塑料供水管网渗漏原因分析与漏水检测方法探究

曾鸣

摘 要：针对某大学教学区内塑料供水管网漏水问题，详细分析此类软土地质、大管径塑料供水管道漏水产生的原因，建议从问题产生的诸方面查找，逐个排除，由原因入手找出漏水嫌疑管段并提出一种综合分析方法确定漏水点位置，以减少因漏水产生的经济损失。

关键词：塑料供水管 大管径 漏水原因 打钎听音 综合分析

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0093-02

给排水塑料管是目前国内大力发展和广泛应用的化学建材，它具有质量轻、耐化学腐蚀性能强、输送流体阻力小、不易堵塞、安装方便、省钢、节能等优点。某大学教学区安装使用以塑料管为主供水管的供水管网，使用几年之后，教学区计量水量出现异常，怀疑是漏水导致。现针对该大学校园的塑料供水管道疑似渗漏水问题，分析其产生的原因并提出针对塑料管漏水相应的检测方法。

1 学校供水概况

该学校自来水供水分别由教学区南门和北门的两条DN200的市政自来水供水管道供入，分别有一级水表计量，环形管网。自来水供入环形管网后，经过安装在图书馆的无负压供水系统加压，供水管网压力加至0.40MPa后通过校内环形管网供往教学区内各个用水点。该校教学区内供水管道均为高密度聚乙烯管（HDPE），埋地深度在1.5～2.0m。

2 塑料供水管渗漏原因分析

2.1 塑料供水管简介

塑料管一般是以塑料树脂为原料，加入稳定剂、润滑剂等，以“塑”的方法在制管机内经挤压加工而成。从2000年6月1日起，我国城镇新建住宅中禁止将冷镀锌钢管使用于室内给水管道，推广使用硬聚氯乙烯（UPVC）给水管、铝塑复合管、交联聚乙烯（PE-X）管、改性聚丙烯（PP-R）管等新型塑料管材；同时禁止使用排水铸铁管于室内排水管道，推广使用UPVC排水管[1]。使用范围广、占比大的塑料管材主要有PE管、PVC-U管和PP-R管3类。

2.2 塑料供水管渗漏现状

2.2.1 渗漏情况统计

通过对该大学塑料供水管网现场逐段排查和统计，得出渗漏情况（已确定）如下：该学校区域内塑料供水管渗漏主要集中在DN300的主供水管及DN50至DN300间的二级供水管；渗漏点大部分位于管道接头处和管道中段；供水管渗漏均为暗管渗漏；渗漏发生点以道路下位置居多；渗漏均发生在加压后的高压供水管网。

2.2.2 渗漏原因分析

通过对该校供水管网现状排查及相关资料查询、研究分析发现，造成渗漏水的原因主要有以下几个方面的因素。

（1）地质环境影响的问题。

该大学城所在地的软土主要是淤泥和淤泥质土。统计均值表明，大学城的软土含水量高、孔隙比大、饱和度高、压缩性高、渗透性小、为极弱透水、抗剪强度低、地基承载力低、灵敏性高，具有很强的结构性和流变特性[2]。因此大学城的工程地质性质差，易对埋地供水管网造成不良影响。现场查看发现有多处埋地管道所在区域有沉降現象，沉降和流变容易对管网作用，产生拉伸力，导致管线受力出现裂缝。

（2）管道附件导致的漏失。

管件发生漏水多数是由管件自身质量的原因造成的。管网中阀门的漏水次数较多，其中阀门漏水最为常见，主要表现为阀杆周围密封问题、阀门底座内部凹槽堵塞等。

（3）埋深与外荷载原因。

由于道路和管道线路设计不合理原因，使原本铺设在绿化带或人行道下面的管道变成了铺设在机动车道下面，埋深随之不够，当外界荷载过大时，造成路面不均匀沉降后，导致管道受力不均匀，在薄弱环节处易产生漏水，如发现的教学楼旁道路下的漏水点。

通常规定在非机动车道或者绿化带下，金属管道覆土厚度应不小于0.3m，机动车道下，金属管道覆土厚度应不小于0.7m，非金属管道覆土厚度应不小于1～1.2m[3]。

3 塑料供水管漏水检测

3.1 供水管网漏失检测常用方法

供水管网漏点检测方法主要分为被动检漏法和主动检漏法两种。被动检漏法中除了明显的爆管现象外，当管网附近有路面局部下陷、绿化带植物生长特别茂盛，阀门井内长期积水等现象时，就可判断此处可能存在漏水点。主动检漏法主要包括音听检漏法、相关分析检漏法、区域检漏法、区域装表法、区域装表兼区域检漏复合法、区域全面声音检漏法、不间断流量、最小夜间流量法、应力波法、压力调整法和水利分析法等[4]。

3.1.1 被动检漏法

国内目前普遍采用被动检漏方法。通过检查地面返水特征、水压偏低区域、雨污水管道内水流状况等漏水异常现象来被动地发现漏水。该类方法的缺点是漏水自发生到被发现往往间隔很长时间既造成大量的水资源浪费同时还可能造成一些大的塌方危及到管网、交通和建筑物的安全。

3.1.2 主动检漏法

（1）相关仪检测。

相关检测法通常是将两个传感器放置在供水管线疑似泄漏点的两侧，同时启动采集，通过比较两个信道间的信号相关性，判定漏点位置。其中关键参数是表示具有漏点信息的声信号在自来水管道中的传播速度，它由管道的材质、管径和管道埋设环境等参数决定。这就导致相关仪器具有以下限制：①必须在适当的范围内有两处管件暴露点（消火栓、阀门）；②对大口径管径的金属管道或塑料管的测试距离较短；③需要清楚测试管道的材质、管径和实际长度[5]。

该校供水管网两个阀门之间的距离大部分均超过200m，因此相关仪并不适合该校的漏水检测。

（2）噪声分析法。

现在国内普遍采用听漏仪地面听音方法定位漏点。这种方法使用简便也较为有效，其适宜用于探测水压和土壤漏水噪声较大的浅埋深（1.7m以内）管道且仅宜用于硬质地面和管道上方不存在河流、建筑等障碍物的环境。对于该学校大埋深、软土地质的管道环境，使用听漏仪地面听噪音方法的应用受到较大限制。非金管道漏水产生的声音频率较低，传播的距离也较近。管道漏水产生的声音在不同管道中的传播距离依次是钢管>铸铁管>水泥管>塑料管[6]，而且长距离、大埋深、非金属管道和小漏点常常要依赖于漏水探测人员的经验，因此对该学校主供水管网直接使用噪声分析法是无法有效地对漏水点进行判断的。endprint

3.2 该校塑料供水管网检测方法

针对该校的现状，首先使用被动检漏法。基本掌握了学校区域内供水管网运行情况，依照学校区域内供水管网的竣工图，进行现场踏勘后，开始进行管网寻线和管网附属设施的复核工作，从而全面掌握了该学校区域供水管网的实际铺设位置、主要供水方向、铺设管道的管径、管长和管材等基础信息，初步制定检漏方案，随后进行现场踏勘，对需要查看的井盖进行图纸标记，计划按照管网走向一一检测。先对学校主供水管网的管井进行了查看，对埋地管道区域均进行巡查，巡查过程中发现理科7栋旁供水管有漏水溢出马路，通过听音杆测试初步判定漏水点位于附近2m范围，后经过学校节水工作人员挖掘，确定确实为1个漏水点。

使用被动检漏法检测过所有主供水管网后，再使用主动检漏法逐段对怀疑区域进行检测。

通过以上的判断与分析得出：塑料供水管道漏水检测不能单一使用某种测漏方法，也不能按照金属管道等漏水检测的流程一步一步进行，而需要使用综合分析的方法进行检测，省去不必要的步骤，将被动检漏法与主动检漏法有机结合。

综合分析的方法其实就是针对管网的特点、地质的特点等要素综合分析后，确定最有可能漏水的管段，然后直接进行打钎听音，省去不必要的步骤。也就是说通过综合分析后，在路面听声已经找到漏水点或者说怀疑程度高但又不能确定准确位置时，就能通过打钎听音的定位方法。打钎听音是指将管道上方路面打穿，将听音棒插入管道的上方或附近位置进行听声，就能十分准确地判断漏水点位置（图1）。

打钎听音必须注意以下几点。

（1）找准管道位置，观察管道埋深，既要将听音棒插入管道附近，又要避免打钎时损坏管道，特别是塑料管。

（2）现在城市地下管网错综复杂，除了供水管道，还有煤气管道、电缆管、下水管等，因此打钎前一定要了解附近管网情况，避免对其他管道造成损坏。

（3）在高级路面必须进行打钎听声时，应尽可能减少对路面的损坏。

（4）在车辆、行人较多的场合还应做好相应的安全保护措施。

针对高级道路，如水泥地面、柏油地面下方的管段，适宜打钎听音的方法是先使用管线探测仪将管道的位置精确测出并测出其埋深，使用冲击钻垂直对硬质地面钻孔、打穿路面，注意不要将管道打破，然后用听音棒插到管壁上直接听音，反复比较，有水声则为漏水。此方法可以最大限度地减少打钎对地面的损坏，后期的修补比较容易，而且可以短时间内进行精确的听音，判断管段的漏水状况。钻孔后打钎听音确定漏水点的准确率可以达到100%。

在实际的供水管道漏水过程中，检漏工作流程并不是一成不变的，要根据各个用水区域管道的材质、埋设情况、地质情况和天气情况等灵活应用，不能照本宣科，如该校教学区由于管道为塑料管道且埋设较深、地质松软、管径较大，路面听音效果不佳，应采用被动检漏法进行分析，排除不适宜使用的方法，综合分析之后使用效果好、漏水点确认准确的打钎听音法进行检漏，可以避免不必要的尝试，提高效率，起到良好的效果。

参考文献

[1] 翟学红.浅谈建筑给水管的选择[J].黑龙江科技信息，2011（13）：315.

[2] 阙金声，陈剑平，石丙飞.广州大学城软土的工程地质性质统计分析[J].煤田地质與勘探，2007，35（1）：49-52.

[3] 李杰，宋丽珍，陈刚.地下管道漏水调查简述[J].城市勘测，2010（1）：154-156.

[4] 王富东，殷启超，刘西涛，等.石化企业地下水管网泄漏检测方法的探究[J].甘肃科技，2012，28（6）：21-22.

[5] 耿雪.供水管道漏损的声波检测实验研究[D].天津：天津大学，2013.

[6] 周晨，王志军，万众华.供水管网漏损控制的技术[J].建设科技，2011（23）：56-57.endprint