1.概述
近年來,隨著廣州經(jīng)濟的發(fā)展,城市建設的規(guī)模越來越大,城市建設快速向市郊、農村延伸,各種建筑工地在昔日已埋設污水輸送管網(wǎng)的農田耕地、果林郊野上的建筑工地遍地開花。管道老化、污水管網(wǎng)和相關設施被占壓、野蠻施工以及其他各種原因,導致近年來大口徑污水輸送管網(wǎng)爆裂事故頻頻發(fā)生,如何防止和快速處理污水輸送管網(wǎng)爆漏問題,已成為各污水廠共同面臨的問題。
2.輸送管網(wǎng)爆漏現(xiàn)狀數(shù)據(jù)及原因分析
2.1.污水輸送管網(wǎng)現(xiàn)況概述廣州市大坦沙污水處理廠(下簡稱為大坦沙廠),是廣州市第一家大型城市污水處理廠,設計日處理污水量達55萬噸/日,納污面積達10436公頃,服務人口超過150萬。截至07年12月,大坦沙廠已鋪設的污水管網(wǎng)超過95公里,其中壓力輸送管為15.97公里。廠外共有13座污水提升泵站,其中荔灣泵站、澳口泵站和5#泵站為最終提升泵站,通過壓力輸送管將納污管收集的污水輸送至廠區(qū)進行生物處理。近年,大坦沙廠每年都發(fā)生污水壓力輸送管爆漏問題,嚴重影響到該廠的正常運行和納污地區(qū)居民的正常生活。
2.2.爆漏原因分析結合大坦沙廠近年爆漏數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,造成污水輸送管網(wǎng)爆漏的原因可歸納為以下幾方面:
2.2.1.不規(guī)范或野蠻施工等人為因素造成爆漏。由于近年城市建設快速向市郊發(fā)展,管線范圍內新建大量建筑物,許多建設、施工單位存在不規(guī)范或野蠻施工,在未對地下管網(wǎng)進行有效勘察了解的前提下盲目施工,導致挖爆、壓穿輸送管的事件屢次發(fā)生。從上述統(tǒng)計可知,不規(guī)范或野蠻施工是造成污水輸送管爆漏的主要原因。
2.2.2.管道埋設環(huán)境造成爆漏。有的管道鋪設年代較早,規(guī)劃不到位,管道埋深不夠,加上現(xiàn)在的交通負載增大或建筑物騎壓,導致地面發(fā)生沉降,使管道受力不均勻而發(fā)生爆漏。同時,早期鋪設的管網(wǎng)多鋪設在耕地、果園、魚塘基等基礎承載能力較差的區(qū)域,由于農業(yè)灌溉、雨水滲漏等原因,使地質沉降引起管道不均勻下沉,在壓力波動作用下引起的管道振動也會使管道發(fā)生破裂。
2.2.3.管道接口影響。從漏點開挖現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),管道接口爆管主要發(fā)生在焊接的鋼管接口和承插式管道的剛性接口上。鋼管絕大多數(shù)都是現(xiàn)場對焊施工,在焊完后只能人工對焊縫進行防腐甚至沒作防腐,質量不易控制,焊縫部位容易出現(xiàn)銹蝕,導致焊接口銹蝕脫落、破裂以及管體腐蝕穿孔而爆漏。
3.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑和確認爆漏點的方法
3.1.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑
3.1.1道路濕潤污水壓力輸送管道途徑的范圍內,如果出現(xiàn)在沒有下雨、也沒有灑水,可路面卻特別潮濕或地面結構層潮濕等情況,都會存在管網(wǎng)爆漏的可能性,這種情況是管道爆漏普遍存在的特征。
這種情況的爆漏,表面上似乎還沒有什么大的危害,但已經(jīng)可造成結構層下面有水的積存,長時間的漏水將造成結構層下形成空洞,使道路處于隨時可能沉陷的狀況或影響爆漏點周邊建筑物結構安全,從而造成不良的社會影響及財產(chǎn)損失。
3.1.2.有水從地面冒出或路面沉降地面若發(fā)現(xiàn)有污水(水流也可能很清澈)從路面或建筑物的空隙中持續(xù)流出,水流會出現(xiàn)周期大小變化,出現(xiàn)管道爆漏的機會就很大了。從大坦沙廠近年管道爆漏的現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),這是管道爆漏的明顯特征。
地下輸送管道若出現(xiàn)爆漏,周圍的土沙便會大量被沖走,土沙由于水的壓擠而堅固,地下出現(xiàn)空隙,特別是農村、市郊重新鋪設的土沙、石屑道路,更容易發(fā)生這種現(xiàn)象。即便道路的下面出現(xiàn)空隙,爆漏最初階段僅憑道路的瀝青、混凝土自身的強度,在某種程度上尚可支承。隨著水流帶走泥沙的增多,由于道路自身的重量、車輛的通行開始陷沉。如果發(fā)生此現(xiàn)象,首先要考慮管道是否爆漏,并盡早采取措施,以免出現(xiàn)不必要的損失考試大二級建造師。
3.1.3.廠區(qū)與泵站污水流量和水壓的變化各污水廠為了確保穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝和處理效果,都會按照各廠的瞬時處理能力對廠外終點提升泵站的供水進行調整。為此,一般都會在泵站出水管和廠區(qū)總進水管裝設流量計和壓力表,以控制進入廠區(qū)的污水量和壓力。當值班人員發(fā)現(xiàn)終點泵站和廠區(qū)瞬時流量和壓力出現(xiàn)差異時,應立即對送水量和壓力測定進行分析比較,并檢查相應的輸送管道,找出原因。通過終點泵站與廠區(qū)進水管流量和壓力的比較,可發(fā)現(xiàn)早期的爆漏問題。
3.2.確認爆漏點的方法當污水輸送管出現(xiàn)上述現(xiàn)象,可以對懷疑出現(xiàn)問題的管道進行加壓試驗,以找出具體的爆漏點。去現(xiàn)場檢漏前,必須清楚地了解待查管線的實際走向、材質、管徑、水壓及使用年限。較為簡捷的試驗方法為:
3.2.1.關閉相關連通閥門,將疑似問題的管道與其他輸送管隔離開;
3.2.2.減少(或關閉)終點泵站進入廠區(qū)輸送管控制閥門的開度,由終點泵站對輸送道進行短時加壓,通過觀察可疑爆漏點的涌水現(xiàn)象,找出管道的具體爆漏點。
加壓過程中,建議使用流量較少、揚程較低的提升泵進行,嚴格控制管道壓力,不得超過管道的設計耐壓值,防止管道壓力急劇上升,加劇管道的爆裂。如果管道真正存在爆漏,通過上述的加壓試驗,一般可直接找到爆漏點。對于部分埋設較深的管道爆漏點,由于覆土或建筑物的阻擋,加壓后,爆漏現(xiàn)象可能不會太明顯,此時應視現(xiàn)場情況增大管道的試驗壓力。對于加壓試驗后,仍未找出具體的爆漏點(肉眼觀察不到的暗漏),則應通過專業(yè)檢漏設備對管道進行檢測。
近年來,隨著廣州經(jīng)濟的發(fā)展,城市建設的規(guī)模越來越大,城市建設快速向市郊、農村延伸,各種建筑工地在昔日已埋設污水輸送管網(wǎng)的農田耕地、果林郊野上的建筑工地遍地開花。管道老化、污水管網(wǎng)和相關設施被占壓、野蠻施工以及其他各種原因,導致近年來大口徑污水輸送管網(wǎng)爆裂事故頻頻發(fā)生,如何防止和快速處理污水輸送管網(wǎng)爆漏問題,已成為各污水廠共同面臨的問題。
2.輸送管網(wǎng)爆漏現(xiàn)狀數(shù)據(jù)及原因分析
2.1.污水輸送管網(wǎng)現(xiàn)況概述廣州市大坦沙污水處理廠(下簡稱為大坦沙廠),是廣州市第一家大型城市污水處理廠,設計日處理污水量達55萬噸/日,納污面積達10436公頃,服務人口超過150萬。截至07年12月,大坦沙廠已鋪設的污水管網(wǎng)超過95公里,其中壓力輸送管為15.97公里。廠外共有13座污水提升泵站,其中荔灣泵站、澳口泵站和5#泵站為最終提升泵站,通過壓力輸送管將納污管收集的污水輸送至廠區(qū)進行生物處理。近年,大坦沙廠每年都發(fā)生污水壓力輸送管爆漏問題,嚴重影響到該廠的正常運行和納污地區(qū)居民的正常生活。
2.2.爆漏原因分析結合大坦沙廠近年爆漏數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,造成污水輸送管網(wǎng)爆漏的原因可歸納為以下幾方面:
2.2.1.不規(guī)范或野蠻施工等人為因素造成爆漏。由于近年城市建設快速向市郊發(fā)展,管線范圍內新建大量建筑物,許多建設、施工單位存在不規(guī)范或野蠻施工,在未對地下管網(wǎng)進行有效勘察了解的前提下盲目施工,導致挖爆、壓穿輸送管的事件屢次發(fā)生。從上述統(tǒng)計可知,不規(guī)范或野蠻施工是造成污水輸送管爆漏的主要原因。
2.2.2.管道埋設環(huán)境造成爆漏。有的管道鋪設年代較早,規(guī)劃不到位,管道埋深不夠,加上現(xiàn)在的交通負載增大或建筑物騎壓,導致地面發(fā)生沉降,使管道受力不均勻而發(fā)生爆漏。同時,早期鋪設的管網(wǎng)多鋪設在耕地、果園、魚塘基等基礎承載能力較差的區(qū)域,由于農業(yè)灌溉、雨水滲漏等原因,使地質沉降引起管道不均勻下沉,在壓力波動作用下引起的管道振動也會使管道發(fā)生破裂。
2.2.3.管道接口影響。從漏點開挖現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),管道接口爆管主要發(fā)生在焊接的鋼管接口和承插式管道的剛性接口上。鋼管絕大多數(shù)都是現(xiàn)場對焊施工,在焊完后只能人工對焊縫進行防腐甚至沒作防腐,質量不易控制,焊縫部位容易出現(xiàn)銹蝕,導致焊接口銹蝕脫落、破裂以及管體腐蝕穿孔而爆漏。
3.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑和確認爆漏點的方法
3.1.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑
3.1.1道路濕潤污水壓力輸送管道途徑的范圍內,如果出現(xiàn)在沒有下雨、也沒有灑水,可路面卻特別潮濕或地面結構層潮濕等情況,都會存在管網(wǎng)爆漏的可能性,這種情況是管道爆漏普遍存在的特征。
這種情況的爆漏,表面上似乎還沒有什么大的危害,但已經(jīng)可造成結構層下面有水的積存,長時間的漏水將造成結構層下形成空洞,使道路處于隨時可能沉陷的狀況或影響爆漏點周邊建筑物結構安全,從而造成不良的社會影響及財產(chǎn)損失。
3.1.2.有水從地面冒出或路面沉降地面若發(fā)現(xiàn)有污水(水流也可能很清澈)從路面或建筑物的空隙中持續(xù)流出,水流會出現(xiàn)周期大小變化,出現(xiàn)管道爆漏的機會就很大了。從大坦沙廠近年管道爆漏的現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),這是管道爆漏的明顯特征。
地下輸送管道若出現(xiàn)爆漏,周圍的土沙便會大量被沖走,土沙由于水的壓擠而堅固,地下出現(xiàn)空隙,特別是農村、市郊重新鋪設的土沙、石屑道路,更容易發(fā)生這種現(xiàn)象。即便道路的下面出現(xiàn)空隙,爆漏最初階段僅憑道路的瀝青、混凝土自身的強度,在某種程度上尚可支承。隨著水流帶走泥沙的增多,由于道路自身的重量、車輛的通行開始陷沉。如果發(fā)生此現(xiàn)象,首先要考慮管道是否爆漏,并盡早采取措施,以免出現(xiàn)不必要的損失考試大二級建造師。
3.1.3.廠區(qū)與泵站污水流量和水壓的變化各污水廠為了確保穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝和處理效果,都會按照各廠的瞬時處理能力對廠外終點提升泵站的供水進行調整。為此,一般都會在泵站出水管和廠區(qū)總進水管裝設流量計和壓力表,以控制進入廠區(qū)的污水量和壓力。當值班人員發(fā)現(xiàn)終點泵站和廠區(qū)瞬時流量和壓力出現(xiàn)差異時,應立即對送水量和壓力測定進行分析比較,并檢查相應的輸送管道,找出原因。通過終點泵站與廠區(qū)進水管流量和壓力的比較,可發(fā)現(xiàn)早期的爆漏問題。
3.2.確認爆漏點的方法當污水輸送管出現(xiàn)上述現(xiàn)象,可以對懷疑出現(xiàn)問題的管道進行加壓試驗,以找出具體的爆漏點。去現(xiàn)場檢漏前,必須清楚地了解待查管線的實際走向、材質、管徑、水壓及使用年限。較為簡捷的試驗方法為:
3.2.1.關閉相關連通閥門,將疑似問題的管道與其他輸送管隔離開;
3.2.2.減少(或關閉)終點泵站進入廠區(qū)輸送管控制閥門的開度,由終點泵站對輸送道進行短時加壓,通過觀察可疑爆漏點的涌水現(xiàn)象,找出管道的具體爆漏點。
加壓過程中,建議使用流量較少、揚程較低的提升泵進行,嚴格控制管道壓力,不得超過管道的設計耐壓值,防止管道壓力急劇上升,加劇管道的爆裂。如果管道真正存在爆漏,通過上述的加壓試驗,一般可直接找到爆漏點。對于部分埋設較深的管道爆漏點,由于覆土或建筑物的阻擋,加壓后,爆漏現(xiàn)象可能不會太明顯,此時應視現(xiàn)場情況增大管道的試驗壓力。對于加壓試驗后,仍未找出具體的爆漏點(肉眼觀察不到的暗漏),則應通過專業(yè)檢漏設備對管道進行檢測。