《给水排水管网系统》课件10 管网的技术管理

第十章管网的技术管理2023/12/81Freetemplatefrom为了维持管网的正常工作，保证平安供水，必须做好日常的管网养护管理工作，内容包括：建立技术档案；检漏和修漏；水管清垢和防腐蚀；用户接管的安装、清洗和防冰冻；管网事故抢修；检修阀门、消火栓、流量计和水表等。2023/12/82Freetemplatefrom第一节管网技术资料管网养护时所需技术资料有：管线图，说明管线的直径、位置、埋深以及阀门、消火栓等的布置，用户接管的直径和位置等。管线过河、过铁路和公路的构造详图；阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、地点、口径、型号、检修记录等。竣工记录和竣工图。2023/12/83Freetemplatefrom竣工图管线埋在地下，施工完毕覆土后难以看到，因此应及时绘制竣工图，将施工中的修改局部随时在设计图纸中订正。竣工图应在沟管回填土以前绘制，图中标明给水管线位置、管径、埋管深度、承插口方向、配件形式和尺寸、阀门形式和位置、其它有关管线(例如排水管线)的直径和埋深等。竣工图上的管线和配件位置可用搭角线表示，注明管线上某一点或某一配件到某一目标的距离，便于及时进行养护检修。2023/12/84Freetemplatefrom第二节检漏检漏是管线管理部门的一项日常工作。减少漏水量既可降低给水本钱，也等于新辟水源，经济意义是很大的。水管损坏引起漏水的原因：因水管质量差或使用期长而破损；由于管线接头不密实或根底不平整引起的损坏；因使用不当例如阀门关闭过快产生水锤以致破坏管线；因阀门锈蚀、阀门磨损或污物嵌住无法关紧等。2023/12/85Freetemplatefrom检漏方法实地观察法是从地面上观察漏水迹象，如排水窨井中有清水流出，局部路面发现下沉，路面积雪局部融化，晴天出现湿润的路面等，本法简单易行，但较粗略。2023/12/86Freetemplatefrom检漏方法听漏法听漏法使用最久，听漏工作一般在深夜进行，以免受到车辆行驶和其他杂声的干扰。听漏棒，使用时棒一端放在水表、阀门或消火栓上，即可从棒的另一端听到漏水声。这一方法的听漏效果凭各人经验面定。检漏仪是比较好的检漏工具。所用仪器有电子放大仪和相关检漏仪等。电子放大仪是一个简单的高频放大器、利用晶体探头将地下漏水的低频振动转化为电讯号，放大后即可在耳机中听到漏水声。也可从输出电表的指针摆动看出漏水情况。相关检漏仪是由漏水声音传播速度，即漏水声传到两个拾声头的时间先后，通过计算机算出漏水地点，该类仪器价格昂贵，使用时需较多人力．对操作人员的技术要求高，国内使用很少。优点是适用于寻找疑难漏水点，如穿越建筑物和水下管道的漏水。2023/12/87Freetemplatefrom听漏法电子听漏棒数字滤波漏水检测仪2023/12/88Freetemplatefrom检漏方法分区检漏法分区检漏是用水表测出漏水地点和漏水量，一般只在允许短期停水的小范围内进行。方法是把整个给水管网分成小区，但凡和其他地区相通的阀门全部关闭，小区内暂停用水，然后开启装有水表的一条进水管上的阀门，使小区进水。如小区内的管网漏水，水表指针将会转动，由此可读出漏水量。水表装在直径为10—20mm的旁通管上。查明小区内管网漏水后，可按需要再分成更小的区，用同样方法测定漏水量。这样逐步缩小范围，最后还须结合听漏法找出漏水的地点。2023/12/89Freetemplatefrom分区检漏法2023/12/810Freetemplatefrom第三节管网水压和流量测定测定管网的水压，应在有代表性的测压点进行。测压点的选定既要能真实反映水压情况，又要均匀合理布局，使每一测压点能代表附近地区的水压情况。测压点以设在大中口径的干管线上为主，不宜设在进户支管上或有大量用水的用户附近。测压时可将压力表安装在消火栓或给水龙头上，定时记录水压。2023/12/811Freetemplatefrom管网水压测定测定水压，有助于了解管网的工作情况和薄弱环节。根据测定的水压资料，按0.5—1.0m的水压差，在管网平面图上绘出等水压线，由此反映各条管线的负荷。整个管网的水压线最好均匀分布，如某一地区的水压线过密，表示该处管网的负荷过大，因而指出所用的管径偏小。由等水压线标高减去地面标高，得出各点的自由水压，即可绘出等自由水压线图，据此可了解管网内是否存在低水压区。2023/12/812Freetemplatefrom管网流量测定测定时将毕托管插入待测水管的测流孔内。毕托管有两个管嘴，一个对着水流，另一个背着水流，由此产生的压差h可在U形压差计中读出。2023/12/813Freetemplatefrom管网流量测定2023/12/814Freetemplatefrom管网流量测定水管断面内任一测点的流速2023/12/815Freetemplatefrom管网流量测定实测时，须先测定水管的实际内径，然后将该管径分成上下等距离的10个测点(包括圆心共11个测点)，用毕托管测定各测点的流速。因圆管断面各测点的流速为不均匀分布，可取各测点流速的平均值Va，再乘以水管断面积即得流量。用毕托管测流量的误差一般为3％—5％。2023/12/816Freetemplatefrom管网流量测定例题直径700mm水管的11个测点的测定结果如下表，求该管流量。2023/12/817Freetemplatefrom管网流量测定例题2023/12/818Freetemplatefrom第四节水管防腐蚀金属管道与水或潮湿土壤接触后，因化学作用或电化学作用产生的腐蚀而遭到损坏。按照腐蚀过程的机理，可分为没有电流产生的化学腐蚀，以及形成原电池而产生电流的电化学腐蚀(氧化复原反响)。给水管网在水中和土壤中的腐蚀，以及流散电流引起的腐蚀，都是电化学腐蚀。2023/12/819Freetemplatefrom影响电化学腐蚀的因素钢管和铸铁管氧化时，管壁外表可生成氧化膜，腐蚀速度因氧化膜的作用而越来越慢，有时甚至可保护金属不再进一步腐蚀，但是氧化膜必须完全程盖管壁，并且附着牢固、没有透水微孔的条件下，才能起保护作用。水中溶解氧可引起金属腐蚀，一般情况下，水中含氧越多，腐蚀越严重，但对钢管来说，此时在内壁产生保护膜的可能性越大，因而可减轻腐蚀。水的PH值明显影响金属管的腐蚀速度，PH值越低腐蚀越快，中等pH值时不影响腐蚀速度，pH值高时因金属管外表形成保护膜，腐蚀速度减慢。水的含盐量对腐蚀的影响是，含盐量越高那么腐蚀加快。流速和腐蚀速度的关系是，流速越大，腐蚀越快。2023/12/820Freetemplatefrom防止给水管腐蚀的方法采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等。在金属管外表上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，以防止金属和水相接触而产生腐蚀。阴极保护。根据腐蚀电池的原理，两个电极中只有阳极金属发生腐蚀，所以阴极保护的原理就是使金属管成为阴极，以防止腐蚀。2023/12/821Freetemplatefrom牺牲阳极的阴极保护法使用消耗性的阳极材料，如铝、镁、锌等，隔一定距离用导线连接到管线(阴极)上，在土壤中形成电路，结果是阳极腐蚀，管线得到保护。2023/12/822Freetemplatefrom通入直流电的阴极保护法埋在管线附近的废铁和直流电源的阳极连接，电源的阴极接到管线上，因此可防腐蚀。在土壤电阻率高(约2500欧姆•cm)或金属管外露时使用较宜。2023/12/823Freetemplatefrom第五节清垢和涂料由于输水水质、水管材料、流速等因素，水管内壁会逐渐腐蚀而增加水流阻力，水头损失逐步增长，输水能力随之下降。根据有些地方的经验，涂沥青的铸铁管经10—20年使用后，粗糙系数n值可增长到0.016—0.018左右，内壁未涂水泥砂浆的铸铁管，使用1—2年后n值即到达0.025，而涂水泥砂浆的铸铁管，虽经长期使用，粗糙系数可根本上不变。为了防止管壁腐蚀或积垢后降低管线的输水能力，除了新敷管线内壁事先采用水泥砂浆涂衬外，对已埋地敷设的管线那么有方案地进行刮管涂料，即去除管内壁积垢并加涂保护层，以恢复输水能力，节省输水能量费用和改善管网水质，这也是管理工作中的重要措施。2023/12/824Freetemplatefrom管线清垢产生积垢的原因：金属管内壁被水侵蚀；水中的碳酸钙沉淀；水中的悬浮物沉淀；水中的铁、氯化物和硫酸盐的含量过高；铁细菌、藻类等微生物的滋长繁殖等。2023/12/825Freetemplatefrom金属管线清垢方法松软的积垢，可提高流速进行冲洗。冲洗时流速比平时流速提高3—5倍，但压力不应高于允许值。每次冲洗的管线长度为100—200m。用压缩空气和水同时冲洗，效果更好，其优点是：清洗简便，水管中无需放入特殊的工具；操作费用比刮管法、化学酸洗法为低；工作进度较其他方法迅速；用水流或气—水冲洗并不会破坏水管内壁的沥青涂层或水泥砂浆涂层。2023/12/826Freetemplatefrom金属管线清垢方法水力清管法管垢随水流排出。起初排出的水浑浊度较高，以后逐渐下降，冲洗工作直到出水完全澄清时为止。2023/12/827Freetemplatefrom金属管线清垢方法气压脉冲射流清管法贮气罐中的高压空气通过脉冲装置1、橡胶管3、喷嘴6送入需清洗的管道中，冲洗下来的锈垢由排水管5排出。该法的设备简单，操作方便，本钱不高。进气和排水装置可安装在检查井中，因而无需断管或开挖路面。2023/12/828Freetemplatefrom金属管线清垢方法坚硬的积垢，需用刮管法去除。刮管器有多种形式，都是用钢丝绳绞车等工具使其在积垢的水管内来回拖动。刮管器适用于刮除小口径水管内的积垢。它由切削环、括管环和钢丝刷组成。使用时，先由切削环在水管内壁积垢上刻划深痕，然后刮管环把管垢刮下，最后用钢丝刷刷净。2023/12/829Freetemplatefrom金属管线清垢方法大口径水管刮管时可用旋转法刮管，安装情况和刮管器相类似，但钢丝绳拖动的是装有旋转刀具的封闭电动机。2023/12/830Freetemplatefrom刮管法优点：工作条件较好，刮管速度快。缺点：刮管器和管壁的摩擦力很大，往返拖动相当费力，并且管线不易刮净。2023/12/831Freetemplatefrom清管器清管器用聚氨酯泡沫制成，其外外表有高强度材料的螺纹，外形如炮弹，外径比管道直径稍大，清管操作由水力驱动，大小管径均可适用。优点是本钱低，清管效果好，施工方便且可延缓结垢期限，清管后如不衬涂也能保持管壁外表的良好状态。清管时，通过消火拴或切断的管线，将清管器塞入水管内，利用水压力以2—3km/h的速度在管内移动。约有10％的水从清管器和管壁之间的缝隙流出，将管垢和管内沉淀物冲走。冲洗水的压力随管径增大而减小。软质清管器可任意通过弯管和阀门。2023/12/832Freetemplatefrom酸洗法将一定浓度的盐酸或硫酸溶液放进水管内，浸泡14—18h以去除碳酸盐和铁锈等积垢，再用清水冲洗干净，直到出水不含溶解的沉淀物和酸为止。这种方法的缺点是酸洗后，水管内壁变为光洁，如水质有侵蚀性，以后锈蚀可能更快。2023/12/833Freetemplatefrom涂料管壁积垢去除以后，应在管内衬涂保护涂料，以保持输水能力和延长水管寿命。一般是在水管内壁涂水泥砂浆或聚合物改性水泥砂浆。水泥砂浆涂层厚度为3—5mm，聚合物改性水泥砂浆约为1.5—2mm。水泥砂浆用M50硅酸盐水泥或矿渣水泥和石英砂，按水泥：砂：水＝1：1：0.37—0.4的比例拌和而成。聚合物改性水泥砂浆由M50硅酸盐水泥、聚醛酸乙烯乳剂、水溶性有机硅、石英砂等按一定比例配合而成。2023/12/834Freetemplatefrom涂料方法在埋管前预先衬涂可用离心法，即用特制的离心装置将涂料均匀地涂在水管内壁上。已埋管线衬涂时，也有用压缩空气的衬涂设备。利用压缩空气推动胶皮涂管器，由于胶皮的柔顺性，可将涂料均匀抹到管壁上。涂管器在水管内的移动速度为1—1.2m／s；不同方向。反复涂两次。在直径500mm以上的水管中，可用特制的喷浆机喷涂水管内壁。根据喷浆机的大小，一次喷浆距离约为20—50m。2023/12/835Freetemplatefrom第六节维持管网水质维持管网水质也使管理工作的任务之一。为保持管网的正常水量或水质，除了提高出厂水水质外，可以采取以下措施：通过给水栓、消火栓和放水管，定期放去管网中的局部“死