芻議供水管道搶修方法

陳 華

（隴西縣給排水公司，甘肅 隴西748100）

隨著城市的發展與擴張，用水需求不斷擴大，以隴西縣為例，2000年前市區供水規模約為30×104m3／d，2010 年供水量達到50×104m3／d，年均增長率為8%～10%。伴隨著供水量的增長，供水管網規模不斷擴大，增大了管網維護難度，且居民對供水保障的要求也不斷升高。因此，選用合適的管網維護技術，縮短事故斷水時問，保持管網的完好與暢通是管網維護的要點。 筆者以隴西縣供水管網的維護為例，介紹了各種管網搶修技術的實際效果和性能，以期為各水司管網維護管理提供技術參考。

1 隴西縣區供水管網概況

隴西縣自來水公司建于20 世紀50 年代，目前DN75 以上主供水管道長度為1600 多公里；輸水管道最大口徑為DNl 800，地下供水管道材質為鑄鐵、塑料、水泥、鋼管、球墨等，最長管齡在30 年以上。市區每天都會發生各種管道破裂漏水故障，從近幾年的數據來看，每年發生700 次左右DNl00 以上管道搶修，平均每天約為2～3 次，一天最多時有10 多次大口徑管道搶修，搶修強度與難度較大。

2 供水管網搶修工藝

2.1 以膨脹水泥為主的搶修工藝

膨脹水泥是第一代搶修工藝，在20 世紀90 年代以前廣泛應用于供水管道建設與搶修。 該工藝目前已較少使用，但仍用于一些特殊管材、管件的漏點處理，主要優勢是：物理性能較穩定，密封效果較好，膨脹水泥所具有的膨脹特性使形成后的封口密實、 牢靠， 能耐受1MPa左右的泵壓，埋設于內外環境穩定的地下，可實現幾十年接口不漏水。該工藝可運用于各種不同類型的管道搶修：①適用于不同材質管道和尺寸非標性管道的搶修，地下供水管網目前均是塑料管，每年都會發生2—3 次管道破裂漏水事故， 由于塑料管一般沒有同口徑的快速搶修配件，因此破損后只能用膨脹水泥工藝修復；②適用于管與管相互錯位比較嚴重的接口，可以根據不同的管道形狀，制作相應的鋼制抱箍，然后將破損的部位完全包裹，再配以亞麻絲和膨脹水泥封口即可；③適用于不同材質和兩種異徑管道接口的連接。隨著社會的進步和發展，該工藝搶修時間長、效率低的缺點愈來愈突出，主要表現在：①由于膨脹的化學特性，完成水泥填料封口后需要一定的硬化保養時間才能恢復供水，通常DN300 管道需要18～20h，DN500 以上管道需要24～36h，導致管道停水時間長；②搶修作業需要在空管狀態下進行，由于水泥在未硬化前無任何強度，因此在封堵過程中管道內部不能有壓力水，否則填料無法實現硬化封口，不但影響用戶用水，而且增加了閥門啟閉的工作量； ③施工質量受搶修人員的業務水平等因素影響較大；④該工藝形成的水泥接口屬于剛性接口，抗震、抗外力破壞及沖擊的能力較差，例如在市區交通十字路口的地下管道，由于車流量大，路基負載大，發生漏水或爆管的事故比較多。

2.2 以快干水泥為主的搶修工藝

快干水泥為第二代搶修工藝，是一種稀土高分子材料，初凝時間在5～30min，相比膨脹水泥其硬化速度快，搶修完成后的接口保養時間短，一般只需1-2h，管道即可恢復運行。隴西縣自來水公司在1998-2003 年間曾采用該工藝逐步代替膨脹水泥，作為常規搶修工藝。 事實證明，使用快干水泥后，搶修停水時間大大縮短，相比原來可提前6～l0h 恢復管網通水，減少了服務投訴。 但后期搶修中發現，雖然快干水泥解決了膨脹水泥凝固時間長的問題，縮短了停水時間，但管道剛性接口的性質沒有根本改變，存在與膨脹水泥相同的問題，并且快干水泥無膨脹功能，形成的接口不夠密實，強度不高，因此在大口徑管道的搶修運用中不如膨脹水泥牢靠、安全。

2.3 以快速搶修哈夫節為主的搶修工藝

搶修哈夫節為第三代搶修工藝。 哈夫節也稱快速搶修節或抱箍，結構簡單，分鑄鐵或鋼質材質，口徑在DNl00～DNl 800，有管身與接口兩種型號，兩片抱箍結合處的橡膠密封圈主要起密封作用。 使用時只需將哈夫節包裹管道破損部位，然后對準兩側螺孔，穿上螺栓，擰上螺母，直到橡膠密封圈逐漸緊密結合不產生漏水即可。 隴西縣自來水公司最初主要在DN400 管以下的管道搶修中使用該工藝， 取得了很好的搶修效果。 2006 年在于將路、312 國道等道路搶修過程中分別采用DN500～DN800 哈夫節，隨后在東環路、長江路、蘇滸路等主供水管搶修中應用了DNl 000~DNl 200 哈夫節，目前已能在DNl 800 管道搶修中使用哈夫節，哈夫節搶修工藝基本涵蓋了全部標準口徑的管道。 哈夫節的應用使供水服務水平有了質的改變， 不但提高了搶修速度，而且大大提高了搶修質量，取得了良好的經濟效益和社會效益。 快速哈夫節具有以下優點。

2.3.1 搶修速度快

工藝一(膨脹水泥)流程：土方開挖→清理管壁→尺寸校對→上鋼夾板→電焊→打磨絲→拌水泥→水泥封口→保養(8～10h)→通水。工藝二(快干水泥)流程：土方開挖→清理管壁→尺寸校對→上鋼夾板→電焊→打磨絲→拌水泥→水泥封口→保養(1～2h)→通水。 工藝三(快速哈夫節)流程：土方開挖→清理管壁→尺寸校對→緊螺母→通水。 與膨脹水泥和快干水泥工藝相比，快速哈夫節減少了五道工序，無需保養等待，即可開閥恢復供水。 例如，2008 年1 月1 日位于滸關新區文昌路中段的相城水廠DNl 800 渾水管在晚間發生漏水事故，經土方開挖發現鋼管焊縫接口開裂，整圈焊縫全部漏水，損壞嚴重。由于該管道是連接太湖到相城水廠唯一的原水輸送管道，若不能及時修復，水廠將面臨停產， 情況緊急。 若采用常規電焊方法搶修，2km 長的管道需花費20 多小時抽水，加上電焊等工序，整個過程預計耗時45h 左右。 技術人員研究決定采用快速哈夫節進行搶修，從哈夫節定制到管道開挖搶修，整個工作只耗時20h 左右，比常規搶修提前了近30h。

2.3.2 工序操作簡便

由于哈夫節的密封作用主要依靠橡膠圈，省去了電焊、打磨絲、封口等繁瑣的環節，大大簡化搶修工序，同時降低了對操作工人的技術要求。

2.3.3 管道維修質量提高

管道接口實現了從剛性到柔性的轉變，大大提高了管道維修的質量，延長了運行時間。 根據搶修記錄，在未采用哈夫節工藝前，隴西縣區干將路、東環路、竹輝路等十多條交通道口的地下管道幾乎每年都會發生漏水故障，有的管道接口甚至每一年左右就要重新開挖搶修一次，導致重復開挖、重復維修，既不經濟又造成不良社會影響。

3 供水管道搶修工藝的發展

隨著城市的發展，各種地下管線越來越多，難免相互交叉、重疊，出現給水管道被其他管線覆蓋而無法搶修的問題，并且頻繁開挖路面往往造成交通擁堵，影響交通秩序。近兩年來，隴西縣自來水公司積極嘗試應用非開挖修復技術，對一些特殊地段的管網進行修復。 非開挖技術對作業人員的經驗、能力、技術等要求較高，各項準備工作必須充分。 因此，非開挖技術目前還只能嘗試運用或用于特殊情況下漏點的處理。

4 結語

隴西縣自來水公司多年來通過不斷對管網進行調整梳理、加強巡線養護、改進搶修工藝，管網滲漏率由以前的20%左右降到目前的10%左右，但按2010 年供水量(約1.8×108m3)計算，每年仍有一千多萬噸水量流失。 因此，供水服務單位要不斷適應形勢需要，探索、改進與應用新的搶修工藝，從而提高搶修效率，保障管網供水安全，為促進城市經濟社會發展，減少水資源的浪費不懈努力。

［1］供水漏損計量與控制技術管理及實例分析應用手冊[M].北京:中國計量出版社,2010.