第十一章 给水排水管道系统技术管理和维护

径、型号、检修记录等。 • 竣工记录和竣工图。
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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。
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金属管线清垢方法
气压脉冲射流清管法
• 贮气罐中的高压空气通过脉冲装置1、橡胶管 3、喷嘴6送入需清洗的管道中，冲洗下来的 锈垢由排水管5排出。
• 该法的设备简单，操作方便，成本不高。进 气和排水装置可安装在检查井中，因而无需 断管或开挖路面。
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金属管线清垢方法
坚硬的积垢，需用刮管法清除。
清管时，通过消火拴或切断的管线，将清管器塞入水 管内，利用水压力以2—3km/h的速度在管内移动。 约有10％的水从清管器和管壁之间的缝隙流出，将管 垢和管内沉淀物冲走。
冲洗水的压力随管径增大而减小。 软质清管器可任意通过弯管和阀门。
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酸洗法
将一定浓度的盐酸或硫酸溶液放进水管内， 浸泡14—18h以去除碳酸盐和铁锈等积垢，再 用清水冲洗干净，直到出水不含溶解的沉淀 物和酸为止。
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：
• 建立技术档案； • 检漏和修漏； • 水管清垢和防腐蚀； • 用户接管的安装、清洗和防冰冻； • 管网事故抢修； • 检修阀门、消火栓、流量计和水表等。
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第一节 给水排水管道系统档案管理
一、给水排水管道系统技术资料管理 管理现有给水排水管道系统平面图，图上标
这种方法的缺点是酸洗后，水管内壁变为光 洁，如水质有侵蚀性，以后锈蚀可能更快。
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维修——涂料
管壁积垢清除以后，应在管内衬涂保护涂料，以保持 输水能力和延长水管寿命。
一般是在水管内壁涂水泥砂浆或聚合物改性水泥砂浆。 水泥砂浆涂层厚度为3—5mm，聚合物改性水泥砂浆
约为1.5—2mm。 水泥砂浆用M50硅酸盐水泥或矿渣水泥和石英砂，按
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听漏法
电子听漏棒
数字滤波漏水检测仪 23
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。
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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。
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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。
水泥：砂：水＝1：1：0.37—0.4的比例拌和而成。 聚合物改性水泥砂浆由M50硅酸盐水泥、聚醛酸乙烯
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。
• 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。
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分区检漏法
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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。
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
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刮管法
优点：工作条件较好，刮管速度快。 缺点：刮管器和管壁的摩擦力很大，往
返拖动相当费力，并且管线不易刮净。
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清管器
清管器用聚氨酯泡沫制成，其外表面有高强度材料的 螺纹，外形如炮弹，外径比管道直径稍大，清管操作 由水力驱动，大小管径均可适用。
优点是成本低，清管效果好，施工方便且可延缓结垢 期限，清管后如不衬涂也能保持管壁表面的良好状态。
刮管器有多种形式，都是用钢丝绳绞车等工具使其在 积垢的水管内来回拖动。
刮管器适用于刮除小口径水管内的积垢。它由切削环、 括管环和钢丝刷组成。使用时，先由切削环在水管内 壁积垢上刻划深痕，然后刮管环把管垢刮下，最后用 钢丝刷刷净。
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金属管线清垢方法
大口径水管刮管时可用旋转法刮管，安 装情况和刮管器相类似，但钢丝绳拖动 的是装有旋转刀具的封闭电动机。
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。
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第一节 给水排水管道系统档案管理
二、给水排水管网地理信息系统
地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)。给水排水管 网地理信息系统的功能体现在：
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。
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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。
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。
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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。
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管线清垢
产生积垢的原因：
• 金属管内壁被水侵蚀； • 水中的碳酸钙沉淀； • 水中的悬浮物沉淀； • 水中的铁、氯化物和硫酸盐的含量过高； • 铁细菌、藻类等微生物的滋长繁殖等。
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金属管线清垢方法
松软的积垢，可提高流速进行冲洗。
冲洗时流速比平时流速提高3—5倍，但压力 不应高于允许值。每次冲洗的管线长度为 100—200m。
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。
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管网流量测定
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％。
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管网流量测定例题
用压缩空气和水同时冲洗，效果更好，其优 点是：
• 清洗简便，水管中无需放入特殊的工具； • 操作费用比刮管法、化学酸洗法为低； • 工作进度较其他方法迅速； • 用水流或气—水冲洗并不会破坏水管内壁的沥青涂层
或水泥砂浆涂层。
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金属管线清垢方法
水力清管法
• 管垢随水流排出。起初排出的水浑浊度 较高，以后逐渐下降，冲洗工作直到出 水完全澄清时为止。
管网系统优化调度等技术性功能的软件接口。
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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。
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维修——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。
• 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。
1）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。
2）有效、生动地定位管道、阀门、水表等管网组件。 3）为管网系统规划、改建、扩建提供图纸及数据依据。 4）为管网施工提供图纸依据。 5）科学高效地进行爆管抢修等事故处理。 6）供管网优化规划设计、实时运行模拟、状态参数校核、
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。
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第一节 给水排水管道系统档案管理
给水排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
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防止给水管腐蚀的方法
采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混 凝土管、玻璃钢管、塑料管等。
在金属管表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等， 以防止金属和水相接触而产生腐蚀。
阴极保护。根据腐蚀电池的原理，两个电极 中只有阳极金属发生腐蚀，所以阴极保护的 原理就是使金属管成为阴极，以防止腐蚀。
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管网水压测定
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。
直径700mm水管的11个测点的测定结果如下 表，求该管流量。
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管网流量测定例题
平均流速为：
va

1.81
n
h 1.81 2.9 0.477m/ s 11
流量等于：
Q


4
D2va

0.785 0.72
0.477

0.183m3
/s

659m3
/h
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第二节 给水管道的防腐与维修
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管网流量测定
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。
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管网流量测定
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管网流量测定
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； h — —压差计读数，m；