PCCP管長(zhǎng)距離輸水管線漏水處理預(yù)案

王金陸

（遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，遼寧 鞍山 114000）

PCCP管長(zhǎng)距離輸水管線漏水處理預(yù)案

王金陸

（遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，遼寧 鞍山 114000）

文中以大伙房水庫(kù)輸水工程輸水管道為例，通過(guò)對(duì)大伙房輸水管道漏水情況及原因分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，綜合制定了輸水管道各種漏水情況下的搶修處理方案。

大伙房水庫(kù); 輸水管線;漏水處理;PCCP 管

1 工程概況

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程位于遼寧省，是將渾江流域調(diào)來(lái)的水由大伙房水庫(kù)調(diào)節(jié)后，向遼寧省撫順、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、鞍山、營(yíng)口、盤(pán)錦、大連等七城市輸水的一項(xiàng)大型區(qū)域性水資源配置工程，全長(zhǎng) 231.7km。工程建設(shè)對(duì)遼寧省經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、加快老工業(yè)基地調(diào)整改造和沿海經(jīng)濟(jì)帶開(kāi)發(fā)具有重要意義。

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程輸水管道主要采用預(yù)應(yīng)力混凝土管（PCCP）、玻璃鋼管和鋼管材，全長(zhǎng) 231.7km，2010 年 11 月正式通水，至今運(yùn)行良好。

2 輸水管道漏水成因分析

輸水管道上的閥門(mén)經(jīng)常啟閉的是少數(shù)，多數(shù)閥門(mén)是很少啟閉的，如果長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作，一旦啟閉易引起失靈，閥門(mén)的銹蝕、磨損、污物嵌住無(wú)法關(guān)嚴(yán)而引起閥門(mén)漏水；當(dāng) PCCP 管道由于沉降、變形、膠圈失效等原因，將會(huì)引起承插口處滲漏涌水；由于內(nèi)外部壓力變化可能會(huì)導(dǎo)致 PCCP 管爆管；由于管道局部破損造成管身貫穿性裂縫漏水及管身破損涌水等。

3 輸水管道漏水處理方法

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程輸水管道運(yùn)行過(guò)程中，為避免輸水管線漏水，根據(jù)相關(guān)工程的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，針對(duì)不同問(wèn)題制定了不同的處理方案。

3.1 閥門(mén)導(dǎo)致的漏水

輸水管道上的閥門(mén)經(jīng)常啟閉的是少數(shù)，多數(shù)閥門(mén)是很少啟閉的，如果長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作，一旦啟閉易引起失靈。因此，閥門(mén)的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)于管道的正常運(yùn)行是非常重要的。

1）排氣閥。排氣閥的作用是在管道充水及運(yùn)行過(guò)程中將管道內(nèi)的氣體排出，避免管內(nèi)驟然升壓。排氣閥一般設(shè)在管道的較高點(diǎn)處，當(dāng)排氣閥工作時(shí)，閥體內(nèi)浮球頻繁撞擊閥內(nèi)壁，易造成浮 球產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂，導(dǎo)致漏水，此時(shí)需更換新的浮球。

2）排泥閥。亦稱泄水閥，其作用是排泄管道內(nèi)的淤泥、雜物等。在運(yùn)行過(guò)程中，排泥閥不經(jīng)常啟閉。排泥閥一般設(shè)在管道的低點(diǎn)處。由于汛期水質(zhì)渾濁，含泥沙較多，排泥閥泄水后，容易造成閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致漏水，如果漏水量較大，則必須更換排泥閥。

3.2 PCCP 管漏水

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程輸水管線建筑及安裝工程第六標(biāo)段輸水管道為鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）兩種，其中過(guò)河、過(guò)路部位及其他穿越施工使用鋼管，其他部位均使用DN2400PCCP管道，每根長(zhǎng) 6m。PCCP 管道普遍埋深為覆土1.5m。PCCP（PriestessedConcreteCylinderPipe）全稱為預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管，是一種帶鋼筒和纏環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的混凝土管的復(fù)合管，采用鋼制承插口、滑動(dòng)膠圈柔性接頭。PCCP 管道具有強(qiáng)剛性、耐用性、密封性和抗壓性等優(yōu)點(diǎn)，但存在因埋地日久發(fā)生局部腐蝕、外界因素導(dǎo)致管道被破壞及維修困難等缺點(diǎn)。

3.2.1 PCCP 爆管處理

當(dāng)大伙房水庫(kù)輸水工程發(fā)生 PCCP 爆管時(shí)，根據(jù)爆管點(diǎn)所處的縱斷位置，實(shí)施完成停水調(diào)度和最近點(diǎn)截?cái)啾芪恢煤?，開(kāi)啟就近的泄水系統(tǒng)，利用已采購(gòu)的水泵排水，同時(shí)利用潛水泵進(jìn)行爆管點(diǎn)涌水面或淹沒(méi)面外圍排水。

一旦爆管，不論爆管處所占面積大小，由于預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂將影響整根管材的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)。目前由于缺乏外噴砂漿層的握裹力或粘結(jié)力權(quán)威性試驗(yàn)成果和結(jié)論，對(duì)整根管材預(yù)應(yīng)力失效范圍難以進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，為保證安全，徹底消除隱患，因此采用整根管材更換的方案。

3.2.2 PCCP 承插口漏水處理

當(dāng) PCCP 管道由于沉降、變形、膠圈失效等原因，將會(huì)引起承插口處滲漏涌水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件，分別擬定了兩種搶修方案：

1）內(nèi)修方案。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)具備完全排水或管內(nèi)圍堰完全排水條件時(shí)，進(jìn)入管道內(nèi)，將承插口接縫部位砂漿全環(huán)鑿除，在承插口部位修 45°斜坡，塞入焊條，將鋼制承插口焊死，并用環(huán)氧樹(shù)脂涂刷 200 μm 厚防腐層，填充雙組份聚硫密封膠，最后采用環(huán)氧砂漿密封修坡部位。

2）外修方案。雖不具備完全排水條件，但具備停水檢修條件（如雙管中的一條）時(shí)，可就近關(guān)閉截?cái)嚅y，開(kāi)挖和排水降壓同步進(jìn)行，排水降壓利用就近空氣閥，先關(guān)閉兩臺(tái)空氣閥的檢修閘閥，然后拆卸空氣閥，利用事先準(zhǔn)備好的連接法蘭和管路排水降壓。開(kāi)挖和降壓（管頂以上2m水頭即可）完成后，鑿除漏水承插口部位的水泥砂漿深度5 cm（全環(huán)），采取專用的堵漏劑全環(huán)封堵 PCCP 管道接縫，初步止漏打磨后，采用環(huán)氧涂料+4 層 600 g/m2玻璃絲布封閉，封閉寬度不小于 20cm。最后采用專用管箍加固封閉。當(dāng)管線為單管布置，不具備停水條件時(shí)，應(yīng)減小流量至 70%，降低壓力，直接采用堵漏劑封閉漏水部位，再利用環(huán)氧涂料+玻璃絲布+管箍封閉（做法同上）；當(dāng)由于壓力高，堵漏劑難以封閉時(shí)，先采用管箍封閉止水，再外包環(huán)氧樹(shù)脂+玻璃絲布進(jìn)行封閉。

3.2.3 PCCP 管身貫穿性裂縫漏水搶修

1）環(huán)向裂縫。通過(guò)對(duì)漏水或涌水點(diǎn)開(kāi)挖揭露，當(dāng)由于管身環(huán)向裂縫引起時(shí)，擬定兩個(gè)搶修方案：

①內(nèi)修方案。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)具備完全排水或管內(nèi)圍堰完全排水條件時(shí)，進(jìn)入管道內(nèi)，將環(huán)向裂縫打磨清理干凈，用環(huán)氧樹(shù)脂打底，再用環(huán)氧樹(shù)脂水泥膩?zhàn)友a(bǔ)平。再采用全圓碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固并封閉，粘貼寬度不小于 50cm。

②外修方案。同 PCCP承插口漏水處理。

2）縱向裂縫。①內(nèi)修方案：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)具備完全排水或管內(nèi)圍堰完全排水條件時(shí)，進(jìn)入管道內(nèi)，將縱向裂縫打磨清理干凈，用環(huán)氧樹(shù)脂打底，再用環(huán)氧樹(shù)脂水泥膩?zhàn)友a(bǔ)平。再采用碳纖維沿縱向裂縫長(zhǎng)度兩側(cè)各外延 50cm 全環(huán)補(bǔ)強(qiáng)加固并封閉。最后將整根管外包 50cm 厚 C20W6F100 混凝土。

②外修方案。先進(jìn)行排水降壓處理，完成后沿縱向裂縫采用專用堵漏劑封閉，打磨清理干凈，采用碳纖維沿縱向裂縫長(zhǎng)度兩側(cè)各外延 50cm 補(bǔ)強(qiáng)加固并封閉。然后按 15cm 間距安裝管箍緊固。最后將整根管外包 50cm 厚 C20W6F100 混凝土。

3.2.4 PCCP 管身破損涌水搶修方案

當(dāng)由于外力作用（如鉆孔）或內(nèi)力作用使 PCCP管道產(chǎn)生局部破損，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鑒定可修復(fù)時(shí)，采用如下步驟進(jìn)行相關(guān)修復(fù)工作。

第一步：按洞口形狀做好樣板，在事先做好的鞍座上割出洞口形狀，在洞口周圍蓋上 10mm 厚橡膠板，環(huán)向一周，縱向超出洞口 350mm 左右，同樣割出洞口形狀，把鞍座用吊車吊起安裝在洞口處，再依次裝好抱箍，初步預(yù)緊。

第二步：安裝內(nèi)襯板。

第三步：安裝螺桿、橡膠圈、蓋板等。

第四步：修補(bǔ)洞口、內(nèi)管芯等。

第五步：修補(bǔ)外管芯等。

第六步：管體加固。將管體受傷部位安裝鞍座的一段管體底部澆筑混凝土，直到管體 180°以上，管體 180°以上部位也用混凝土保護(hù)好，通水檢查再無(wú)滲漏后覆土填平。

4 結(jié)語(yǔ)

PCCP管道長(zhǎng)距離輸水工程一般具有多目標(biāo)、大流量和隱蔽工程的特點(diǎn)，一旦漏水會(huì)對(duì)工程穩(wěn)定運(yùn)行和人民生產(chǎn)、生活造成重大影響。因此，長(zhǎng)距離輸水工程應(yīng)做好突發(fā)事件的應(yīng)急處置工作，及時(shí)、有序、高效地開(kāi)展事故搶修工作，最大限度地減少事故可能造成的損失，對(duì)維護(hù)公共安全和社會(huì)穩(wěn)定十分必要。為防止輸水管線漏水，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行管理工作，建立主動(dòng)、有序、有效的管理機(jī)制，盡量實(shí)現(xiàn)管理科學(xué)化、制度化、信息化。對(duì)管道及附屬設(shè)施進(jìn)行的巡查、運(yùn)行維護(hù)、維修及搶修管理等有效措施確保輸水管道的正常運(yùn)行。

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2013-10-20