给排水施工和供水管道出现气囊问题的原因探析

丁绍臣

【摘 要】水是生命之源，也是一个城市发展和生存最基本的物质需要。城市供水系统是整座城市的生命线，它的运行状况直接决定了一个城市的可持续发展的能力，因此，确保城市供水的健康发展，是国内各个地市和各阶层政府部门最为基础的一项工作。本文将从供水管道出现气囊问题的原因、危害和排水存在的主要问题两个方面进行探究，详细阐述了问题的关键和举措。

【关键词】供水管道；排水施工；气囊问题

城市供水系统影响着整个城市的发展状况，因为水是人们赖以生存的生命线，也是人们生存的最后一道防线，如果这条生命线得不到坚实可靠的保障，轻则影响居民的生活用水，重则造成社会的动荡。而对于给水排水施工和供水管道出现的种种问题，本文将从排水出现的问题、供水管道出现气囊的缘由、供水管道气囊的危害三个方面，为大家详细解析三个问题的出现、造成的危害和科学有效的应对措施。

一、排水施工出现的问题

1、施工安全

建筑给水排水施工经常会出现以下问题：①建筑施工的过程中，几乎没有或者是极少数的专业人员到工地进行安全督察工作，造成许多违规作业的事情发生。②管理机构和监督机构在每个施工阶段，安全管理的工作不能正常展开，建筑施工前的安全教育工作和培训工作不能及时到位。③每个施工单位开始挖掘管沟的时候，没有及时提交一份材料给总承包商，导致总承包商无法根据给水排水的工作条件，合理的安排施工时间和同时开展工作，影响了预期的施工时间和路面畅通情况。④凉水塔和冷却塔在施工期间，不能按照规定的防火程序开展各项工作，导致施工时秩序非常混乱，在使用配套电源和螺丝刀、电源线和内置轴承等电动工具的时候，对导线的安全性和绝缘性没有细致的检查，影响火灾发生的频率。⑤总承包商没有合理计划临时的管道水路，管线在铺设的时候无法达到冰冻线以下，在施工中主管线内部的消防设施没能达到标准数量。

2、施工质量

①建筑给水排水施工的手段相对粗糙，比如说在相连接的阀门之间出现渗水的现象，管线安装的尺寸达不到要求造成的噪音很大等。施工中的建筑材料达不到规定的标准，比如说材料在运到施工现场的时候没有按照相应的规定进行验收，就造成了施工过程中水管的破裂，阀门不严等。建筑材料设计的不合规范，比如说数量不足等。在施工的过程中，对设备和管道的安装精准度不够标准，导致实际施工中的接口不准确，设备的位置达不到预定的地点，坡度、标高、通气等存在一定的偏差，甚至有些工程中根本没有说明注意的事项，也造成了排水质量的不达标等。②建筑给水排水施工程序非常混乱，在管道的安装过程中存在一定的规律性，这就要求施工的时候必须按照科学的、合理的顺序进行，可以很大程度上的减少盲目事件和随意事件的发生。比如说在管道的安装过程中，前后顺序发生了变化，就无法实现预定好的计划。③建筑给水排水的施工水平不达标。在施工的时候质量存在大大小小的问题，因为技术含量不高，就造成了施工的质量下降，有些技术人员连最基本的工艺流程都不熟悉，技术水平也是参差不齐。在施工的过程中，部分技术工人没有实践经验，最基本的工程图纸也搞不清楚。部分管理和监督人员也没有接受过非常正规的教育和培训，极大的影响了施工的可靠性和安全性。

二、供水管道产生气囊的缘由

①首先从理论的角度解析产生气囊的原因。从力学的角度分析，正常状态下，管道中的水流可以看作是恒定流。此状态不变的情况下，水中的气体成分会不断的析出，就形成了我们常见的气泡浮到管壁上，随着水流的方向气泡也随之运动。当管道处于上坡的时候，因为浮力的影响，气泡的流速就会超过水的流速。因为管壁具有一定的粗糙度，而且每个气泡的运动防线也一样，无法形成大的气泡。那么小气泡就顺着管壁的宽度向前运动，当经过最高点的排气阀门，管内的气泡就会有条件的向外排出，其余没有排出来的继续向前运动。因为管壁紊流的流速和切线的特点，使得一些小气泡越过排气孔直接流向下游。越过排气阀的气泡顺坡运动，这个时候气泡受的浮力和运动力呈现相反的方向，这个时候产生的阻力，使得气泡的速度减慢，后面未及时减速的气泡与前面的气泡冲撞在一起，就形成了大气泡，大气泡的巨大浮力在管道凸起的地方迅速聚集，就形成了气囊。②吸入大量水泵中的天然气体。③管道安装完毕以后，通水之前，管道内充满自然气体。④因为水泵工作前后的巨大压力释放出的气体。⑤管道内部因为水温的变化挥发出的气体。⑥管道在维护检修的时候，管道泄水等工程情况产生的负压，使得气体进入管道。⑦管道的渗漏。⑧因为管道内部的部分附件，由于水压变化产生的气体。⑨管网起伏很大的时候，会因为突然关闭阀门和停止水泵作业的时候，管道的内部会产生真空的状态，导致管道从排气阀吸入一定的气体。

三、供水管道的气囊危害

城市供水管道是用户饮水、用水的直接渠道，避免损坏和减少损坏是供水部门的最主要话题，因为一旦造成供水管道的事故，会影响到人民的生活环境，无法正常使用水。而造成管道缺压、漏水等事故也受到多方面的影响，通常情况下是因为材料的质量差、施工的不规范、管道老化等原因造成的。还有一方面的原因是管道的通气不畅影响产生的压力，气囊就会出现振荡效应，也会极大的危害管道，主要体现在：①管道在正常供水的情况下，因为气囊已经存在，就会造成管道内部的过流水面减少，增加了水的损失，因为水流的冲刷加重管道的破坏，最严重的时间就会出现爆管现象。水泵在输水的过程中，也会增加一定的能耗。在重力的影响下，加上气囊的存在，直接影响水量的供给，最严重的直接截流，导致居民用水暂停，也影响到了供水公司的经济效益。②当管道的内部存在弹性很强的气体时，就会产生极大的瞬时压力，可以在瞬间压爆管道。③因为气体在同等压差下速度非常快，是水流速度的30倍，所以用专业工具测量的时候会出现一定的偏差，因此数据的不准确性将直接影响到测量和实际的偏差。④管道内部空气中氧气会氧化管道内的金属，第一点会造成水质的二次污染。第二点会侵蚀管壁，当管壁薄到一定程度的时候，就会出现管道承受不住水流的压力而爆管。⑤因为压力释放的能量和流速的二次方成正比例关系，所以当气体聚集在一起的地方，因为外界因素被打开的时候，空气所释放出的能量是水流的900倍还多，如此巨大的威力造成的破坏力不言而喻，最严重的时候可以造成人员的伤亡。

四、总结

建筑给水排水工程属于一种应用工程，这项工程和人民的生活密切相关，部分排水施工中的处理不得当，都会给人民生活带来极大的不便，因此施工人员和设计人员，必须坚守一个“安全”的原则。为了确保供水管道安全、有效的运行，尽可能避免管道内部出现气囊危害的现象，提高供水的能力，降低危害的程度。在设计和施工管道的时候，必须按照标准的要求进行铺设，选择高性能材料的同时，做到工作规范化。还有一点，在管道的每一个高点的地方，安装一个自动的排气阀，一是可以排净作业时的空气，二是提高了供水的安全性。

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