ＰＶＣ－Ｕ給水管道事故的原因分析

摘要：本文從PVC-U管材的質(zhì)量、設(shè)計、貯運、施工以及管道的運行管理等方面，對PVC-U給水管道事故的原因進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：PVC-U給水管道；事故原因；分析

1選用優(yōu)質(zhì)的管材是保證給水管道工程安全運行的前提條件

當(dāng)前，塑料管材市場的無序競爭，導(dǎo)致塑料管材的質(zhì)量良莠不齊，不排除個別廠家受利益驅(qū)動，以次充好；選用優(yōu)質(zhì)的管材施工是保證給水管道工程質(zhì)量的前提條件，否則工程的試壓、驗收、管道的安全運行就無法保證，而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的管材必須有一流設(shè)備、先進(jìn)的工藝和科學(xué)的管理作保障； 有時優(yōu)質(zhì)的管材在安裝前就不一定優(yōu)質(zhì)了，用戶在卸車或二次搬運過程中隨意拋摔的現(xiàn)象時有發(fā)生，造成有的管材、管件形成暗傷或破損；有的管材、管件存貯保管不當(dāng)，接觸了化學(xué)有機(jī)溶劑而降低了承壓能力;有的管材、管件堆放過高，雜亂無章導(dǎo)致嚴(yán)重變形;有的民工冬天用柴草烤火取暖，野火四漫燒壞管材;有的使用炸藥開山炸槽，碎石飛濺砸傷管材等等，各種原因不一而論。所以，有時優(yōu)質(zhì)的管材在安裝前就不一定優(yōu)質(zhì)了。如果個別損壞的管材、管件在安裝前能夠及時發(fā)現(xiàn)，那僅僅是管材、管件數(shù)量的損失，金錢的損失，否則在試壓驗收時或在管道運行中發(fā)現(xiàn)，就可能被用戶誤認(rèn)為是產(chǎn)品質(zhì)量問題，那是管材公司名譽的損害，是金錢所不能代替的。

2 不規(guī)范的施工是給水管道工程存在的隱患

有了優(yōu)質(zhì)的管材和科學(xué)的設(shè)計，還必須有規(guī)范的施工作保障，否則再科學(xué)合理的設(shè)計也是一張廢紙，再優(yōu)質(zhì)的管材也難保證不出事故。針對PVC-U給水管道事故，北美曾有人做過專門的統(tǒng)計，結(jié)果80%以上的事故都是由不規(guī)范施工造成的。很少有業(yè)主方聘請施工監(jiān)理，對給水管道工程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，個別的施工隊根本不具備施工資質(zhì)，不按規(guī)范施工甚至在利益驅(qū)動下偷工減料，導(dǎo)致管道在運行中出現(xiàn)事故，常見的情況有以下幾種：

2.1 溝槽與回填土不符合規(guī)定

溝槽不合格的情況在山區(qū)經(jīng)?？吹剑饕莻€別地段的石頭較多，溝槽的開挖由人工鑿成或炸藥炸出，槽底嚴(yán)重不平并且有鋒利的石頭凸出，遇到這種情況，按有關(guān)規(guī)定，溝槽底部的石塊應(yīng)該清除并鋪墊15公分以上的沙土，然后才能鋪設(shè)管道，可施工人員不負(fù)責(zé)任或偷工減料，不鋪墊沙土或者象征性鋪墊點沙土，就直接把管道鋪設(shè)在石塊上面，當(dāng)回填完畢通水運行后，由于管道本身的重量、豎向土壓力、管線上面的車輛荷載，重力疊加，由管道底部一個或幾個鋒利凸起的石塊支撐著，過分的應(yīng)力集中，管道極有可能會在這個點處硌傷破損并沿著這個點直線開裂，這就是人們常說的“刻痕效應(yīng)”。

常見的回填不合格，一是用較大的磚瓦石塊當(dāng)回填土直接拋砸在管道上;二是回填后不按《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，做夯實處理；一次數(shù)九寒冬的季節(jié)在東北某省施工，管道安裝完畢后，由監(jiān)獄里服刑的犯人進(jìn)行回填，回填土都是幾十斤重的大凍土塊，甭說回填的密度無法保證，僅這幾十斤重的大凍土塊直接拋砸在管道上，就已經(jīng)留下不安全因素了，因為PVC-U管道的抗沖擊性能與溫度有關(guān)，溫度越高，管材的抗沖擊性能越強(qiáng)，溫度越低，管材的抗沖擊性能越差，所以，《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：溫度低于-5℃時禁止施工，這樣的違章施工，無疑為以后的管道安全運行埋下隱患。

2.2 三通、彎頭、異徑管等節(jié)點的水泥止推墩制作不符合要求

按照《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：φ≥110mm以上管道的三通、彎頭、異徑管等節(jié)點，應(yīng)設(shè)置水泥止推墩，防止管道推移，“止推墩混凝土不宜低于C15級，并現(xiàn)場澆筑在開挖的原狀土地基和槽坡上”。有些施工方對止推墩所發(fā)揮的作用，引不起足夠的重視，他們在管道旁釘個木樁或楔個鐵橛充當(dāng)止推墩，有時水泥墩的體積太小或未澆筑在原狀土上，有的止推墩的強(qiáng)度不夠，結(jié)果管道運行中，止推墩無法發(fā)揮作用形同虛設(shè)，造成三通、彎頭等管件推移錯位后而損壞。

2.3 未安裝自動排氣閥或安裝的位置不合理

根據(jù)水力學(xué)的原理，起伏較大的山區(qū)或丘陵，在管道的高點，應(yīng)設(shè)計安裝自動排氣閥，即使是地形起伏不大的平原地區(qū)，也要在挖槽時，人為的將管線設(shè)計出起伏，呈循環(huán)上升或下降，坡度不小于1/500，在每公里的最高處設(shè)計1-2個排氣閥。

因為管道在輸水過程中，管道中氣體會逸出在管道高起部位積累起來，甚至形成氣阻，管道中水的流速發(fā)生波動時，隆起部位形成的氣囊將不斷被壓縮、擴(kuò)張，氣體被壓縮后所產(chǎn)生的壓強(qiáng)要比水被壓縮后產(chǎn)生的壓強(qiáng)大幾十倍甚至上百倍，此時，這段存在隱患的管道，可能會導(dǎo)致下列情況的發(fā)生：

管道上游通水后下游滴水不見，這是因為管道內(nèi)的氣囊阻斷水流，形成水柱分離。

管道內(nèi)被壓縮的氣體，壓縮到最大極限，急速膨脹，導(dǎo)致管道破裂。

當(dāng)高處水源的水，利用重力流按一定的速度向下游輸送時，急速關(guān)閉上游的閥門后，由于落差及流速的慣力，管道內(nèi)上游的水柱并沒有立即停止，它仍按一定的速度向下游流動，此時管道內(nèi)因無法及時補(bǔ)氣形成真空，造成管道被負(fù)壓吸癟而破損。

造成以上三種情況，都是未按設(shè)計的要求安裝自動排氣閥、真空破壞閥所致；可能有的用戶安裝了自動排氣閥，但因口徑太小被異物堵塞喪失自動排氣的功能，可能有的用戶安裝了自動排氣閥，但選擇的位置不當(dāng)，安裝時應(yīng)用水準(zhǔn)儀測量后安裝在管道的最高處；真空破壞閥具有能及時向管道內(nèi)補(bǔ)氣、破壞真空、防止負(fù)壓的功能，自動排氣閥具有自動排氣、自動補(bǔ)氣、消除斷流、彌合水錘的功效，它們是管道安全運行的保護(hù)傘。

4 管道管理人員的合理操作

管道管理人員和泵房操作人員，應(yīng)具備一定的專業(yè)知識，經(jīng)過專門的培訓(xùn)，實行持證上崗，合理操作。例如：離心泵應(yīng)輕載啟動，先關(guān)閉泵的出口閥門，在啟動水泵機(jī)組后再逐漸打開出口閥門，盡量減少開啟泵的次數(shù)，避免水的流速在管道內(nèi)突然升高或降低發(fā)生急劇變化，防止水錘的發(fā)生，如條件允許，最好采用變頻儀控制管道壓力；利用大泵小泵交替供水時，應(yīng)先開泵后停泵，而不應(yīng)該先停泵后開泵；對泵站的閥門、止回閥，盡可能采用微阻緩閉式，適當(dāng)延長開啟關(guān)閉的時間并經(jīng)常對其維修保養(yǎng)，使它開啟自如，關(guān)閉緩慢，達(dá)到減少水錘以至消除水錘的目的。

管道管理部門在給水管道工程竣工驗收后，應(yīng)及時繪制竣工圖，用施工圖代替竣工圖是嚴(yán)令禁止的；如需使用金屬探測儀探測PVC-U管道的位置，可在管道回填時，在管道旁埋設(shè)一條φ4mm2的塑料皮銅線，以方便檢測；管線鋪設(shè)在田間郊外及路邊，竣工后應(yīng)根據(jù)管道的走向及時設(shè)立永久性標(biāo)志或警告牌加以提示，避免其它施工單位施工時損壞管道。

結(jié)束語

給水管道工程是一個系統(tǒng)工程，它的安全運行是由多方面因素構(gòu)成的，在這個系統(tǒng)工程中，不論采用金屬管道還是非金屬管道，違背科學(xué)都有出現(xiàn)事故的可能性。這就要求我們對事故要公正客觀的分析原因，要求我們必須要選擇優(yōu)質(zhì)的管材，以科學(xué)的設(shè)計、規(guī)范的施工、合理的操作運行作保障，使管道工程真正根除隱患、安全運行。

參考文獻(xiàn)

[1]CECS 17：2000 《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》

[2]《江蘇供水》2003年第3期