摘要：长距离输水管道被广泛用于市政供水工程系统改造中。在长距离输水管道施工中，由于管道投资占工程总投资比重较大，管材、管径的选择必须结合工程实际进行综合技术经济比较确定。同时由于长距离输水管道的压力高，在设计中必须考虑安全运行措施和便于检修的措施。基于此，本文对市政供水工程中长距离输水问题进行探讨，以供参考。
关键词：市政工程；供水工程；长距离输水
近年来，长距离输水在市政供水工程的建设过程中越来越普遍，与一般输水工程相比，长距离输水压力更大、输水线路更长，对于工程各方面质量要求较高。因此，在市政长距离输水工程建设过程中，必须加强质量控制，做好输水线路的布置和管材的选择，采取合理措施有效解决输水过程中的水锤问题及管道防腐问题，确保工程安全、稳定运行。
1 长距离输水管道常遇到的问题
(1)输水距离过长，尤其输送的原水常常造成管内堵塞现象；(2)长距离输水一般考虑双管敷设，但有些未考虑联通管，导致单管发生事故，则整条管路无法使用；(3)未进行水锤影响分析，导致管道经常爆管；(4)管道防腐未做好，经常容易腐蚀；(5)管道排气设置不合理，导致产生气阻；(6)减压措施不合理导致爆管。
2 市政供水工程中长距离输水线路布置与管材选择
2.1 输水线路的走向布置
输水线路长、输水压力大是长距离输水的主要特点，这类供水工程经过的区域较多，因此地形变化较为复杂，在布置输水线路走向时，应当满足安全性、经济性、环保性和便捷性原则，尽量减少对土地的占用。除此之外，长距离输水线路的布置还要满足城市规划与经济发展要求，具有表现为：(1)在布置输水线路时，应当与城市总体规划要求相符，减少工程施工对交通的影响。供水工程运行期间还要便于定期的养护和维修，确保线路布置的科学性、合理性与经济性；(2)在选择输水线路之前，相关人员应当认真考察施工区域的实际情况与地形地质条件，尽可能使线路不穿过障碍物，便于工程施工的顺利开展；(3)如果输水线路需要布置在隧洞洞线，应当对有利地形进行充分利用，对于地形的完整性、山坡坡度和洞口地质问题进行综合性考虑，合理安排施工场地。输水线路尽可能不穿越水库库底，保障供水工程施工的安全性与可靠性；(4)输水线路的选择还要对环境因素进行考虑，最大化地减少对生态环境的破坏。
2.2输水管材的要求
输水管道材质需满足如下要求：(1)较高的密封性能，工程输水管采用压力输水，因此输水管道需要良好的密封性能。(2)抗腐蚀，卫生安全性能好，从水源到用户，水流要经过较长的管线，因此要求输水管道内壁既要有抗腐蚀性能，又不向水中析出有害物质。(3)水力条件好，管道内壁光滑，摩擦阻力小，不易结垢，输水能力强。(4)安装性能好，管道安装连接简单方便，且与阀门等其他管道的设备连接也简单方便。(5)力学性能好，为保证供水安全，管道要有良好的抗内荷载能力及承受外压的能力。(6)使用寿命长。(7)经济性好。
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2.3 管材的选择
(1)管径大于 DN1200 范围内，管道压力在 1.2MPa 以下时，管材的选择顺序依次为：球墨铸铁管、PCCP 管、玻璃钢管、PE 管；在压力大于 1.2MPa 时，管材选择优先顺序为：球墨铸铁管、PCCP 管、PE 管、玻璃钢管。(2)管径小于 DN1200 范围内，一般地基情况下，管材的选择顺序依次为：PE 管、球墨铸铁管、PCCP 管、玻璃钢管。(3)一般地基情况下，对具有强腐蚀性的废弃水，优先采用耐腐蚀的玻璃钢管，其次为 PCCP 管。(4)对于地基条件差情况下，地下直埋管应尽可能采用延性较好、具有柔性接口的 PE 管、球墨铸铁管或 PCCP 管。
2.4管材选用的注意事项
(1)钢管具有防腐性差、施工难度大、对施工环境要求较高等特点，特别是接口焊接后防腐成本较高、防腐难度大。因此，市政供水工程在管材的选择上应当优先考虑球墨铸铁管。
(2)结合近年来的设计供水工程建设经验，管材的选择应当综合考虑工程规模、工作压力和直径等各方面因素。当工程工作压力较大时，离心球墨铸铁管、钢管、预应力钢筒砼管是较为合适的管道材料。
(3)玻璃钢夹砂管在近年来供水工程建设过程中的使用较为普遍。在使用玻璃钢夹砂管之前，首先要对其进行质量检测，确保产品合格。玻璃钢夹砂管刚度的选择应当结合工程实际特点。在通常情况下，输水工程埋地钢管的刚度应当在 5000N/m 2 以上。如果满足要求的管材种类较多，应当选取较为安全、经济的管材。
3 长距离供水工程中的水锤问题
3.1 水锤产生的原因
在长距离输水工程中，水锤是一项重要的技术问题。水锤的产生主要是由于管道内部水流速度突然改变，导致水压迅速升高和降低的交替变化。水锤问题对于供水的安全性与稳定性有着十分不利的影响。
3.2 水锤防护的主要措施
(1)缓闭止回阀可以通过缓闭作用实现对水锤防护，目前水泵控制阀和液控蝶阀是性能较好的缓闭止回阀。水泵控制阀适用于较小管径，液控蝶阀则适用于较大管径，对于中等管径二者优势各异。缓闭止回阀在水泵出口处进行设置，其口径与水泵出口口径相同。对于长距离输水管道，特别是局部管道出现断流时，确定缓闭止回阀快慢二阶段的关闭角度十分关键。
(2)分段减压消能。由于长距离输水管道线路较长，各个阶段的压力变化也有着一定的差异性，因此，要实现水锤的有效消除，必须采取分段减压的方式进行，具体措施为：根据工程铺设的管线长度，将管道截取为若干不连续部分，每个部分都进行闸阀和消能设备的安装，通过调节减压设施，将管道各个阶段的压力差控制在一定范围内，以此实现水锤压力的有效减少，减缓管道的损害速度。
4长距离供水工程中的管道防腐问题
钢管内防腐通常内喷衬卫生级环氧树脂，一般选定采用“8701饮用水容器防腐蚀涂料”，输水水质符合生活水饮用标准GB5749-2006 要求。钢制管道外防腐：参考石油部标准《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》(SY/T0447-2014)，为适应不同腐蚀环境对防腐层的要求，环氧煤沥青层分为普通级、加强级、特加强级三个等级。根据工程的需要进行选用。牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。在金属防腐工艺中，阴极保护是电化学保护方法中的一种。它通过对被保护金属体施加电流，然后使其电极电位负移，使金属减弱由原子态自发转变为离子态的趋势，因而从根本上对腐蚀现象起到了抑制作用。通常来讲，这个过程必须在电解质中进行，因而埋地钢管十分适合采取阴极保护。如果阴极保护和管道本身的防腐层互相进行补充，然后在安全性和经济性方面达到完美组合，则是现在公认的最佳防腐方案。
综上所述，市政供水工程作为一项重要的基础设施，能够在很大程度上满足人们的生产生活对水资源的需求。因此，优化市政供水系统，特别是解决长距离输水过程中出现的问题对于社会经济的发展十分必要。文章结合现阶段市政供水工程中长距离输水问题，阐述了市政供水工程中的输水线路布置、管材选择与水锤方面的问题。
参考文献
[1]郑伟明.试析市政供水工程中长距离输水问题[J].信息记录材料，2018(4).
[2]王龙.长距离输水管道工程设计问题探讨[J].建材发展导向(上)，2018(2).
论文作者:韩慧东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/19
标签：管道论文; 管材论文; 线路论文; 市政论文; 供水工程论文; 工程论文; 钢管论文; 《防护工程》2018年第20期论文;