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供水管道爆裂是什么原因造成?

发表时间:2018-10-19 16:22:24【
日常生活中,我们经常听到自来水爆管?但究竟是什么原因导致的爆管呢?爆管可以预测吗?
 
1、地质条件
北方地区气候冬季寒冷,地表土层常常形成季节性冻土,较深土层中所含的水分向地表土层迁移并形成冰晶体,造成土层膨胀并使埋设在土层冻结深度附近的管线发生错位、侧向位移而导致爆、折管事故的发生。待次年温度上升时,地表土层解冻融化,其中的冰晶体也随之融化,使地表土层中的含水量大幅增加,土层处于饱和状态,土质变得软化,强度明显降低。在地表荷载的作用下,导致路面开裂,路面破坏后供水管线极有可能发生爆管现象。
 
2、不锈钢水管材质
在各种管材中,尤以铸铁管爆管频率最高,而钢管、预应力钢筋混凝土管则爆管频率较低。在铸铁管中,以连续浇铸铸铁管爆管事故发生率最高,其次是直浇灰铸铁管、离心浇铸铸铁管,而球墨铸铁管极少发生爆管。 
 
3、铸管工艺与材质的影响
在给水工程中大量使用抗拉强度为14 MPa 的普压铸铁管,但往往管内压力小于14 MPa 时就会发生爆管。主要原因是: 连续浇铸工艺使铸铁管管体组织疏松、夹渣、夹气、内沟、重皮,极有可能造成纵向裂缝。浇铸工艺过程中由于管体剧冷,无退火,收缩不均匀,故存在温度应力,且管身硬脆,不耐震,不耐冲击,抗弯、抗拉强度差。给水管道往往因适应不了重载、高压、震动、冲击和不均匀沉降等环境条件,而造成管道破裂。


 
4、管道内气体的影响
长距离输水,尤其是处在地形起伏较大、管径较大的管线,给水管道高处容易积聚气体,其体积变化受温度的影响,低温下气体体积收缩,高温下则迅速膨胀,造成局部压力增大,若排气的设置不当或失灵,就会导致爆管。管道投入运行时,充水过急,排气阀设置数量、位置不当或失灵,则会造成管线排气不畅,产生水锤,从而引发爆管。
 
5、水锤作用的影响
对于管道长、水压大、流速过快的给水管道,在停泵、阀门突然关闭、电网突然停电时,极易产生水锤,巨大的水锤冲击力使管壁产生超高压,导致爆管。
 
6、温度应力的影响
刚性接口的管道中,因温度变化而产生温度应力,进而造成管路爆裂。特别是土层中由于不同土质含水率不同,冻胀系数相异,在春秋融冻和封冻季节时爆管频繁。在年温差大的西北、东北地区,管道连接后未进行及时保温而爆裂的事故十分常见。此外,当管道埋深过浅,未敷设于冰冻线之下时,也会因产生温度应力而爆管。
 
7、管网老龄化、腐蚀、结垢的影响
钢管普遍存在严重的腐蚀问题,尤其是软水管道更为突出。由于土壤腐蚀性而导致的管道爆裂也时有发生。此外,管网运行时间过长,势必产生管道结垢,造成过水断面减小,通水能力降低,管道阻力增大,管道超负荷运行而引起爆管。管龄过长的管道,腐蚀、结垢交互作用,管壁疲劳,更加剧了爆管的危险。
 
爆管可以预测吗?  在以爆管点为圆心、20 m为半径的缓冲区内, 可见有过爆管历史的管段再发生爆管的可能性较大, 其周围管段发生爆管的可能性也较大, 即爆管的发生具有空间积聚性。爆管的这一特性也从爆管的实际发生情况反映了影响爆管的因素, 如同一批管材的质量以及同一片管网的施工质量、地面荷载及管道压力等,都可能引发爆管的空间积聚性, 当然这种情况只适用于研究区域没有大范围更换过管道的情况。