宝鸡市长距离引、输水管线的运行管理

张世昌，付林
(宝鸡市自来水公司，陕西宝鸡721000)

　　摘　要：介绍了宝鸡市冯家山给水工程中引、输水管线的运行管理方法。实践表明，自与宝鸡市区的管网并网半年以来，因运行管理方法得当而未出现爆管事故。?
　　关键词：长距离引水；输水管线；运行管理
　　中图分类号：TU990.3
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)02-0086-02

1　工程概况

　　 冯家山给水工程是宝鸡市目前最大的给水工程之一，产水量为8.8×10⁴m³/d，担负着宝鸡市区的供水任务。该工程是典型的大管径、长距离引输水工程，包括：取水构筑物、引水管线、净水厂、输水管线的建设及配水管网的改造。?
　　引水管线(双管线)全长为10.5km，采用预应力钢筋混凝土管和钢套筒水泥管两种管材，管径为1.2m，管线中最大高差约为60m；输水管线全长为24km，采用钢套筒水泥管，管线中最大高差约为120m。引、输水管线均呈两头高中间低的马鞍形，穿越的地段属湿陷性黄土地带，局部地区的地下水位较高，其中输水管线两次穿越河流、两次穿过铁路。该管线上采用的阀门包括：排气阀、泄水阀、干线管道上调节流量的蝶阀，其中引水管线上设置了连接两干管的联通阀。
　　如此长距离、大管径的输水工程，水的流态及压力的变化复杂，时刻影响管道的安全运行，稍有不慎就会导致不可估量的损失(引水管线中就曾发生过爆管事故)。

2　运行维护

　　2000年6月24日冯家山水厂输水管线正式并入市区管网，标志着长距离供水成功。自并网运行半年以来未出现爆管事故，2001年3月水厂曾停产1个月，4月重新投入运行，并且又成功并网。
2.1　启动期的运行方法
　　在每次运行前，先检查管线上所有阀门，应保证排气阀处于正常工作状态、泄水阀关闭、干线上的蝶阀全开、引水管线上的联通阀关闭。
2.1.1 引水管线的运行
　　引水管线的注水是通过取水头部的闸板阀控制，充水量不能超过满管流的1/4，即进水水位只能淹没管口1/4高度，同时将水厂进水阀门打开，让水流进格栅间(证明管道畅通，可正常使用)；接着再将水厂进水阀关闭，因引水管线的进水口和水厂的进水口高差近16m，若水厂进水则引水管线将充满，故关闭水厂进水阀使整个引水管线充满；而后缓慢打开水厂的进水阀，这期间要强调两点：
　　①注水要缓慢。注水的目的是赶走管道内的气体，保证满管流。若注水太快，管道内的气体受到水流冲击致压力骤然升高，会发生爆管而损害管路。
　　②开关阀门时要严格按照两阶段开关要求，即关阀门的前65°可以快一点，只要关闭时间＞1min即可；后25°关阀一定要缓慢、均匀，每关一圈都要停一下，总关闭时间≥6min。 开阀门时要先慢后快，这是因为总流量的控制主要集中在蝶阀关闭的后25°内，此时每关一圈所产生的能量波动都在管道中传播，如果关闭太快会造成管内水流突然停止，从而产生突然关闭水锤，很可能造成爆管事故。
2.1.2 输水管线的运行
　　输水管线运行与引水管线相似，待清水池水位达到一定高度后，可以缓慢将出厂水阀门打开几度，每次开启按照上述两阶段开启阀门要领操作，并保持清水池水位在一定高度。同时，在金陵河口将管线的泄水阀打开，待产生泄水后关闭，使整个输水管线充满，而后和城市管网并网(并网时应严格按照两阶段开启阀门要领操作)。
2.2　附属设备的作用
　　管线上的排气阀是十分重要的附属设备，它保证在运行中气体可顺利排出。排气阀的作用就是在充水及运行过程中将气体赶出管道，避免管内骤然升压。
　　设计规范要求排气阀的位置应设在管线的较高点，但冯家山引水管线几次爆管均在低凹处。考虑到管线低凹处积气因两端都是充实水柱而无法排出，所以在管线平直段、坡度较缓段也要安装排气阀，一般每隔500～800m需设置1个。?
　　另外，排气阀的排气能力也是影响安全运行的重要因素，有些传统排气阀在高压气体的冲击下或管道排空时阀球被卡住而无法正常排气。因此将原来的老式排气阀更换成西安某设备厂生产的全压高速排气阀，经现场运行效果十分理想，排气迅速、排气量大，有效地杜绝了爆管的发生。
　　此外，在管线上还安装了超压泄压阀，其工作原理是：预先设定压力标准，将该泄压阀安装在泄水阀前(泄水阀处于常开位)，如果管道中心压力超过设定的压力，泄压阀会立刻打开，则泄水阀泄水，这样可以有效地泄去压力、削减能峰，保证管道正常运行；一旦压力小于设定压力，它会自动关闭，此种阀门缓解了压力波动对管道的影响。?
2.3 水厂运行对管线的影响
　　水厂运行中，水量、水位的变化都可能影响到管线的安全运行。应均匀地调节进、出水量，不能突然增大或调小阀门的开启度，否则容易造成水锤或容易造成管道断流排空导致排气阀进气而发生爆管。另外，必须保证清水池有一定水深，避免输水管口露出水面使管道进气。 ?
2.4 管网运行对管线的影响
　　冯家山水厂地势较高，故采用重力流供水。在管线与市区管网联接处最高压差约为0.8MPa，这对市区管网安全运行造成了极大的威胁，曾发生过多次爆管事故。同时，白天用水量大、压力较低，晚上用水量少、压力升高，压力变化幅度较大对管线的正常运行有很大影响。鉴于此，在市区管网和管线联接处(管网端)、管网中低压区域供水干管起点处分别安装了保压恒压阀。该阀门能有效降低出口端压力，保证了进口端和出口端压力恒定，使管内压力因稳定而不产生大的能量波动，主要起到了保护管线稳定运行的作用，同时降低了高压对管网的危害。?
2.5 其他因素对管线的影响
　　引、输水管线上采用的钢套筒水泥管在实际运行中抗内、外压的效果较好，不必做内、外防腐，接口处均采用柔性接口而抗震、抗弯能力强，在地下水位较高和土质不佳处采用了特殊的地基处理方法(如混凝土带形基础等)，这些因素都保证了引、输水管线的安全运行。

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　　收稿日期：2001-09-04