曾鳴

摘 要：針對(duì)某大學(xué)教學(xué)區(qū)內(nèi)塑料供水管網(wǎng)漏水問(wèn)題，詳細(xì)分析此類軟土地質(zhì)、大管徑塑料供水管道漏水產(chǎn)生的原因，建議從問(wèn)題產(chǎn)生的諸方面查找，逐個(gè)排除，由原因入手找出漏水嫌疑管段并提出一種綜合分析方法確定漏水點(diǎn)位置，以減少因漏水產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：塑料供水管 大管徑 漏水原因 打釬聽(tīng)音 綜合分析

中圖分類號(hào)：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（b）-0093-02

給排水塑料管是目前國(guó)內(nèi)大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用的化學(xué)建材，它具有質(zhì)量輕、耐化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)、輸送流體阻力小、不易堵塞、安裝方便、省鋼、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。某大學(xué)教學(xué)區(qū)安裝使用以塑料管為主供水管的供水管網(wǎng)，使用幾年之后，教學(xué)區(qū)計(jì)量水量出現(xiàn)異常，懷疑是漏水導(dǎo)致?，F(xiàn)針對(duì)該大學(xué)校園的塑料供水管道疑似滲漏水問(wèn)題，分析其產(chǎn)生的原因并提出針對(duì)塑料管漏水相應(yīng)的檢測(cè)方法。

1 學(xué)校供水概況

該學(xué)校自來(lái)水供水分別由教學(xué)區(qū)南門和北門的兩條DN200的市政自來(lái)水供水管道供入，分別有一級(jí)水表計(jì)量，環(huán)形管網(wǎng)。自來(lái)水供入環(huán)形管網(wǎng)后，經(jīng)過(guò)安裝在圖書館的無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)加壓，供水管網(wǎng)壓力加至0.40MPa后通過(guò)校內(nèi)環(huán)形管網(wǎng)供往教學(xué)區(qū)內(nèi)各個(gè)用水點(diǎn)。該校教學(xué)區(qū)內(nèi)供水管道均為高密度聚乙烯管（HDPE），埋地深度在1.5～2.0m。

2 塑料供水管滲漏原因分析

2.1 塑料供水管簡(jiǎn)介

塑料管一般是以塑料樹(shù)脂為原料，加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等，以“塑”的方法在制管機(jī)內(nèi)經(jīng)擠壓加工而成。從2000年6月1日起，我國(guó)城鎮(zhèn)新建住宅中禁止將冷鍍鋅鋼管使用于室內(nèi)給水管道，推廣使用硬聚氯乙烯（UPVC）給水管、鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管、改性聚丙烯（PP-R）管等新型塑料管材；同時(shí)禁止使用排水鑄鐵管于室內(nèi)排水管道，推廣使用UPVC排水管[1]。使用范圍廣、占比大的塑料管材主要有PE管、PVC-U管和PP-R管3類。

2.2 塑料供水管滲漏現(xiàn)狀

2.2.1 滲漏情況統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)該大學(xué)塑料供水管網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)逐段排查和統(tǒng)計(jì)，得出滲漏情況（已確定）如下：該學(xué)校區(qū)域內(nèi)塑料供水管滲漏主要集中在DN300的主供水管及DN50至DN300間的二級(jí)供水管；滲漏點(diǎn)大部分位于管道接頭處和管道中段；供水管滲漏均為暗管滲漏；滲漏發(fā)生點(diǎn)以道路下位置居多；滲漏均發(fā)生在加壓后的高壓供水管網(wǎng)。

2.2.2 滲漏原因分析

通過(guò)對(duì)該校供水管網(wǎng)現(xiàn)狀排查及相關(guān)資料查詢、研究分析發(fā)現(xiàn)，造成滲漏水的原因主要有以下幾個(gè)方面的因素。

（1）地質(zhì)環(huán)境影響的問(wèn)題。

該大學(xué)城所在地的軟土主要是淤泥和淤泥質(zhì)土。統(tǒng)計(jì)均值表明，大學(xué)城的軟土含水量高、孔隙比大、飽和度高、壓縮性高、滲透性小、為極弱透水、抗剪強(qiáng)度低、地基承載力低、靈敏性高，具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性和流變特性[2]。因此大學(xué)城的工程地質(zhì)性質(zhì)差，易對(duì)埋地供水管網(wǎng)造成不良影響?，F(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)有多處埋地管道所在區(qū)域有沉降現(xiàn)象，沉降和流變?nèi)菀讓?duì)管網(wǎng)作用，產(chǎn)生拉伸力，導(dǎo)致管線受力出現(xiàn)裂縫。

（2）管道附件導(dǎo)致的漏失。

管件發(fā)生漏水多數(shù)是由管件自身質(zhì)量的原因造成的。管網(wǎng)中閥門的漏水次數(shù)較多，其中閥門漏水最為常見(jiàn)，主要表現(xiàn)為閥桿周圍密封問(wèn)題、閥門底座內(nèi)部凹槽堵塞等。

（3）埋深與外荷載原因。

由于道路和管道線路設(shè)計(jì)不合理原因，使原本鋪設(shè)在綠化帶或人行道下面的管道變成了鋪設(shè)在機(jī)動(dòng)車道下面，埋深隨之不夠，當(dāng)外界荷載過(guò)大時(shí)，造成路面不均勻沉降后，導(dǎo)致管道受力不均勻，在薄弱環(huán)節(jié)處易產(chǎn)生漏水，如發(fā)現(xiàn)的教學(xué)樓旁道路下的漏水點(diǎn)。

通常規(guī)定在非機(jī)動(dòng)車道或者綠化帶下，金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于0.3m，機(jī)動(dòng)車道下，金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于0.7m，非金屬管道覆土厚度應(yīng)不小于1～1.2m[3]。

3 塑料供水管漏水檢測(cè)

3.1 供水管網(wǎng)漏失檢測(cè)常用方法

供水管網(wǎng)漏點(diǎn)檢測(cè)方法主要分為被動(dòng)檢漏法和主動(dòng)檢漏法兩種。被動(dòng)檢漏法中除了明顯的爆管現(xiàn)象外，當(dāng)管網(wǎng)附近有路面局部下陷、綠化帶植物生長(zhǎng)特別茂盛，閥門井內(nèi)長(zhǎng)期積水等現(xiàn)象時(shí)，就可判斷此處可能存在漏水點(diǎn)。主動(dòng)檢漏法主要包括音聽(tīng)檢漏法、相關(guān)分析檢漏法、區(qū)域檢漏法、區(qū)域裝表法、區(qū)域裝表兼區(qū)域檢漏復(fù)合法、區(qū)域全面聲音檢漏法、不間斷流量、最小夜間流量法、應(yīng)力波法、壓力調(diào)整法和水利分析法等[4]。

3.1.1 被動(dòng)檢漏法

國(guó)內(nèi)目前普遍采用被動(dòng)檢漏方法。通過(guò)檢查地面返水特征、水壓偏低區(qū)域、雨污水管道內(nèi)水流狀況等漏水異?，F(xiàn)象來(lái)被動(dòng)地發(fā)現(xiàn)漏水。該類方法的缺點(diǎn)是漏水自發(fā)生到被發(fā)現(xiàn)往往間隔很長(zhǎng)時(shí)間既造成大量的水資源浪費(fèi)同時(shí)還可能造成一些大的塌方危及到管網(wǎng)、交通和建筑物的安全。

3.1.2 主動(dòng)檢漏法

（1）相關(guān)儀檢測(cè)。

相關(guān)檢測(cè)法通常是將兩個(gè)傳感器放置在供水管線疑似泄漏點(diǎn)的兩側(cè)，同時(shí)啟動(dòng)采集，通過(guò)比較兩個(gè)信道間的信號(hào)相關(guān)性，判定漏點(diǎn)位置。其中關(guān)鍵參數(shù)是表示具有漏點(diǎn)信息的聲信號(hào)在自來(lái)水管道中的傳播速度，它由管道的材質(zhì)、管徑和管道埋設(shè)環(huán)境等參數(shù)決定。這就導(dǎo)致相關(guān)儀器具有以下限制：①必須在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)有兩處管件暴露點(diǎn)（消火栓、閥門）；②對(duì)大口徑管徑的金屬管道或塑料管的測(cè)試距離較短；③需要清楚測(cè)試管道的材質(zhì)、管徑和實(shí)際長(zhǎng)度[5]。

該校供水管網(wǎng)兩個(gè)閥門之間的距離大部分均超過(guò)200m，因此相關(guān)儀并不適合該校的漏水檢測(cè)。

（2）噪聲分析法。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)普遍采用聽(tīng)漏儀地面聽(tīng)音方法定位漏點(diǎn)。這種方法使用簡(jiǎn)便也較為有效，其適宜用于探測(cè)水壓和土壤漏水噪聲較大的淺埋深（1.7m以內(nèi)）管道且僅宜用于硬質(zhì)地面和管道上方不存在河流、建筑等障礙物的環(huán)境。對(duì)于該學(xué)校大埋深、軟土地質(zhì)的管道環(huán)境，使用聽(tīng)漏儀地面聽(tīng)噪音方法的應(yīng)用受到較大限制。非金管道漏水產(chǎn)生的聲音頻率較低，傳播的距離也較近。管道漏水產(chǎn)生的聲音在不同管道中的傳播距離依次是鋼管>鑄鐵管>水泥管>塑料管[6]，而且長(zhǎng)距離、大埋深、非金屬管道和小漏點(diǎn)常常要依賴于漏水探測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)，因此對(duì)該學(xué)校主供水管網(wǎng)直接使用噪聲分析法是無(wú)法有效地對(duì)漏水點(diǎn)進(jìn)行判斷的。endprint

3.2 該校塑料供水管網(wǎng)檢測(cè)方法

針對(duì)該校的現(xiàn)狀，首先使用被動(dòng)檢漏法?；菊莆樟藢W(xué)校區(qū)域內(nèi)供水管網(wǎng)運(yùn)行情況，依照學(xué)校區(qū)域內(nèi)供水管網(wǎng)的竣工圖，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘后，開(kāi)始進(jìn)行管網(wǎng)尋線和管網(wǎng)附屬設(shè)施的復(fù)核工作，從而全面掌握了該學(xué)校區(qū)域供水管網(wǎng)的實(shí)際鋪設(shè)位置、主要供水方向、鋪設(shè)管道的管徑、管長(zhǎng)和管材等基礎(chǔ)信息，初步制定檢漏方案，隨后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)需要查看的井蓋進(jìn)行圖紙標(biāo)記，計(jì)劃按照管網(wǎng)走向一一檢測(cè)。先對(duì)學(xué)校主供水管網(wǎng)的管井進(jìn)行了查看，對(duì)埋地管道區(qū)域均進(jìn)行巡查，巡查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)理科7棟旁供水管有漏水溢出馬路，通過(guò)聽(tīng)音桿測(cè)試初步判定漏水點(diǎn)位于附近2m范圍，后經(jīng)過(guò)學(xué)校節(jié)水工作人員挖掘，確定確實(shí)為1個(gè)漏水點(diǎn)。

使用被動(dòng)檢漏法檢測(cè)過(guò)所有主供水管網(wǎng)后，再使用主動(dòng)檢漏法逐段對(duì)懷疑區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。

通過(guò)以上的判斷與分析得出：塑料供水管道漏水檢測(cè)不能單一使用某種測(cè)漏方法，也不能按照金屬管道等漏水檢測(cè)的流程一步一步進(jìn)行，而需要使用綜合分析的方法進(jìn)行檢測(cè)，省去不必要的步驟，將被動(dòng)檢漏法與主動(dòng)檢漏法有機(jī)結(jié)合。

綜合分析的方法其實(shí)就是針對(duì)管網(wǎng)的特點(diǎn)、地質(zhì)的特點(diǎn)等要素綜合分析后，確定最有可能漏水的管段，然后直接進(jìn)行打釬聽(tīng)音，省去不必要的步驟。也就是說(shuō)通過(guò)綜合分析后，在路面聽(tīng)聲已經(jīng)找到漏水點(diǎn)或者說(shuō)懷疑程度高但又不能確定準(zhǔn)確位置時(shí)，就能通過(guò)打釬聽(tīng)音的定位方法。打釬聽(tīng)音是指將管道上方路面打穿，將聽(tīng)音棒插入管道的上方或附近位置進(jìn)行聽(tīng)聲，就能十分準(zhǔn)確地判斷漏水點(diǎn)位置（圖1）。

打釬聽(tīng)音必須注意以下幾點(diǎn)。

（1）找準(zhǔn)管道位置，觀察管道埋深，既要將聽(tīng)音棒插入管道附近，又要避免打釬時(shí)損壞管道，特別是塑料管。

（2）現(xiàn)在城市地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，除了供水管道，還有煤氣管道、電纜管、下水管等，因此打釬前一定要了解附近管網(wǎng)情況，避免對(duì)其他管道造成損壞。

（3）在高級(jí)路面必須進(jìn)行打釬聽(tīng)聲時(shí)，應(yīng)盡可能減少對(duì)路面的損壞。

（4）在車輛、行人較多的場(chǎng)合還應(yīng)做好相應(yīng)的安全保護(hù)措施。

針對(duì)高級(jí)道路，如水泥地面、柏油地面下方的管段，適宜打釬聽(tīng)音的方法是先使用管線探測(cè)儀將管道的位置精確測(cè)出并測(cè)出其埋深，使用沖擊鉆垂直對(duì)硬質(zhì)地面鉆孔、打穿路面，注意不要將管道打破，然后用聽(tīng)音棒插到管壁上直接聽(tīng)音，反復(fù)比較，有水聲則為漏水。此方法可以最大限度地減少打釬對(duì)地面的損壞，后期的修補(bǔ)比較容易，而且可以短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行精確的聽(tīng)音，判斷管段的漏水狀況。鉆孔后打釬聽(tīng)音確定漏水點(diǎn)的準(zhǔn)確率可以達(dá)到100%。

在實(shí)際的供水管道漏水過(guò)程中，檢漏工作流程并不是一成不變的，要根據(jù)各個(gè)用水區(qū)域管道的材質(zhì)、埋設(shè)情況、地質(zhì)情況和天氣情況等靈活應(yīng)用，不能照本宣科，如該校教學(xué)區(qū)由于管道為塑料管道且埋設(shè)較深、地質(zhì)松軟、管徑較大，路面聽(tīng)音效果不佳，應(yīng)采用被動(dòng)檢漏法進(jìn)行分析，排除不適宜使用的方法，綜合分析之后使用效果好、漏水點(diǎn)確認(rèn)準(zhǔn)確的打釬聽(tīng)音法進(jìn)行檢漏，可以避免不必要的嘗試，提高效率，起到良好的效果。

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