管网漏损检测及维护相关问题探析
Abstract:随着城市化进程的不断加快,城市供水管网规模日益庞大,其作为城市基础设施的重要组成部分,承担着为居民生活和工业生产输送水资源的关键任务。然而,受管道老化、施工质量、环境变化等因素影响,供水管网漏损问题逐渐凸显。本文聚焦供水管网漏损检测与维护这一核心课题,系统阐述供水管网对城市正常运行的重要意义,深入剖析多种漏损检测技术的原理与应用场景,探讨科学高效的维护策略,旨在为供水管网的精细化管理提供理论依据与实践指导,助力提升城市水资源利用效率,保障供水管网系统的安全稳定运行,维护城市居民的生活质量与社会经济的可持续发展。
01.供水管网漏损检测与维护的重要性
一是保障城市供水安全。供水管网是城市供水“生命线”,其稳定运行关乎居民生活用水和工业生产用水。漏损若未及时处理,会造成局部水压骤降,甚至停水,如夏季用水高峰期可能导致高层建筑供水不足。同时,漏损还可能使土壤污染物渗入管道,威胁居民饮水安全。
二是促进水资源节约与可持续利用。我国水资源短缺问题突出,全国每年因供水管网漏损浪费的水量巨大。及时检测修复漏损点,可减少水资源消耗,提高利用效率,契合可持续发展理念,还能降低供水企业成本与能耗。
三是维护城市基础设施安全。供水管网多埋于地下,长期漏损会冲刷管道周围土壤,引发沉降、塌陷等事故,如某城市曾因地下管网漏损未及时发现导致路面塌陷。定期检测维护可延长管网寿命,降低安全风险。
02.供水管网漏损检测的方法
2.1 压力测试法
压力测试法是供水管网漏损检测的常用基本方法,其核心原理是基于密闭管网系统在漏损情况下压力会发生异常变化。具体操作流程如下:首先,关闭管网与外部水源的连接阀门,使被测管网形成一个独立封闭的系统;然后,通过压力泵向管网内注入一定压力的水(实际操作中以水试压较为普遍),压力值通常根据管网设计压力及相关标准确定,一般将压力提升至1.5倍工作压力并维持一段时间,如30分钟至1小时。
在压力稳定阶段,利用精密压力检测仪器对管网内压力随时间的变化进行实时监控。若管网无漏损,压力应在规定时间内保持相对平稳,仅存在因管道材料弹性变形等因素引起的自然降压;若存在漏损点,水会从漏损处渗出,导致管网压力持续下降,压力下降速率与漏损程度呈正相关。通过分析压力与时间变化曲线的斜率和趋势,可初步判断管网是否存在漏损以及漏损的大致范围。
2.2 流量检测法
流量检测法主要通过监测供水管网内水流量的变化来判断是否存在漏损现象。在正常工况下,当管网无用水需求且不存在漏损时,管网内水流应处于相对静止状态,流量值理论上为零或接近零(允许因微小压力波动引起微量水流)。为实施流量检测,需在管网的关键节点,如总进水口、主干管与支管连接处等位置,安装高精度的流量检测设备,如电磁流量计、超声波流量计等。这些设备能够实时、准确地测量水流的流量、流速等参数,并对非用水高峰时段(如夜间)的流量数据进行连续采集和分析。
当检测到流量值持续不为零且呈现稳定趋势或规律性波动时,在排除系统正常稳压补水等因素后,可初步判定管网存在漏损。通过对比不同检测点的流量数据,分析流量差值和流向变化,能够进一步缩小漏损区域范围,为后续精准检测提供依据。
流量检测法的优势在于能够对管网运行状态进行持续监测,尤其对发展缓慢的慢性漏损具有较好的检测效果,且可通过数据分析实现漏损区域的初步定位。但该方法的准确性容易受到管网内水流不稳定因素的影响,例如管道内残留的空气、水锤效应等可能导致流量数据出现异常波动,从而干扰漏损判断。此外,流量检测设备的安装需要专业技术支持,且设备成本较高,后期维护也需要一定的资金和人力投入。
2.3 声学检测法
声学检测法是利用声音在介质中的传播特性来检测供水管网漏损的技术手段。当供水管网发生漏损时,水流从漏损点喷出会产生振动和噪声,这些声音信号会通过管道及周围土壤等介质向外传播。检测过程中,通常使用声学传感器(如拾音器)和听诊器式探测器等设备。检测人员沿管网走向,将传感器放置在管线表面或附近的阀门、消火栓等附属设施处,接收漏损产生的声音信号。
不同类型和规模的漏损产生的声音频率和强度存在差异,例如大口径管道的严重漏损会发出低沉、浑厚的声音,而微小漏损则表现为高频、微弱的声响。通过对采集到的声音信号进行频谱分析、强度测量和模式识别,可判断漏损的有无、位置及大致程度。对于埋地管道,可采用地面听音法或相关仪法进行检测。地面听音法是检测人员通过手持听音设备在地面监听漏声,根据声音大小和音质变化确定漏损点;相关仪法则是利用放置在管道两端的传感器接收漏声信号,通过计算信号到达两端的时间差,结合管道内声速,精确计算漏损点位置。
声学检测法具有检测灵敏度高、能精准定位漏损点的显著优点,尤其适用于复杂环境下的地下埋管检测,如城市繁华路段、建筑物密集区域等。但该方法易受环境噪声干扰,在工业厂区、交通繁忙路段等嘈杂环境中,外界噪声可能掩盖漏损声音,影响检测效果。此外,声学检测对操作人员的专业经验和技术水平要求较高,需要检测人员具备丰富的声音识别能力和数据分析技巧,否则容易出现误判或漏判。
03.供水管网漏损维护的方法
3.1 日常巡检
日常巡检是供水管网维护工作的基础环节,其目的是及时发现管网系统及附属设施在运行过程中出现的异常情况,确保管网始终处于良好的工作状态。巡检工作应由具备专业资质的维护人员负责,按照预先制定的巡检路线和内容严格执行。
巡检内容主要包括以下几个方面:首先,检查管道外观,观察地上管道是否存在锈蚀、变形、裂缝等破损痕迹,对于涂层破损的管道,需及时记录并安排防腐处理,防止锈蚀进一步加剧;对于地下管道,需留意地面是否有下沉、隆起、积水等异常现象,这些迹象可能提示地下管道存在漏损或基础沉降问题。其次,检查管道连接部位,如法兰接口、焊接点、螺纹连接处等,查看是否有松动、渗漏迹象,确保连接牢固、密封良好。同时,检查阀门的运行状态,包括阀门是否处于正确的开启或关闭位置,阀杆、手轮等部件是否完好,阀门开关是否灵活,有无卡阻现象。对于消火栓、水表等附属设施,需检查消火栓箱门是否完好、易于开启,内部配件是否齐全;水表运行是否正常,读数是否准确。
巡检过程中,维护人员应认真做好记录,详细记载管网及设施的运行状况、发现的异常问题及处理情况。对于巡检中发现的轻微问题,如阀门轻微漏水、管道涂层局部脱落等,应及时进行处理;对于严重问题,如管道严重泄漏、阀门损坏无法正常启闭等,应立即采取应急措施,如关闭相关阀门、设置警示标识,并及时上报,以便安排专业人员进行维修。日常巡检工作的细致开展,能够及时发现管网早期隐患,避免问题扩大化,降低维护成本,保障管网安全运行。
3.2 制定科学的保养计划
制定科学合理的定期保养计划是保证供水管网长期稳定运行的关键。保养计划应根据管网的类型、使用年限、运行环境等因素进行个性化制定,通常分为月、季、年三个周期进行维护,确保维护工作的系统性和全面性。
3.2.1 月度保养
月度保养以基本检查和维护为主,重点包括以下工作:检测管网压力,通过安装在管网关键位置的压力表,实时监测管网压力值,确保压力在设计允许的正常范围内。若发现压力异常,如压力骤降或持续偏高,应及时排查原因,可能是由于漏损、阀门故障或用水需求变化等因素引起,针对问题及时调整。检查阀门润滑情况,对阀杆、轴承等活动部件加注适量润滑油,防止部件生锈、卡涩,确保阀门开关灵活可靠。清洗消火栓、水表等附属设施表面的灰尘、污垢和杂物,保持设施外观整洁,便于观察和操作。
3.2.2 季度保养
在月度保养的基础上,季度保养需进一步深化维护内容。进行管网密封性综合检查,可采用压力测试法等手段,对管道连接处、阀门密封面等易发生泄漏的部位进行重点检测,及时发现并处理潜在的泄漏隐患。开展消火栓放水试验,通过模拟实际用水场景,测试消火栓的出水压力和流量是否符合设计要求,同时检查水带、水枪等配件的性能,如有破损、老化现象,及时更换。对于安装有流量计、压力传感器等监测设备的管网,需对设备进行校准和调试,确保监测数据的准确性和可靠性,为管网运行管理提供有力的数据支持。
3.2.3 年度保养
年度保养是一次全面深入的维护工作,旨在对管网系统进行整体性能提升和隐患排查。包括管网综合清理,通过水冲洗、化学清洗等方式,清除管内的水垢、铁锈、泥沙等沉积物,改善管道输水能力,提高水质。对于输送生活用水的管网,化学清洗需采用环保型清洗剂,确保清洗过程不对水质造成污染。对管道进行防腐处理,地上管道需检查防腐涂层的完整性,对于涂层脱落、锈蚀严重的部位,进行表面除锈处理后重新涂刷防腐漆;地下管道可采用阴极保护、牺牲阳极等技术手段,增强管道的抗腐蚀能力,延长管道使用寿命。全面维护管网阀门,对阀门进行拆卸清洗,检查密封件磨损情况,及时更换老化、损坏的密封件,确保阀门密封性能良好。同时,对管网系统进行功能测试,模拟火灾、爆管等突发场景,启动相关应急设备,检验管网系统的联动性和可靠性,根据测试结果对系统进行优化调整。
3.3 执行合理的维修方案
当供水管网发生漏损或故障时,需制定科学合理的维修方案,并严格组织实施,以确保维修工作的高效性和可靠性。维修方案的制定应基于对故障的精准诊断,通过压力测试、流量检测、声学检测等多种方法,综合判断漏损点的位置、漏损类型(如裂缝漏损、接口漏损、腐蚀穿孔漏损等)及严重程度,为维修提供详细的技术参数和依据。
3.3.1 微小漏损维修
对于管道连接处的微小漏损,如螺纹接口轻微渗水、法兰接口密封垫片老化导致的滴漏等,可采取局部修复措施。以螺纹接口漏水为例,首先关闭管道上游阀门,放空管道内积水,然后拆卸螺纹连接部件,清除螺纹表面的杂质和锈迹,重新缠绕密封胶带或更换密封垫片,再将部件紧固连接,确保密封良好。对于焊接部位的微小渗漏,可采用补焊方法进行修复,但需注意在补焊前对焊接区域进行严格的清理和打磨,去除油污、铁锈等杂质,保证焊接质量,避免产生新的焊接缺陷。
3.3.2 严重漏损维修
当发生严重漏损,如管道破裂、大面积腐蚀穿孔等情况时,通常需要更换受损的管道段。换管过程中,应首先关闭相关阀门,切断漏水管道的水源,排空管内积水,然后拆除损坏的管道。新管道的材质、规格和压力等级应与原管道一致,以确保管网系统的兼容性和稳定性。在安装新管道时,需严格遵循管道安装规范,确保管道连接牢固,接口密封可靠。对于焊接连接的管道,需保证焊接工艺符合要求,焊缝经无损检测(如超声波检测、射线检测)合格后方可投入使用。
3.3.3 维修验收与记录
维修工作完成后,必须进行严格的验收检测,以确保维修质量。采用压力测试法对修复后的管网进行压力试验,试验压力和保压时间应符合相关标准和规范要求,如在试验压力下保持30分钟,压力降不超过规定值,且管道无渗漏现象,视为压力试验合格。同时,对管网附属设施的功能进行测试,如消火栓的出水能力、阀门的启闭灵活性等,确保所有设备正常运行。
在维修全过程中,应详细记录故障发生时间、地点、具体情况,维修方案的制定过程、采用的维修技术和材料,维修人员及施工时间,以及验收测试结果等信息。这些记录不仅是管网维护管理的重要档案,可为今后的故障分析和维护决策提供参考,同时也有助于追溯维修责任,确保维修工作的可追溯性和规范性。
04.结语
供水管网漏损检测与维护是保障城市供水安全、节约水资源、维护城市基础设施安全的重要环节。随着城市的快速发展和对水资源管理要求的不断提高,加强供水管网的精细化管理势在必行。通过深入分析漏损原因,合理运用压力测试、流量检测、声学检测等多种检测技术,结合日常巡检、科学保养和精准维修等维护手段,能够有效降低管网漏损率,延长管网使用寿命,提升管网运行的可靠性和稳定性。