水利工程论文-浅谈污水输送管网爆漏原因及修复维护方法-----以广州市大坦沙污水处理厂为例.doc

水利工程论文-浅谈污水输送管网爆漏原因及修复维护方法-以广州市大坦沙污水处理厂为例本文通过总结广州市大坦沙污水处理厂厂外污水输送管道多次爆漏和抢修维护的经验，分析了污水输送管网爆漏的成因和爆漏现象的特点并对各种管材的污水管爆漏的常见抢修方法和具体施工操作进行了详细的介绍。1.概述近年来,随着广州经济的发展，城市建设的规模越来越大，城市建设快速向市郊、农村延伸，各种建筑工地在昔日已埋设污水输送管网的农田耕地、果林郊野上的建筑工地遍地开花。管道老化、污水管网和相关设施被占压、野蛮施工以及其他各种原因，导致近年来大口径污水输送管网爆裂事故频频发生，如何防止和快速处理污水输送管网爆漏问题，已成为各污水厂共同面临的问题。2.输送管网爆漏现状数据及原因分析2.1.污水输送管网现况概述广州市大坦沙污水处理厂（下简称为大坦沙厂），是广州市第一家大型城市污水处理厂，设计日处理污水量达55万吨/日，纳污面积达10436公顷，服务人口超过150万。截至07年12月，大坦沙厂已铺设的污水管网超过95公里，其中压力输送管为15.97公里。厂外共有13座污水提升泵站，其中荔湾泵站、澳口泵站和5#泵站为最终提升泵站，通过压力输送管将纳污管收集的污水输送至厂区进行生物处理。近年，大坦沙厂每年都发生污水压力输送管爆漏问题，严重影响到该厂的正常运行和纳污地区居民的正常生活，数据统计见下表：表1大坦沙厂近年污水压力输送管爆漏统计表年份管道爆漏原因停产抢修时间（小时）因停产导致污水收集减少量（万吨）接口老化破损渗漏因外单位施工而破损地基下沉或其他原因引起的爆漏2005年（宗）/41304.5246.552006年（宗）/1131.51202007年（宗）/112131342008年（宗）22/209.33244说明：08年的统计数据截至4月份。2.2.爆漏原因分析结合大坦沙厂近年爆漏数据的统计，造成污水输送管网爆漏的原因可归纳为以下几方面：2.2.1.不规范或野蛮施工等人为因素造成爆漏。由于近年城市建设快速向市郊发展，管线范围内新建大量建筑物，许多建设、施工单位存在不规范或野蛮施工，在未对地下管网进行有效勘察了解的前提下盲目施工，导致挖爆、压穿输送管的事件屡次发生。从上述统计可知，不规范或野蛮施工是造成污水输送管爆漏的主要原因。2.2.2.管道埋设环境造成爆漏。有的管道铺设年代较早，规划不到位，管道埋深不够，加上现在的交通负载增大或建筑物骑压，导致地面发生沉降，使管道受力不均匀而发生爆漏。同时，早期铺设的管网多铺设在耕地、果园、鱼塘基等基础承载能力较差的区域，由于农业灌溉、雨水渗漏等原因，使地质沉降引起管道不均匀下沉，在压力波动作用下引起的管道振动也会使管道发生破裂。2.2.3.管道接口影响。从漏点开挖现场发现，管道接口爆管主要发生在焊接的钢管接口和承插式管道的刚性接口上。钢管绝大多数都是现场对焊施工，在焊完后只能人工对焊缝进行防腐甚至没作防腐，质量不易控制，焊缝部位容易出现锈蚀，导致焊接口锈蚀脱落、破裂以及管体腐蚀穿孔而爆漏。3.发现爆漏的途径和确认爆漏点的方法3.1.发现爆漏的途径3.1.1道路湿润污水压力输送管道途径的范围内，如果出现在没有下雨、也没有洒水，可路面却特别潮湿或地面结构层潮湿等情况，都会存在管网爆漏的可能性，这种情况是管道爆漏普遍存在的特征。这种情况的爆漏，表面上似乎还没有什么大的危害，但已经可造成结构层下面有水的积存，长时间的漏水将造成结构层下形成空洞，使道路处于随时可能沉陷的状况或影响爆漏点周边建筑物结构安全，从而造成不良的社会影响及财产损失。3.1.2.有水从地面冒出或路面沉降地面若发现有污水（水流也可能很清澈）从路面或建筑物的空隙中持续流出，水流会出现周期大小变化，出现管道爆漏的机会就很大了。从大坦沙厂近年管道爆漏的现场发现，这是管道爆漏的明显特征。地下输送管道若出现爆漏，周围的土沙便会大量被冲走，土沙由于水的压挤而坚固，地下出现空隙，特别是农村、市郊重新铺设的土沙、石屑道路，更容易发生这种现象。即便道路的下面出现空隙，爆漏最初阶段仅凭道路的沥青、混凝土自身的强度，在某种程度上尚可支承。随着水流带走泥沙的增多，由于道路自身的重量、车辆的通行开始陷沉。如果发生此现象，首先要考虑管道是否爆漏，并尽早采取措施，以免出现不必要的损失。3.1.3.厂区与泵站污水流量和水压的变化各污水厂为了确保稳定的生产工艺和处理效果，都会按照各厂的瞬时处理能力对厂外终点提升泵站的供水进行调整。为此，一般都会在泵站出水管和厂区总进水管装设流量计和压力表，以控制进入厂区的污水量和压力。当值班人员发现终点泵站和厂区瞬时流量和压力出现差异时，应立即对送水量和压力测定进行分析比较，并检查相应的输送管道，找出原因。通过终点泵站与厂区进水管流量和压力的比较，可发现早期的爆漏问题。3.2.确认爆漏点的方法当污水输送管出现上述现象，可以对怀疑出现问题的管道进行加压试验，以找出具体的爆漏点。去现场检漏前，必须清楚地了解待查管线的实际走向、材质、管径、水压及使用年限。较为简捷的试验方法为：3.2.1.关闭相关连通阀门，将疑似问题的管道与其他输送管隔离开；3.2.2.减少（或关闭）终点泵站进入厂区输送管控制阀门的开度，由终点泵站对输送道进行短时加压，通过观察可疑爆漏点的涌水现象，找出管道的具体爆漏点。加压过程中，建议使用流量较少、扬程较低的提升泵进行，严格控制管道压力，不得超过管道的设计耐压值，防止管道压力急剧上升，加剧管道的爆裂。如果管道真正存在爆漏，通过上述的加压试验，一般可直接找到爆漏点。对于部分埋设较深的管道爆漏点，由于覆土或建筑物的阻挡，加压后，爆漏现象可能不会太明显，此时应视现场情况增大管道的试验压力。对于加压试验后，仍未找出具体的爆漏点（肉眼观察不到的暗漏），则应通过专业检漏设备对管道进行检测。4.管道修复确认管道存在爆漏后，就要马上组织修复管道。根据大坦沙厂经历的多次污水输送管道的抢修经验，可将管道修复施工分为以下4个阶段：4.1.开挖作业基坑基于缩短抢修而造成停产的时间，将负面影响控制在最低限度，污水输送管道爆漏抢修普遍采用开挖修复技术。当确认具体管道的爆漏点后，就要对爆漏位置进行挖掘，挖出必要的作业基坑，检查管道的实际爆漏情况，确定最终的修复方案，为后续管道的修复施工创造条件。基坑开挖的同时，应根据管道的材质和施工需要，提前备好充足的抢修物资和架设好临时施工电源。4.1.1.地下设施调查、保护管道基坑开挖前，应向各方管线单位了解清楚地下管线的情况，方可进行相应的保护和迁移措施，以保证开挖工作持续进行。管道基坑开挖时，应根据地质土层情况和管道埋深及时采用支撑，以免造成滑坡、塌方。在建筑物、构筑物基础和地下设施附近开挖时应做好防止其下沉和变形的措施后，才能进行开挖。4.1.2.基