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1、不可小视气阻水锤对城镇输配水管道的危害SOUrHWESTW旺R&WASTEWATER西南给排水V01.32No.62010不可小视气阻水锤对城镇输配水管道的危害周国庆,叔贵新(黑龙江省克山县排水事业管理处,黑龙江克山县161602)摘要利用实例阐述了在城市供水中由于气阻,启闭法门等因素,引起管道中水的流速剧烈变化而产生水锤.致使管道中水的压力急剧增高(或降低),严重时致使管道破损爆裂,中断供水,严重影响城镇生产建设,商服营业和人民生活正常秩序.文中仅就实例分析水锤的成因及其消除危害应采取的措施.特别是提醒同行们在城市供水设计施工
2、中.严格按照国家有关规范的规定:在城镇输配水管路制高点设排气装置:在管网末稍或低洼地带设排污泄水装置,以保安全正常供水.关键词输配水管道水锤危害0前言城镇供水中由输水管路,配水管网及控制调节水量水压的阀门,排气泄污装置等附件和附属构筑物.构成了城镇供水系统.输水管线:担负着城镇供水转输水量的管道.一般指水源地至水厂或从水厂至配水管网的管线.沿线一般不接用户管.只起转输水量的作用.有时.从配水管网接到大用户较长的专用管线.途中不接用户管.也称为输水管线.配水管网:由配水干线,配水分配管和接户管(进户管)构成的管道网络,其作用就是将输水管路
3、送来的水配给城镇各用户的管道系统.包括环状管网和枝状管网两种形式在城镇输水管线和配水管网的制高点应安装自动排气阀,以便及时排除管内积气.《室外给水设计规范》(GB50013—2006)第7-4.7条规定:"输水管(渠)道隆起点上应设通气设施.管线竖向布置平缓时.宜间隔1000m左右设一处通气设施.配水管道可根据工程需要设置空气阀"在输水管线,配水管网的低洼处.应装置泄水阀或排水管.规范(GB50013—2006)第7.4.8条规定:"输水管(渠)道,配水管网低洼处及闸门间管段低处,可根据工程的需要设置泄(排)水井.泄(排)水阀的直径.可
4、根据放空管道中泄(排)水所需要的时间计算确定."高处排气,低处泄水排污这本是城市供水设计施工中不可忽略的一般常识.可是就在笔者家乡附近地形起伏较大的某城镇.在城镇供水管网改造施工中未设排气装置,加之运行管理不善,给城镇供水带来不应有的危害,经常产生气阻水锤,严重影响了城镇正常供水.详见下面的实例.1气阻水锤危害输配水管道的实例1.1基本情况某城镇地处小兴安岭的西南缘.松嫩平原的东北部,是山脉伸向平原的过渡地带.城镇呈北高南低的漫岗丘陵.地形起伏较大,城镇北半部地面坡度约为20%.左右.近10年最冷月平均气温一22.7o,冻土深度为一2.
5、47m(历史最大一2.85m).于上世纪70年代初分两期建设了城镇供水工程.供水方式为高地水池(两个水池调节容积计1000m3)重力流供水.由于城镇的发展,建筑层数增高,供水压力远远满足不了要求.在近期管网改造中将其改为分区分压供水.变分散提水为统一增压供水.现水源工艺流程见图1.图11.2管网运行中配水管爆裂改造后的新水源及新增管网于2009年9月末正式投入生产.历经近6个月的运行,在新旧管道?16?S0【JTHWESTWATER&WASTE'ffATER西南给排水Vo1.32No.62010接点处经常爆管.至今年4月上旬止爆
6、管6次.原有管道经近4O年的运行.管顶覆土已达4.0～4.5m厚,加之天寒地冻抢修挖方十分困难,累计因修理停水近一个半月.影响城镇正常供水.修漏地段示意图见图2.新建高压原有高压标高为管中心标高原有低压图2管道连接系统示意图图中A管段系原Dn=250mm铸铁管配水管线:B管段为新铺设的De=400mmPVC—U管材.自二级泵站输水管线;C点为新旧管线的接点处,即输水管线与配水管网的接点处:D点的闸门关闭.图中未注明管径的均为Dn:250～300mm原铺设的铸铁管管道的爆裂处.均在C点的左侧.裂纹长度在100—300ramC点原工作压力(
7、由高地水池重力流供水时)为0.17MPa.经二级泵站加压后C点现工作压力为0.27MPa,管道工作压力仅增加0.1MPa.Dn=250mm管材均系上世纪60年代末期.鞍钢生产的国标(冶标)普压铸铁管材.1.3管道爆裂的分析致使管道爆裂的因素.可能有如下几种原因(1)A段管道由低压改为高压管道,其实C点的工作压力由原来的0.17MPa增加到O.27.所谓的增压只增了0.1MPa.所谓的高压还没有超过O_3MPa.现低压区供水有的管段承压值亦超过此数值.0.3MPa不过是管材出厂标定压力的50%.所以增压绝不会使管道爆裂(2)从修漏中观查管
8、材材质良好,壁厚仍在接近10mm左右,未有肉眼可见的气泡,重皮,砂眼等质量缺陷.是标准的灰口铸铁,所以管道爆裂并非因材质差或"老化"所致.f3)水锤的破坏是管道爆裂的致命原因输水管线,配水管网中未设排气装置
