给水管网管理、维护及调度(ppt2003版)

管道防腐
2．电化学防护法： （2）阴极保护法
牺牲阳极的阴极保护法
使用消耗性的阳极材料，如铝、镁、锌等，隔一定距 离用导线连接到管线(阴极)上，在土壤中形成电路， 结果是阳极腐蚀，管线得到保护。
管道防腐
2．电化学防护法： （2）阴极保护法
通入直流电的阴极保护法 埋在管线附近的废铁和直流电源的阳极连接，电源的 阴极接到管线上，因此可防腐蚀。在土壤电阻率高 (约2500欧姆•cm)或金属管外露时使用较宜。
给水管网地理 信息系统
注意事项 实测时，须先测定水管的实际内径，然后将该管径分 成上下等距离的10个测点(包括圆心共11个测点)，用 毕托管测定各测点的流速。 因圆管断面各测点的流速为不均匀分布，可取各测点 流速的平均值Va，再乘以水管断面积即得流量。 用毕托管测流量的误差一般为3％—5％。
检漏
检漏方法 实地观察法 • 是从地面上观察漏水迹象，如排水窨井中有清水流 出，局部路面发现下沉，路面积雪局部融化，晴天 出现湿润的路面等，本法简单易行，但较粗略。
检漏
检漏方法 听漏法 听漏法使用最久，听漏工作一般在深夜进行，以免受到车 辆行驶和其他杂声的干扰。 • 听漏棒，使用时棒一端放在水表、阀门或消火栓上，即可 从棒的另一端听到漏水声。这一方法的听漏效果凭各人经 验面定。 • 检漏仪是比较好的检漏工具。所用仪器有电子放大仪和相 关检漏仪等。电子放大仪是一个简单的高频放大器、利用 晶体探头将地下漏水的低频振动转化为电讯号，放大后即 可在耳机中听到漏水声。也可从输出电表的指针摆动看出 漏水情况。相关检漏仪是由漏水声音传播速度，即漏水声 传到两个拾声头的时间先后，通过计算机算出漏水地点， 该类仪器价格昂贵，使用时需较多人力．对操作人员的技 术要求高，国内使用很少。优点是适用于寻找疑难漏水点， 如穿越建筑物和水下管道的漏水。
给水管网地理 信息系统
管网水压和流量测定
测定管网的水压，应在有代表性的测压点进行。 测压点的选定既要能真实反映水压情况，又要均匀合 理布局，使每一测压点能代表附近地区的水压情况。 测压点以设在大中口径的干管线上为主，不宜设在进 户支管上或有大量用水的用户附近。 测压时可将压力表安装在消火栓或给水龙头上，定时 记录水压。
清垢
维修——清垢 由于输水水质、水管材料、流速等因素，水管内壁会逐 渐腐蚀而增加水流阻力，水头损失逐步增长，输水能力 随之下降。 根据有些地方的经验，涂沥青的铸铁管经10—20年使用 后，粗糙系数n值可增长到0.016—0.018左右，内壁未 涂水泥砂浆的铸铁管，使用1—2年后n值即达到0.025， 而涂水泥砂浆的铸铁管，虽经长期使用，粗糙系数可基 本上不变。 为了防止管壁腐蚀或积垢后降低管线的输水能力，除了 新敷管线内壁事先采用水泥砂浆涂衬外，对已埋地敷设 的管线则有计划地进行刮管涂料，即清除管内壁积垢并 加涂保护层，以恢复输水能力，节省输水能量费用和改 善管网水质，这也是管理工作中的重要措施。
给水管道的防腐与维修
Kolmogoroff 管道防腐 微涡旋尺度理论
湍流扩散理论 刮管涂料
亚微观பைடு நூலகம்质理论 检漏
清垢
1 2 3 4
1
C
2
3
管道防腐
管道腐蚀
金属管道与水或潮湿土壤接触后，因化学作用或电化 学作用产生的腐蚀而遭到损坏。 按照腐蚀过程的机理，可分为没有电流产生的化学腐 蚀，以及形成原电池而产生电流的电化学腐蚀(氧化 还原反应)。 给水管网在水中和土壤中的腐蚀，以及流散电流引起 的腐蚀，都是电化学腐蚀。
管道防腐
2．电化学防护法： 电化学防腐蚀法是排流法和阴极保护法的总称，其中尤 以排流法更为经济有效。 （1）排流法 在有杂散电流的环境中，利用排除杂散电流对被保护构 筑物施加阴极保护称为排流保护，通常排流方法有3种： • 直接排流 当杂散电流干扰电位极性稳定不变时，可以将保护 体和干扰源直接用电缆相连，排除杂散电流。这种方 法简单易行，但如选择不当，会造成引流，加大杂散 电流。
h — —压差计读数，m；
1 — —压差计中的液体密度，kg / L，通常用四氯化碳配成密度为1.224的溶液； — —水的密度，kg / L；
k — —比托管系数； g — —重力加速度， 9.81m / s2。 设k值为0.866，再将1 1.224 代入上式得水管断面内任一测点的流速： v 0.866 1.224 1 2 9.8 h 1.81 h
管道防腐
常用防止给水管腐蚀的方法： 电化学法和物理法两种。电化学法能停止或减缓腐蚀 反应的进行；物理法通过表面绝缘可把需保护的表面 与腐蚀介质隔开。 现有电化学法和物理法均可单独应用，但把两种防腐 蚀方法结合起来效果将更理想。
管道防腐
1．物理防护法（覆盖防腐蚀法）： 分有机材料涂层和无机材料涂层两种，有机材料涂层又 分两种：薄涂层和厚涂层。各种广泛使用的涂料和包扎 薄带属于薄涂层，厚度为 100～ 500μm；热敷沥青质膜， 聚乙烯（PE）涂层，厚度＞1mm，属厚涂层。 在管道上应用的防腐涂料有石油沥青、煤焦油沥青、环 氧沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油磁漆（CTE）、环氧 粉末（FBE）、底胶加聚烯烃（POA）、环氧底漆加底胶 加聚烯烃（POE）、环氧粉末加改性聚烯烃（POF）。国 内现在主要防腐涂料是石油沥青、煤焦油沥青、聚氨酯 石油沥青、煤焦油磁漆、FBE以及内衬塑料等，国外目 前常用的各类防腐涂料为CTE、FBE、POA、POE、POF等。
给水管网地理 信息系统
管网水压作用 测定水压，有助于了解管网的工作情况和薄弱环节。 根据测定的水压资料，按0.5—1.0m的水压差，在管 网平面图上绘出等水压线，由此反映各条管线的负荷。 整个管网的水压线最好均匀分布，如某一地区的水压 线过密，表示该处管网的负荷过大，因而指出所用的 管径偏小。 由等水压线标高减去地面标高，得出各点的自由水压， 即可绘出等自由水压线图，据此可了解管网内是否存 在低水压区。
给水管网地理 信息系统
管网流量测定方法(毕托管) 测定时将毕托管插入待测水管的测流孔内。 毕托管有两个管嘴，一个对着水流，另一个背着水流， 由此产生的压差h可在U形压差计中读出。 水管断面内任一测点的流速
v k 1 2gh v — —水管断面内任一测点的流速，m / s；
给水管道系统档案管理
给水管道系统技术资料管理
给水管网地理信息系统 1 2
B
给水管道系统技 术资料管理
管理现有给水管道系统平面图，图上标明泵站、管线、阀 门、消火栓等的位置和尺寸。大中城市的管道系统可以按 照每一条街道一张图纸列卷归档。 给水管道系统管理所需要的技术资料有： • 管线图，表明管线的直径、位置、埋深以及阀门、消火栓 等的布置，用户接管的直径和位置等。 • 管线过河、过铁路和公路的构造详图； • 阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、地点、口径、型号、 检修记录等。 • 竣工记录和竣工图。
管道防腐
2．电化学防护法： （2）阴极保护法
通入直流电的阴极保护法 埋在管线附近的废铁和直流电源的阳极连接，电源的 阴极接到管线上，因此可防腐蚀。在土壤电阻率高 (约2500欧姆•cm)或金属管外露时使用较宜。
刮管涂料
为了保证管道的输水能力和水质，对旧管的内壁进行翻 新通常采用刮管和补做防腐层。 1．刮管的方法主要有以下四种： （1）高压射流法 （2）机械刮管 （3）弹性冲管器法（Poly-Pig清管法） （4）空气脉冲法 2．管道补做防腐层 旧管道刮管除锈后的管道衬里可使旧管道恢复原有输水 能力，延长管道的使用寿命，这项工作是非常必要的。 但刮管以后如不进行涂衬的管道，通水后的腐蚀速度是 非常快的。 （1）水泥砂浆衬里 （2）环氧树脂涂衬法 （3）内衬软管法
给水管网地理 信息系统
地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)。 收集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间与地理分 布有关的数据的信息系统，主要功能－信息获取与输入、 数据存储与管理、数据转换与分析、信息表达与输出。
给水管网地理 信息系统
给水管网地理信息系统的功能体现在： 实现管网系统档案的数字化管理，建立管网系统中央数据 库。 有效、生动地定位管道、阀门、水表等管网组件。 为管网系统规划、改建、扩建提供图纸及数据依据。 为管网施工提供图纸依据。 科学高效地进行爆管抢修等事故处理。 供管网优化规划设计、实时运行模拟、状态参数校核、管 网系统优化调度等技术性功能的软件接口。
检漏
检漏是管线管理部门的一项日常工作。减少漏水量既 可降低给水成本，也等于新辟水源，经济意义是很大 的。 水管损坏引起漏水的原因： • 因水管质量差或使用期长而破损； • 由于管线接头不密实或基础不平整引起的损坏； • 因使用不当例如阀门关闭过快产生水锤以致破坏管线； • 因阀门锈蚀、阀门磨损或污物嵌住无法关紧等。
管道防腐
2．电化学防护法： （1）排流法 • 极性排流 当杂散电流干扰电位极性正负交变时，可通过串入 二极管把杂散电流排回干扰源，由于二极管具有单向 导通性能，支允许杂散电流正向排出，负向保留作阴 极保护用。此法是目前广泛使用的排流法。 • 强制电流 上述二种方法，只有在排流时才能对保护体施加保 护，而不排流期间，保护体就处于自然腐蚀状态，因 而又出现了第三种排流方法——强制电流。强制电流 就是通过整流器进行排流。当有杂散电流存在时利用 排流进行保护，当无杂散电流时用整流器供给保护电 流，使保护体处于阴极保护状态。
给水管网维护、管理及调度
主讲人：童祯恭 副教授
2014年3月23日
目录
03 06 15 24 31
Contents
36
Page
概述
给水管道 系统档案 管理
给水 管道的防 腐与维修
1
2
3
给水管道 的水质管 理和供水 调度
本章小结
参考书籍
4
5
6
概述
目标
A
1
2
主要内容
目标
1 2 3 4
了解给水管网的检漏、防腐、刮管涂料及维持管网水质的措施；
检漏
检漏方法 分区检漏法 • 分区检漏是用水表测出漏水地点和漏水量，一般只 在允许短期停水的小范围内进行。 • 方法是把整个给水管网分成小区，凡是和其他地区 相通的阀门全部关闭，小区内暂停用水，然后开启 装有水表的一条进水管上的阀门，使小区进水。如 小区内的管网漏水，水表指针将会转动，由此可读 出漏水量。 • 水表装在直径为10—20mm的旁通管上。 • 查明小区内管网漏水后，可按需要再分成更小的区， 用同样方法测定漏水量。这样逐步缩小范围，最后 还须结合听漏法找出漏水的地点。
了解管网水压和流量的测定原理和方法；
了解排水管渠系统清通及维修方法；
1
了解管网的水质管理和供水调度管理；
3
2
4
5
了解排水管渠系统清通及维修方法；
主要内容
为了维持管网的正常工作，保证安全供水，必须做好 日常的管网养护管理工作，内容包括： 1. 建立技术档案； 2. 检漏和修漏； 3. 水管清垢和防腐蚀； 4. 用户接管的安装、清洗和防冰冻； 5. 管网事故抢修； 6. 检修阀门、消火栓、流量计和水表； 7. 给水管道的水质管理和供水调度。
受腐蚀的二次管网管道 管道内管壁腐蚀与减薄缺陷
管道防腐
影响电化学腐蚀的因素： 钢管和铸铁管氧化时，管壁表面可生成氧化膜，腐蚀 速度因氧化膜的作用而越来越慢，有时甚至可保护金 属不再进一步腐蚀，但是氧化膜必须完全覆盖管壁， 并且附着牢固、没有透水微孔的条件下，才能起保护 作用。 水中溶解氧可引起金属腐蚀，一般情况下，水中含氧 越多，腐蚀越严重，但对钢管来说，此时在内壁产生 保护膜的可能性越大，因而可减轻腐蚀。 水的pH值明显影响金属管的腐蚀速度，pH值越低腐蚀 越快，中等pH值时不影响腐蚀速度，pH值高时因金属 管表面形成保护膜，腐蚀速度减慢。 水的含盐量对腐蚀的影响是，含盐量越高则腐蚀加快。 流速和腐蚀速度的关系是，流速越大，腐蚀越快。
给水管道系统技 术资料管理
竣工图：
管线埋在地下，施工完毕覆土后难以看到，因此应及 时绘制竣工图，将施工中的修改部分随时在设计图纸 中订正。 竣工图应在沟管回填土以前绘制，图中标明给水管线 位置、管径、埋管深度、承插口方向、配件形式和尺 寸、阀门形式和位置、其它有关管线(例如排水管线) 的直径和埋深等。 竣工图上的管线和配件位置可用搭角线表示，注明管 线上某一点或某一配件到某一目标的距离，便于及时 进行养护检修。