1.7 给水管道的维护技术

1.7.1 造成管道漏水、破损的原因、种类

1．管道漏水的原因

1）管道敷设时间较长，超期服役，管道老化。

2）管道埋设深度没有经过严格的结构计算，管道设计时应考虑承受一定的动荷载和静荷载，如果埋管过浅或车辆过重，则会使动荷载增加，过大的荷载容易使接头漏水甚至爆裂；选用了易爆管材，如混凝土管；管材工作压力选用偏低，如城市供水管网的常压为0.3～0.6MPa，基于安全考虑，应选工作压力为1MPa的管材，但县镇供水行业往往基于节约成本考虑，选择0.6MPa的管材，这就容易造成爆管；阀门选用不当，大口径管道上通气阀选型、分布不当；管道对温度变化考虑不周，低温时水管收缩使管道增加新的应力，尤其在接头刚性较强的地方，使接头处松动，造成漏水。

3）管道施工质量差，管道基础处理不当，往往由于管沟的沟底不平，使水管沉陷或不均匀沉陷较多，以至于逐步损坏接头甚至管道折断；夯土不实，这对大口径管道更为重要，填土未分层夯实或管道两边的密实度不均匀，使压力显著增大，增加爆管的可能；支墩后土壤松动，这将引起支墩位移较大，相应管道的弯头或三通位移也增加了；接口质量差，如石棉水泥接口敲打不密实、橡胶圈就位不准确、接口承插不到位、水管接口角度偏转过多，加上其他因素，易使接头损坏或脱开。

4）气候冷热交变、介质的温差起伏大，引起管道受热不均造成泄漏。

5）酸碱土壤腐蚀和输送的介质腐蚀造成泄漏。

6）其他工程的干扰，例如埋管地段道路的改扩影响，在施工过程中可能引起地下水管损坏，而后期平行施工的雨污水等管道也可能扰动自来水管基础，还有其他管渠渗漏的影响等。

7）不可抗拒的自然灾害，如地震、土壤滑坡塌方、地面不均匀下降等；难以预料的人为损坏，如由于操作失误引起的水压过高、水锤破坏等生产事故。

管网漏水损耗一直是困扰全供水行业的难题。

2．管道漏水的分类

1）腐蚀穿孔或其他穿孔、打孔。

2）接口漏水。

3）管道断裂或龟裂。

4）焊缝漏水。

5）裂缝漏水。

6）附属设施的漏水。

1.7.2 常用的维修材料

常用的维修材料除了水管管箍、弯头、揣袖、两合三通等以外，还包括一些新生产的专用于维修的管件，如管箍、卡子、三通、卡箍、柔口、卡盘、两合揣袖以及专用非金属管件等。

1.7.3 管道维修及抢修

根据管道的口径和漏水程度，管道维修可分为小维修、大维修和抢修。小维修是指管径在DN50以下的管道维修及水表井内的维修；大维修是指DN75以上管道的维修；抢修是指在管身爆裂、严重跑水的情况下，在维修基础上对速度、时间要求更高的管道维修。

1．融化冻管的维修

当管道冻结时，把水龙头卸下，同时把表井内阀门打开，往管内浇灌开水，只要管壁间的冰融化，在一端水压的作用下，冰柱会被挤出来。

2．大维修

DN75以上的各种管道的维修属于大维修。

（1）铸铁管的维修 铸铁管能承受一定的内水压力，耐蚀性强，但是属于脆性材料，韧性较差。

1）承插式接口常由于种种原因，填料被局部冲走，从而发生漏水。如果是油麻石棉水泥接口，一般将接口流出的密封填料剔除，然后重新填打密封填料，如果漏眼较小，也可直接填口；如果是铅接口，需要先将已经冲走的局部青铅捻打入口内，再向口内补铅绒。如果是接口处发生漏水，可以往承口内打灰，也可以用卡盘压紧橡胶来止水。如果承插口漏眼较小，按上述方法补上即可；若漏眼较大，在补完后还需要用卡盘夹紧，以保证质量。

2）管子产生不均匀沉降或水平受力不均匀及受到侧向的挤压时，会导致承口掰裂漏水。现在常用承插连接用两合揣袖修复，它可以将大头包在里面，两端依靠挤压橡胶产生密封作用而止水，至于要不要关闭，可以视情况而定。

3）若管身出现环向裂缝时，可以用两合揣袖把漏眼包在里面，两端打口，现在多用柔口，尤其是两合柔口直接将漏眼包在里面，两头用螺栓挤压橡胶止水。如果管身出现纵向裂纹，要在裂纹两端钻孔，止住裂纹的发展，再用两合揣袖或者柔口处理。

4）若管身纵向裂纹较大或者管身断裂要换管时，多用柔口加一段短管修复。

5）铸铁管弯头等损坏时，可用一种类似“哈夫节佛头”的零件将弯头包在里面，依靠两端橡胶受到挤压产生密封作用而止水。

6）当需要更换较长的铸铁管时，新管与新管之间必须是水泥打口连接（现已很少用）或者承插连接，新管与原管的两端可用柔口连接。一般不宜同时使用三个柔口修复直管。

（2）钢管的维修 钢管一般用于大口径给水管道，接口多为焊接。对于局部穿孔的管壁，若漏眼较小，可以垫1～2层胶垫后，用卡箍修复即可；若焊缝开裂，一般先用垫子把焊缝漏水量捻少，再用卡箍或者补焊一块钢板止水修复；对于腐蚀严重的管或者断裂的管道需要更换新管时，一般采用两个柔口加一段短管修复。

（3）预应力钢筋混凝土管的维修 通常采取补麻、补灰止住水。如果承口开裂，可考虑采用承插连接用两合揣袖修复。若管身断裂，可以用两合揣袖把管身折断处包起来，再打口处理。如果纵向产生裂纹，一般的补救方法是把裂纹再剔大些，深度到露出钢筋，用环氧树脂打底，再用环氧树脂水泥泥子补平。这种方法适用于裂纹不太长的情况，如裂纹较长就得换管。通常换管是用一根铸铁管或钢管更换破损的混凝土管，新管与原混凝土管用转换配件连接。

（4）PE管的维修

1）管身破坏：切除直管段被破坏部分，可采用电熔套筒或热熔对接方式进行维修。

2）管件破坏：直接更换电熔套筒。

3）接口漏水：应切除接口及其连接的直管段部分，采用电熔套筒或热熔对接方式进行维修。密封圈漏水就必须更换密封圈。

（5）钢塑复合管的维修 这类管最常见的是螺纹处因锈蚀引起渗漏，也有其他施工不慎等因素对管道破坏致使管道断裂，常用的修复方法为重新箍卡子或锁。

（6）阀门常见故障及维修、防治 管道阀门常见故障大体可分为四类：阀体受损破裂、传动装置故障、阀门启闭不良、阀门漏水。下面主要介绍闸阀的维修。

闸阀常见故障有阀体（阀件）破裂、阀体裂纹、法兰盘断裂、阀杆断裂、压盖爆裂、密封不严等。对于破裂或断裂等严重故障，需要更换相应零部件，裂纹和密封不严等故障引起的泄漏及维修措施如下。

1）闸阀与闸阀连接处泄漏。首先要检查闸阀与闸阀的连接螺栓是否拧紧，如未拧紧，则会因其内的密封垫环与法兰密封槽面没有充分结合而导致泄漏。应按顺序依次对螺栓螺母进行检查，拧紧全部螺栓，直至压紧密封垫。其次应检查密封垫和法兰密封槽面的尺寸和精度，如果密封接触面尺寸不对或过于粗糙，则应对密封垫进行修补或更新。再次应检查密封垫和法兰密封槽接触面内是否有点蚀、砂孔、砂眼或杂质，如果存在此类缺陷，则要对其进行相应修补或清理。

2）阀盖泄漏。阀盖泄漏主要表现在填料密封件的泄漏。首先应检验密封件是否选择正确，是否与密封槽相配，如果有此类问题则要更换密封圈或修补密封槽。其次应检查密封件是否出现飞边、压裂、扭断等现象，如有则要更换密封件。再次应检查各密封槽密封面是否粗糙或有其他缺陷，如果存在缺陷，则要消除缺陷或更新损坏件。

阀盖或支架内如有通过压缩来进行密封的填料，则应检查这些填料的安装情况，如果发现上下填料安装颠倒，则要拆下，按照正确的方法重新安装，特别要注意填料密封件结合面的配合，以及密封件各接触表面的精度是否达到规定的要求。

3）阀体腔体泄漏。阀体在铸造过程中，有时会出现砂眼、砂孔等铸造缺陷，在机加工过程中很难被发现，一旦施加压力，隐藏的铸造缺陷就会暴露出来。出现这种情况，则要对其进行补修或更新。

4）阀座闸板处泄漏。阀座闸板处泄漏是较为常见的现象。一般可分两类：一类是密封面泄漏，另一类是密封圈根部泄漏。

首先应该检查阀座与闸板接触密封面的精度，此密封面至少要研磨，如果发现表面精度过于粗糙，则应该拆下重新进行研磨。其次检查密封面是否存在点蚀、压痕、砂眼、裂纹等缺陷，出现这些情况时，则要对闸板或阀座进行更换。对有压簧的阀座，应该检查压簧的弹性是符合要求，如果弹性减弱，则要更新压簧。再次应检查阀板与阀杆T形连接处是否过于松动，从而致使阀板在压紧的过程中出现斜度的情况，出现此情况则要拆下阀板，调整其到较佳尺寸。

阀体内部开裆处（阀体开裆尺寸由闸板和固定器的宽度决定，应保证第二个固定器有足够的装配空间，并尽可能大，方便铸造清砂），在安装过程中很容易进入焊渣、铁屑、杂质等异物，安装前应该清理此类异物。如忘记清理或清理不彻底，则会造成阀板关闭不到预期的深度而产生泄漏，此时必须拆下阀体重新清理。

安装阀座时应该使用专用的安装工具，且应检查阀座是否安装到位，如果螺纹拧不到预期的深度，阀座处会出现渗漏现象，此时要重新使用专用安装工具对阀座进行安装。

3．抢修

在抢修工作开始前，阀门管理单位应根据现场情况，快速制订关阀方案，原则是停水范围尽量小，尽量少影响用户。因隔天抢修或阀门关闭不严等原因造成工作坑被水浸泡时，还要考虑开挖的工作坑的安全保护措施，防止塌方现象的发生。

4．管道维修的效果

1）管道维修的效果如何，主要取决于以下三个方面。

① 可修性设计的优劣。

② 维修人员管理才能和技术水平的高低。

③ 维修组织系统和装备设施的完善程度。

2）根据管道维修的效果，管道维修大致又可分为以下几类。

① 预防维修：按事先规定的计划和相应的技术要求进行的维修活动。

② 定期维修：按一定时间间隔和一定的运行时间，按预订计划进行的维修活动。

③ 状态监测维修。

④ 改善维修。

⑤ 事后维修：给水管道系统出现故障后，为恢复或改善系统性能所进行的维修活动。

⑥ 机会维修：在管道发生故障后停水维修的同时，进行另一种已发现故障的维修活动。