚至发生人身生命危险。
    我们管道漏水及破损的原因很多,一般是安装不当、材质不好、管道受腐蚀严重,也有因外界因素使管道变形破裂,施工不慎使沟槽塌方砸坏管道以及冬季埋深不足管道被冻裂等,都是我们平时遇到的常见问题。在我们维修的过程中一定要确保安全,尽可能短时间修复,要尽可能少关闸门的情况下保质保量的做好维修。
    第二节  常用的维修材料
    我们平时比较常用的维修材料有:三通、弯头、管箍、卡子、卡箍、柔口、卡盘等,这些维修材料主要是利用橡皮将我们管道损坏的地方进行密封止水,这些材料在维修的过程中会缩短我们的维修时间,减轻劳动量,比较方便。
    1. 管箍
    管箍是由锁母、套筒、橡胶圈组成的,它平时主要是用在管道断裂的地方或
    着是管道破裂太大处,它的规格有DN15mm、DN20mm、DN25mm、DN40mm、DN50mm五中。使用的时候只要将断管的两头插入套管,然后把锁母锁紧,不能忘记将橡胶圈置于锁母与套管之间,从而通过挤压橡胶圈达到密封止水的作用。
    2. 水卡子
    卡子分两瓣,两瓣之间有螺纹连接,它主要用在官身出现漏洞的时候,规格
    有DN15mm、DN20mm、DN25mm、DN40mm、DN50mm五种。使用的时候在漏点出垫1~2层橡胶皮把两瓣卡子卡在橡胶皮外,紧卡子两端螺丝对橡胶皮产生挤压从而产生密封止水的作用。
    3. 卡箍
    卡箍其实就是大口径的水卡子,主要用于DN75mm以上的管道,它们都有不用关闸就可以修复的特点。
    4. 套管三通
    套管三通它的构造用法和管箍类似,不同之处是它的另一端出口有螺纹。它有DN40mm×DN40mm、DN25mm×DN25mm、DN20mm×DN20mm、DN15mm×DN15mm四种。它一般使用在三通螺纹发生损坏的地方。
    5. 柔口
    我们常用的柔口有旧柔口和新式柔口,旧柔口主要是橡胶圈截面为圆形,新式柔口的橡胶圈截面为梯形。新式柔口比较适合管身有较大的漏洞的情况,而旧柔口主要用在管道折断处和刺段处接管道。
    6. 卡盘
    当水管的承接口处因为外界因素而漏水的时候,我们会经常用到卡盘,卡盘一般是圆心角为120°三瓣,它有DN400~DN1200mm。
    第三节  检漏的方法
    在进行管道维修工作的过程中,我们除了要学会运用维修工具和材料外还必须要会检漏,检漏是不容忽视的,因为只有检出管道损坏之处才能将维修工作进行下去,检漏工作可以让管线的漏水量降低,节约用水量。我们检漏的方法有很多种,平时我们比较常用的是听漏、直接观察、间接测定及分区检漏。我们在工作的过程中要根据情况的不同选用不同的检漏方法,这样更方便于我们的工作。
    1. 听漏法
    我们平时最常用的就属听漏法了,这种方法使用了很久了,它通过听漏棒、
    听漏器以及电子检漏器测定管道漏水时发出的震荡检出漏水的地方,正因为如此这种方法一般是要我们深夜进行工作,这样就会避免了车辆行驶和其他外界杂音的干扰。
    在使用听漏棒的时候只要将听漏棒的一端放在地面、阀门或消火栓上,这样就可以从听漏棒的另一端听到漏水声,不过这种方法的准确性要靠我们平时工作经验来判定,经验越丰富听的也就越准确。
    还有一种半导体侧漏仪比较好用,它是利用晶体探头将地下漏水的低频振动转化为电信号,放大了可以在耳机中听到漏水声,也可以在输出电表的指针摆动看出漏水的情况。它的灵敏度很高,但是主要还是杂音也被放大了,导致在区别漏水声的时候有些不易。
    2. 直接观察法
    直接观察法其实就是进行实地的观察,我们在现场通过观察管道的漏水迹象来判断是否漏水的,要是有漏水的话地面或者是水沟内肯定有水渗出来,检查井中也会有水渗出来,有的时候还会有地面下沉的现象,要是在晴天我们会很明显的看到地面潮湿的比较严重就确定有漏水的现象了,这种方法简单,但是有点粗略。
    3. 间接测定法
    间接测定法要检测管道的流量、节点压力从而确定漏水的地方,要是有漏水
    则水力坡降线会突然的下降。
    4. 分区检漏
    这种方法的使用需要我们对小范围内的地区进行停水,首先我们将要检查的范围化成区,然后将各个区连接的阀门全部关掉让我们检查的区暂时停水,再选择一条有水表的进水管道开启它的阀门,让这片区域进水。如果有漏水的话,水表的指针会转动起来,通过水表上的数据我们可以确定漏水的大小,然后我们缩小范围以相同的方法重复就可以确定漏水点了,要是确定的不准确,可以使用之前的听漏法将漏水点确定。
    第四节  管道的维修
    管道的维修工作是我们平时最常做的,因为一些管道的老化、人为的破坏、外界因素的影响,使管道出现不同程度的损坏,对这些管道必须及时做出相应的处理、修复,否则会影响到人们平时的正常用水,浪费了宝贵的水资源。在维修的过程中一定要强调保证质量和安全的快速修理,这项工作需要各个方面的积极配合才能迅速的完成。
    首先我们维修人员必须快速的进入现场探明情况,要是有开挖的情况要尽快与相关单位联系,同时通知闸门管理方面关掉该区域的闸门,还要考虑停水的影响范围,一旦进入现场进行维修就应连续工作直到将管道修复完成。在施工的过程中,现场可能会出现比较复杂或者紧迫的情况,有时需要采用的灵活的处理方式,不一定非要按正常的维修程序。
    前面我们介绍了金属管道、塑料管道,对于不同的管道有不同的维修方法,不过在我的工作中主要涉及的是塑料管道的维修,结合平时的工作经验对塑料管道的维修进行总结如下:
    1. UPVC管道
    在我们对UPVC管进行维修时首先要查明漏水情况,看它漏水的程度,管道
    损坏程度,如果管道损坏严重我们则考虑换管,换管的话我们一般用双承口活接管,将损坏的管道用工具锯下来,等管道内的余水流尽,将管道两端处理干净进行酒精消毒,然后将双承口活接管接在管道中。如果管道损坏比较轻微只是出现了小漏洞或者在接口处有渗水的话我们则会采用套管粘接,将损坏管道相同管径的管材进行纵向切割,然后将其内部进行打毛,再用粘剂将打毛处理的管材粘在损坏管道处就可以了,在进行UPVC管道的维修时主要用到承口连接,和粘接的方法,这样方便快捷而且可靠性相对较高。
    2. PPR管道
    PPR管主要是进户用的管道,对于PPR管道的维修比较注重细节,因为这种
    直接进户的管道它的损坏没有那么严重,一般都是比较轻微的漏水现象,还有就是根据用户的需要对PPR管道的改进,在进行维修时我们首先查明漏水处,如果是管道的破损而漏水我们则直接考虑对损坏处进行更换,将损坏的管道用割刀将其剪下,等里面的余水流尽将管道擦净消毒后,我们用熔接机将管件管道进行熔接。如果是管道的承接处漏水,则考虑直接更换承接管件就可以了,在管道进行熔接的过程中必须保证管道熔接处干净不占水,否则熔接的管道很容易漏水,在维修时即浪费材料又消耗时间。
     


    参考文献
    [1] 中国城镇供水协会. 供水管道工. 1998.
    [2] 范觐初. 给水工程. 北京:中国建筑工业出版社,1999
    [3] 给水排水设计手册. 北京:中国建筑工业出版社. 2002
    [4] 刘遂庆主编. 给水排水管网系统. 北京:中国建筑工业出版社. 2002
    [5] 张启海. 城市给水工程. 北京:中国水利水电出版社,2003
    [6] 王继明. 给水排水管道工程. 北京:清华大学出版社,1989
    [7] 芮孝芳. 水文学原理. 北京:中国水利水电出版社,2004
    [8] 郑达谦. 给水排水工程施工. 第3版. 北京:中国建筑工业出版社,1998
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