■ 馬琳理 劉代智 馮適 吳剛 四川中煙工業(yè)有限責任公司成都卷煙廠安全管理科
消防管網(wǎng)的建設與維護是一項復雜的工程,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,皆會影響消防管網(wǎng)的運行質(zhì)量,導致滲漏問題的發(fā)生。如果不能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決滲漏問題,不但浪費大量的水資源,還會影響到消防滅火工作的順利開展,造成十分嚴重的后果。因此,要充分認識到消防管網(wǎng)滲漏問題的嚴重性,全面優(yōu)化消防管網(wǎng)的設計、施工以及維護各個環(huán)節(jié),促使消防管網(wǎng)的建設質(zhì)量與運行質(zhì)量得到保證,降低滲漏問題的發(fā)生概率。
通常情況下,可從設計、施工與維護三個方面歸類總結(jié)消防管網(wǎng)滲漏問題的形成原因。
消防管網(wǎng)的類型眾多,設計人員要結(jié)合消防管網(wǎng)所處位置確定管網(wǎng)材質(zhì)、供水壓力以及建設方案等。但在具體設計中,還存在著較多的問題:
(1)一些設計人員在確定室外過路管道的埋深與回填時,沒有將道路上方車輛荷載納入考慮范圍,出現(xiàn)埋深不足等問題,沒有加固處理管道。由于在道路下面敷設消防管道,管道需對自重、水重以及靜荷載、動荷載等進行承受[1]。在長期運行過程中,必然會有一定量的沉降產(chǎn)生。同時,當出現(xiàn)雨雪天氣后,地面將會出現(xiàn)自然沉降情況,增大管道荷載。在這種情況下,管道可能出現(xiàn)破裂、滲漏問題。此外,近些年來,我國交通運輸事業(yè)發(fā)展十分迅速,道路上通行的車輛數(shù)量、噸位呈現(xiàn)出明顯增長的態(tài)勢,大幅度提升了管道的動載荷。如果沒有科學確定管道埋深,或道路質(zhì)量不佳,將會導致管道的動荷載明顯增加,在不均勻沉降作用下出現(xiàn)滲漏問題。
(2)部分設計人員在長直段管道及建筑物進出管道設計過程中,沒有將相應的補償、緩沖等措施運用過來。在管網(wǎng)設計過程中,水錘吸納措施遭到忽視,這樣水錘沖擊將會在極大程度上損害到管網(wǎng)設備與部件,隨之產(chǎn)生滲漏問題[2]。
(3)在城市化快速發(fā)展中,持續(xù)擴大管網(wǎng)規(guī)模,增強管網(wǎng)的復雜性,這樣雖然能夠滿足消防用水需求,但卻會不斷提高管網(wǎng)的總體水壓,隨之對管道強度提出了更高的要求,進而增大管道滲漏問題的出現(xiàn)概率。
消防管網(wǎng)的施工過程較為復雜,存在著較多的注意要點。一些施工建設人員沒有嚴格遵循相應的規(guī)范要求,導致消防管網(wǎng)的施工質(zhì)量得不到保證,隨之出現(xiàn)管道滲漏問題。
(1)一些人員沒有嚴格控制管道的材質(zhì)與性能,選用的材質(zhì)不符合施工要求。例如,鋼管壁厚較小,沒有做好防腐處理工作,在長期運行中出現(xiàn)銹蝕滲漏問題。部分人員忽視了管件質(zhì)量管控工作,選用的鑄鋼件、瑪鋼件等存在著砂眼、氣泡超標情況,也會導致銹蝕、滲漏問題的發(fā)生。
(2)金屬管道受土壤環(huán)境的影響較大,如果土壤具有較強的腐蝕性,將會導致金屬管道出現(xiàn)滲漏問題。近些年來,我國工業(yè)發(fā)展較為迅速,且部分地區(qū)沒有嚴格落實環(huán)保措施,大幅度增強了局部土壤的腐蝕性,嚴重腐蝕到土壤內(nèi)敷設的金屬管道,不但容易出現(xiàn)穿孔漏水情況,還可能發(fā)生爆裂現(xiàn)象,導致金屬消防管道的使用壽命顯著縮短。
(3)管道焊接是消防管網(wǎng)施工的重要環(huán)節(jié),目前,部分人員沒有嚴格控制管道焊接質(zhì)量,在焊接施工中出現(xiàn)夾渣、砂眼等問題。
(4)在消防管網(wǎng)溝槽連接環(huán)節(jié),沒有嚴格依據(jù)規(guī)范開展溝槽加工,接口出現(xiàn)斷裂、裂紋等問題。接口設置的深度不足,這樣將容易滑出卡箍,造成管網(wǎng)漏水。結(jié)合實踐經(jīng)驗得知,管道漏水的一個重要因素是接口漏水。由于消防管線中存在著較多的接口,且接口處屬于應力集中點,如果沒有嚴格控制接口施工質(zhì)量,在管道伸縮、沉降的作用下,將會向接口處傳送應力,導致接口出現(xiàn)松動、破裂等問題。在管道接口施工中,如果接口管件的選用不夠合理,也會出現(xiàn)滲漏問題。就現(xiàn)階段來講,主要將灌鉛、普通石棉水泥口、膨脹水泥灰口等作為鑄鐵管承插接口方式。石棉水泥、純水泥接口具有較大的抗壓強度與搗固能力,受降溫、下沉等因素的影響,管道出現(xiàn)收縮、拉伸等情況,由于管材具有較低強度,接頭具有較強剛性,導致管段容易被拉斷[3]。同時,如果有夾渣、氣孔缺陷存在于鋼管的焊接處,或沒有均勻控制焊縫寬厚,也會造成滲漏。若將橡膠接口方式應用于球墨鑄鐵管管道中,其具有較強抗振動性與韌性,但如果沒有規(guī)范安裝管口,將難以發(fā)揮橡膠接口的優(yōu)勢。此外,受管內(nèi)水壓變動、管外動靜負載變化、管基不均勻沉降等一系列因素的影響,容易有松動情況出現(xiàn)于薄弱接口處,也會產(chǎn)生爆管滲漏等問題。
(5)一些人員沒有利用柔性套管保護進出建筑物的管道,緩沖處理措施不夠科學。一旦建筑物出現(xiàn)沉降情況,將會導致裂縫問題出現(xiàn)于管道接口部位。針對穿越建筑物沉降縫的管道施工,沒有對柔性短管合理安設,在建筑物不均勻沉降作用下,將會有裂縫、斷裂等情況出現(xiàn)于穿越管道的連接處。
(6)在回填室外管道管溝時,部分人員沒有嚴格把控土質(zhì),沒有夯實管基。當出現(xiàn)下雨天氣,或路面載荷過大,將會出現(xiàn)嚴重的沉降情況,導致裂縫產(chǎn)生于管道接口部位。在機械挖泥施工中,施工人員沒有及時開展修平處理工作,溝底的平整度不足,管道出現(xiàn)沉陷情況,導致管道及接頭受到損害。同時,部分施工人員沒有徹底清理溝底的石塊、淤泥以及腐殖土等,在不均勻沉降、硬物破壞等因素的影響下,增大漏水問題的發(fā)生概率。此外,沒有均勻控制管道兩邊密度,或未分層夯實覆土,將會大幅度增加管道受力,容易出現(xiàn)管道爆裂問題。
(7)在室外承插管道施工中,沒有依據(jù)規(guī)范要求將擋墩設置于彎頭處或三通處,受水力沖擊的作用,將會因彎頭松動而造成滲漏。在長直段管道施工中,沒有對補償器合理安設。當外界環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變化時,管道將會出現(xiàn)伸縮變形情況,大幅度增加內(nèi)應力,導致管道受到損害。同時,管道頻繁多次收縮后,橡膠密封墊的彈性將會減弱,影響到法蘭密封的嚴密性。此外,在對消防水泵、消防水池的獨立基礎(chǔ)進行設置時,采用剛性方式連接吸水管與水池,在沉降作用下導致滲漏出現(xiàn)于吸水管與水泵連接處或吸水管周邊部位。
在消防管網(wǎng)日常運行過程中,需做好管理維護工作,提前發(fā)現(xiàn)與消除潛在的滲漏風險?,F(xiàn)階段,由于消防管網(wǎng)的維護管理機制不夠科學,導致滲漏問題得不到有效解決。
(1)管網(wǎng)維護人員沒有密切關(guān)注管網(wǎng)附近建筑工程的施工過程,開挖的基槽與管道距離較小,隨意碾壓管道,導致管道出現(xiàn)側(cè)向位移等情況,隨之發(fā)生漏水事故。部分工程施工人員沒有及時匯報、處理管道損壞問題,導致漏水問題長期存在[4]。
(2)部分管網(wǎng)維護人員沒有充分認識到重載碾壓對消防管道的不利影響,沒有設置限制通行標識,導致室外埋地管道的上部經(jīng)常通行超重車輛。
(3)在消防管網(wǎng)日常維護管理中,工作人員既要認真維護管道本身,又要依據(jù)規(guī)范規(guī)定維護其他的一些附屬設施,包括室外閥門、水泵接合器等。目前,部分維護人員沒有嚴格落實規(guī)章制度,沒有定期維護各類附屬設施,導致法蘭、密封墊、連接螺栓等出現(xiàn)嚴重的損壞、銹蝕等問題。由于這些滲漏部位處于閘井內(nèi),較為隱蔽,維護人員難以在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)。當從井蓋外溢水后,方才會發(fā)現(xiàn)和修復[5]。在持續(xù)滲漏過程中,將會浪費到大量的水資源。此外,沒有保溫處理室外的架空管,熱脹冷縮加大了管道內(nèi)應力,導致疲勞破壞問題出現(xiàn)于管件、法蘭面以及溝槽的連接部位。
結(jié)合上述分析得知,消防管網(wǎng)滲漏問題由設計、施工以及維護等諸多因素綜合導致。因此,要探索構(gòu)建消防管網(wǎng)設施全過程管理機制,全面管控設計、施工、維護等各個環(huán)節(jié)。在設計階段,設計人員要統(tǒng)籌考慮管材選用、管網(wǎng)壓力、閥門閥井設置等一系列因素。在施工階段,要認真檢驗試驗進場的材料設備,嚴格檢查驗收隱蔽工程,在各個施工環(huán)節(jié)認真執(zhí)行工藝要求與技術(shù)標準,切實保證消防管網(wǎng)的施工質(zhì)量。在維護階段,要日常巡查管線運行情況,定期維護保養(yǎng)管道及閥門。
如果消防管網(wǎng)設計方案不夠合理,將很容易出現(xiàn)滲漏問題。因此,要科學優(yōu)化設計過程,提高消防管網(wǎng)設計水平。
(1)合理選擇消防管道材料。現(xiàn)行規(guī)范已明確規(guī)定了消防管網(wǎng)系統(tǒng)的管材選用標準,因此,設計人員要認真依據(jù)規(guī)范要求選擇消防管道材料。在具體實踐中,需將管材使用地點、敷設方式等因素綜合納入考慮范圍。在評價某一種管材的適用性時,既要關(guān)注管材的特點性能,又要對敷設區(qū)域的工況條件、地理環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展等深入分析[6]。一般來講,可將柔性球墨鑄鐵管、鋼絲骨架PE 復合管道作為室外消防管網(wǎng)埋地管道,將內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管作為室內(nèi)消火栓管道,將內(nèi)外壁熱鍍鋅管、不銹鋼管等應用于自動噴水滅火系統(tǒng)中。
(2)合理設置補償。針對長直段管道的收縮問題,可對L、Z 形自然補償方式進行應用,或直接采用人工補償方式,對波紋補償器進行安裝。針對室外埋地管道,可將補償器加設于閥門側(cè),這樣既可以應對管道脹縮變化的影響,又可以便捷地拆除與更換閥門。同時,將可撓性橡膠接頭設置于水泵與管道連接處,應對設備振動的不利影響。
(3)增設水錘吸納器。水錘會在很大程度上破壞給水管道與管網(wǎng)設施,因此,如果消防水泵的供水高度在24m 以上,需將水錘吸納器設置于消防泵出口止回閥后,應對水錘的沖擊,減小系統(tǒng)運行的噪聲[7]。
(1)防腐處理埋地鋼管。受土壤環(huán)境等因素的影響,埋地鋼管容易出現(xiàn)銹蝕問題。面對這種情況,需積極運用防腐處理技術(shù)。在具體實踐中,可在埋地鋼管上纏繞PE 膠粘帶,或?qū)⒉@w布等運用過來。需注意的是,要妥善處理管道基底,纏緊纖維布或膠粘帶,依據(jù)規(guī)范要求嚴格控制搭接寬度。
(2)規(guī)范安裝管道。仔細平整管底土層,管道要整體接觸基礎(chǔ)。若采用機械挖土方式,預留土層保持在30cm 左右,輔助采用人工修整方式。禁止有石塊等硬物存在于管底,否則將會出現(xiàn)管道爆裂等問題。依據(jù)規(guī)范要求處理管道交叉,控制兩管距離在30cm 以上。若道路負荷較小,可依據(jù)0.7m 標準控制管頂覆土厚度。若道路行車荷載較大,需依據(jù)1m 標準控制管頂覆土厚度。過篩處理覆土,剔除掉夾雜其中的硬物,避免破壞管道防腐層。嚴格遵循技術(shù)規(guī)程要求開展管道連接作業(yè),嚴格控制槽口加工深度與寬度。一般利用剛性接頭連接室內(nèi)直管管段,將撓性接頭設置于剛性接頭間。利用剛性接頭連接直管與管件,采用撓性接頭連接地埋管道與彎管、折線形管道的角變位管段。
為有效防范消防管網(wǎng)滲漏問題,需加強日常運行維護管理,構(gòu)建完善的維護機制。
(1)如果消防管網(wǎng)附近存在工程施工活動,維護人員要密切關(guān)注施工情況,及時與工程施工單位溝通,避免在基槽開挖等施工活動中損壞管道。如果不慎出現(xiàn)管道損毀問題,需第一時間進行解決和處理[8]。
(2)針對超重車輛通行可能造成的管網(wǎng)滲漏問題,一方面要妥善處理薄弱部位,另一方面要聯(lián)合相關(guān)部門禁止超重車輛通行。
(3)結(jié)合室外閥門、水泵接合器等附屬設施常見的問題,維護人員要認真執(zhí)行維護技術(shù)規(guī)程,定期開展附屬設施維護工作,及時發(fā)現(xiàn)、更換出現(xiàn)嚴重銹蝕、毀損等問題的法蘭、密封墊等。
綜上所述,滲漏問題在消防管網(wǎng)運行管理中經(jīng)常出現(xiàn),影響到消防系統(tǒng)的正常運行。面對這種情況,相關(guān)單位及人員要高度重視滲漏問題,認真分析與總結(jié)消防管網(wǎng)滲漏問題的影響因素,從設計、施工以及維護等多個角度著手,健全消防管網(wǎng)運行管理機制。