城市供水管网维护技术手册

城市供水管网维护技术手册一、管网基础认知城市供水管网是保障供水安全的“地下血脉”，其结构与材质直接决定维护策略的方向。（一）管材与结构特性1.球墨铸铁管：高强度、耐腐蚀，适用于主干管网，但刚性结构需关注地质沉降区域的接口密封性，建议每3年检测一次接口橡胶圈老化程度。2.PE管（聚乙烯管）：柔韧性优异、抗冲击，多用于小区支管或非开挖修复，需避免长期暴露于强紫外线环境，埋地前应做遮光处理。3.钢管：承压能力突出，适用于大口径高压力管网，但需重点防控电化学腐蚀，建议每年检测防腐层完整性（采用电火花检测仪）。（二）附属设施功能与维护要点阀门：闸阀、蝶阀需每季度加注锂基润滑脂，调节性阀门每年进行启闭精度校验（误差≤3%）；阀井需定期清理积水，防止部件锈蚀。水表：远传水表结合人工抽检校准（每半年一次），老旧机械表重点排查表前阀堵塞或叶轮磨损。消火栓：每月检查出水压力（≥0.15MPa）与密封性，清除周边障碍物，确保应急时30秒内开启。（三）管网布局形式环状管网：通过多路径供水提升可靠性，维护时需确保环网节点阀门常开，避免因局部阀门关闭形成“假环网”。枝状管网：末端管线需定期排空防冻（冬季每月一次），支管阀门每半年检测灵活性，防止单点故障导致片区停水。二、日常维护技术体系（一）巡检机制构建1.人工巡检：建立“网格化”责任制，老旧管网、施工区域周边管线每周巡检，重点排查地面沉降、植被异常返青等泄漏迹象。2.仪器检测：听漏仪结合相关仪定位微小泄漏（检测周期：主干管2年/次，支管5年/次）；CCTV机器人每3年评估大口径管道内部状况。（二）防腐维护技术外防腐：埋地钢管优先采用3PE防腐层（聚乙烯冷缠带+熔结环氧粉末），球墨铸铁管外喷锌+沥青涂层；腐蚀管线可通过牺牲阳极法（镁合金阳极）实施阴极保护。内防腐：结垢铸铁管采用水泥砂浆衬里修复，PE管通过控制进水硬度（≤250mg/L）减少钙镁沉积。（三）阀门与水质维护阀门维护：阀杆每季度加注润滑脂，肥皂水检测阀井密封性；重要调控阀门每年全行程启闭测试，扭矩增长超30%时拆解检修。水质维护：管网末梢余氯监测（≥0.05mg/L），新建管网或维修后大流量冲洗24小时（出水浊度≤1NTU）；老旧管网每5年“脉冲式”冲洗清除沉积物。三、故障诊断与修复技术（一）泄漏与爆管处置1.诊断方法：夜间听漏（环境噪音≤40dB）定位初期泄漏，相关仪法（声波时差定位）适用于埋深≥2m的管线。2.修复技术：非开挖：CIPP翻转内衬（管径80-1200mm，4-6小时恢复供水）；碎管法（胀管法）更换老旧铸铁管，施工后接口压力测试（1.5倍工作压力，稳压30分钟）。开挖：哈夫节临时封堵（爆管应急），永久性修复采用同材质管材焊接，焊缝需100%射线探伤。（二）管道堵塞治理诊断：管道内窥镜观察结垢位置，水力坡降法（上下游压力差＞0.05MPa提示堵塞）；生物膜堵塞结合余氯检测（余氯消耗速率＞0.02mg/L·h）。修复：高压水射流（≤10MPa）物理冲洗，慎用盐酸（pH≥2.5）化学清洗；严重堵塞的铸铁管局部开挖换管。（三）应急抢修流程爆管发生后15分钟内启动关阀预案，降压至0.1MPa以下后，哈夫节临时封堵→永久性修复→24小时带压观察（压力波动≤±0.02MPa）。四、智慧化维护应用（一）物联网监测体系关键节点部署压力、流量、水质传感器，每5分钟上传数据，压力波动超±0.05MPa时触发预警，结合GIS系统定位泄漏区域。（二）BIM与数字孪生基于BIM模型整合设计、施工、维护数据，模拟火灾时消防用水分配；数字孪生预测管网老化趋势，通过“虚拟维护”优化检修计划。（三）大数据与无人机技术机器学习算法分析历史数据，建立漏损预测模型（漏损率突增区域提前介入）。无人机搭载红外热成像仪排查露天管线泄漏（泄漏点温度低于周边土壤），管道机器人（CCTV、声呐）检测暗渠内部状况。五、维护管理体系构建（一）计划管理制定“年度-季度-月度”维护计划：主干管防腐5年/次，阀门维护季度/次，结合管网健康评估（漏损率、管材寿命）动态调整优先级。（二）人员培训与应急管理培训：“理论+实操”结合，内容涵盖听漏仪操作、非开挖修复工艺，每年组织技能竞赛。应急：每半年开展实战演练（模拟主干管爆管），演练后复盘优化关阀、抢修流程。（三）档案管理建立管网电子档案（竣工图、管材参数、维护记录），采用区块链技术确保数据不可篡改，为改造提供历史依据。结语：城市供水管网维护需以“预防为主、科技赋能