長沙引水工程輸水管線不停水檢修工藝探討尋

常清 蘇利民 黃衛(wèi)權(quán)

前言

長沙引水工程輸水管線自2010年8月投運以來，一直安全穩(wěn)定運行，為長沙市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。為充分挖掘長沙引水工程不停水檢修的潛能，降低輸水管線因停水檢修造成的影響，我們就如何盡可能少停水或不停水、多送水的檢修工藝進(jìn)行了深入的研究探討，并在日常的維護(hù)中采用輸水管線“分級分段不停水檢修”的方法，提升了供水安全的可靠度，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，更好地樹立了長沙引水工程優(yōu)質(zhì)水的品牌形象，獲得了社會的廣泛好評。

一、引水工程運行情況

長沙引水工程輸水管線于2010年8月29日正式通水，管線全長106.9km，從瀏陽市株樹橋水庫取水，橫跨4區(qū)2縣（市）23個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），其中埋管有近52公里，經(jīng)過農(nóng)田、水塘、水壩、山林、市政道路，埋深在3～13米不等，設(shè)計壓力為0.6MPa，分別向瀏陽永安聯(lián)合水廠、廖家祠堂水廠、長沙市新河水廠、新河水廠秀峰廠區(qū)輸送優(yōu)質(zhì)的原水，結(jié)束了長沙市城市供水依靠湘江單一水源的取水歷史。輸水管線沿途設(shè)瀏陽分水口、二期工程分水口、洞陽永安（聯(lián)合水廠）分水口、廖家祠堂水廠分水口。

株樹橋水庫取水口至二期工程分水口，輸水管直徑￠3m，路段主要以隧洞為主，長46.258公里，;二期工程分水口至洞陽永安分水口以PCCP管材為主，直徑￠2.4m，長5.275公里;洞陽永安（聯(lián)合水廠）分水口至廖家祠堂水廠分水口埋設(shè)一根管道，管材以PCCP管、球墨鑄鐵管為主，直徑￠2.2m，長23.763公里;廖家祠堂水廠分水口至新河水廠，埋設(shè)一根管道，管材以玻璃鋼夾砂管、鋼管為主，直徑￠1.8m，長21.558公里。新河水廠（秀峰廠區(qū)開梯處）（K95+026）至秀峰廠區(qū)埋設(shè)一根管道，管材以球墨鑄鐵管、鋼管為主，直徑￠1.2m，長8.9公里。

二、輸水管線檢修情況

長沙引水工程輸水管線運行以來，先后進(jìn)行了11次大的檢修，類別有隧洞維修、PCCP管維修、球墨鑄鐵管維修、玻璃鋼夾砂管維修等，導(dǎo)致廖家祠堂等水廠大范圍的停水事件，給社會和諧穩(wěn)定及城市發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。

怎樣確保輸水管道安全運行，降低輸水管線停水檢修對輸水的影響，特別是管道出現(xiàn)滲漏、老化、破裂時，如何快速經(jīng)濟(jì)修復(fù)，確保城市居民飲用水安全，是擺在我們面前關(guān)系政府民生的一個重要課題。近年來，長沙引水公司不斷創(chuàng)新輸水管道搶修技術(shù)，通過不斷摸索，在管道搶修中積累了許多寶貴的經(jīng)驗，并成功應(yīng)用到實際中，獲得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

輸水管線通過合理調(diào)度，檢修工藝恰當(dāng)，完全可以實現(xiàn)部分水廠不停水，甚至全部不停水的工藝要求。因此我們有必要對過去檢修數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，對輸水管線檢修“分級分段不停水”工藝進(jìn)行深入研究，探討輸水管線檢修而涉及水廠不停水的調(diào)度方式及采用先進(jìn)工藝進(jìn)行檢修的可行辦法，確保長沙引水工程在今后的管道檢修維護(hù)時，嚴(yán)格按照安全、科學(xué)、高效的標(biāo)準(zhǔn)操作流程執(zhí)行，最大限度的減少停水范圍和時間，最大限度的發(fā)揮長沙引水工程的經(jīng)濟(jì)社會效益。

三、檢修維護(hù)情況分析

根據(jù)輸水管線的基本運行情況及歷年維修情況分析，采用“輸水管線分級分段不停水檢修”施工工藝，主要分為兩級進(jìn)行檢修：

一級管線不停水檢修，是指引水管線在完全不停水的情況下，隧洞距地表漏水點30米以內(nèi)，部分管線埋深下5米以內(nèi)和外露鋼管，可以通過注漿、開挖管道修補器等形式實行從外部修補的管線不停水檢修，具體操作可以分三段：

1、取水口至洞陽段主要以隧洞為主，此段檢修主要通過洞外打孔和套管壓力注漿的形式進(jìn)行堵漏檢修。

2、洞陽至廖家祠堂水廠段主要為埋管段，以PCCP和球墨鑄鐵管為主，管線埋深下5米以內(nèi)的實行現(xiàn)場開挖，大口徑管道搶修節(jié)或管道修補器修補堵漏。球墨鑄鐵管接頭采用減壓緊固螺栓加砼包裹處理，或采用抱箍（或管道修補器）修補處理。球墨鑄鐵管管體漏水采用卡箍（管道修補器）修補處理。管橋外露鋼管采用管道修補器，小漏點采用閥門加鋼管短節(jié)焊接方法處理。

3、計量站管橋、瀏陽河管橋段，這兩處主要為外露雙鋼管互為冗余，如果可以不停水的情況下修補，則采用多功能管道修補器修補，如果必須要在停水的情況下修補，檢修時可先切換至單管運行，確保正常供水，再用多功能管道修補器進(jìn)行修補。

二級水廠不停水檢修，是指引水管線由于埋深等原因，必須進(jìn)行內(nèi)部修補時進(jìn)行的水廠不停水檢修，具體可以分為四段：

1、取水口至永安聯(lián)合水廠段。管線必須從內(nèi)部修補，此時可以通過新河水廠反送水至廖家祠堂水廠和秀峰廠區(qū);如果搶修段為取水口至雙鳳，可利用雙鳳至洞陽段約9000米直徑為3米的輸水管線隧洞儲水，約6.3萬噸，按聯(lián)合水廠1.5萬噸每天計算，可以持續(xù)向聯(lián)合水廠供水98小時。

2、永安聯(lián)合水廠至廖家祠堂段不停水檢修，管線必須從內(nèi)部修補，此時管線正常向聯(lián)合水廠供水，新河水廠反送水至廖家祠堂水廠和秀峰廠區(qū)，降低停水造成的影響。

3、廖家祠堂水廠至秀峰廠區(qū)開T口段不停水檢修，管線必須從內(nèi)部修補，此時引水管線正常向聯(lián)合水廠、廖家祠堂水廠供水，新河水廠反送水至秀峰廠區(qū)。

4、秀峰廠區(qū)開T口段至新河水廠段不停水檢修，管線必須從內(nèi)部修補，此時引水管線正常向聯(lián)合水廠、廖家祠堂水廠、秀峰廠區(qū)供水，新河水廠泵房抽湘江水制水。正常供水轉(zhuǎn)換至反送水操作過程約2小時，廖家祠堂水廠清水池容量為4萬噸，最大供水為13000噸/小時，秀峰水廠清水池容量為1.5萬，最大供水為4000噸/小時，停水轉(zhuǎn)換前皆可利用清水池儲水至其最高水位實現(xiàn)轉(zhuǎn)換過程水廠中正常向外供水。

四、檢修維護(hù)施工工藝

（一）外露鋼管漏水檢修

小漏水檢修可采用短鋼管加閥門進(jìn)行，對于較大漏水的檢修可采用管道修補器，按照管道修補器的操作流程進(jìn)行，將管道修補器安裝在漏水處，并將夾緊螺栓擰緊修補。

此種不停水檢修施工工藝工期為：24小時。

（二）隧洞漏水檢修

根據(jù)隧洞漏水現(xiàn)場實際情況進(jìn)行打孔注漿，具體步驟：

打孔深度一般不低于隧洞底部2米，孔間距4米，離隧洞外壁2米，隧洞頂部鉆孔深度離隧洞頂2米，并與隧洞兩邊鉆孔錯位下鉆，注漿孔大小60-110mm，注漿壓力按照該點水壓線數(shù)值減去該點地面高程進(jìn)行控制，以不出現(xiàn)地表冒漿為原則，注漿順序先注頂部鉆孔位置，再注隧洞兩邊鉆孔位置，對稱注漿，根據(jù)漏水量大小，以冒出地表水為中心，兩邊擴展，最少不少于20米，注漿方法采用充填灌漿。

此種不停水檢修施工工藝工期為：240小時。

（三）球墨鑄鐵管漏水檢修

初步判斷漏水點位置，如漏水位置發(fā)生在接口位置時：對接口螺栓從下往上兩邊同時收緊，收緊螺栓不漏水后再用砼對接頭進(jìn)行包裹加固處理;在收緊螺栓仍不能止水的情況下，采用卡箍（或者管道修補器）進(jìn)行堵漏處理，再用砼對接頭進(jìn)行包裹加固處理。如漏水位置發(fā)生在球墨鑄鐵管管體上采用卡箍（或者管道修補器）進(jìn)行堵漏處理。

此種不停水檢修施工工藝工期為：120小時。

（四）PCCP管漏水檢修

由于PCCP管的外壁采用噴水泥漿對管道預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行保護(hù)處理，因此管道外壁較為粗糙且噴漿層的結(jié)構(gòu)強度較弱，不能滿足外部采用卡箍或管道修補器進(jìn)行修補，只能采用停水排干管道積水后進(jìn)入管道內(nèi)采用鋼板補強的方法進(jìn)行修補。如果PCCP管的內(nèi)筒出現(xiàn)開裂或斷裂的情況時，也只能在內(nèi)部采用薄鋼板（δ=2-3mm）進(jìn)行焊接修補。

此種不停水檢修施工工藝工期為：144小時。

五、不停水檢修工藝適用范圍

六、結(jié)束語

“分級分段不停水檢修”工藝的研究探討對長沙引水工程輸水管線的安全穩(wěn)定高效運行具有十分重要的意義，確保輸水管線不停水檢修的目標(biāo)，該方法既對我們?nèi)粘＞S護(hù)工作中具有較強的指導(dǎo)作用，同時又對同行業(yè)類似情況提供了有益的幫助和參考作用。我們將努力進(jìn)行檢修技術(shù)工藝改革創(chuàng)新，不斷完善和提升長沙引水工程管理水平，確保管線安全穩(wěn)定運行，更好地服務(wù)于社會，助推企業(yè)健康良性的向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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