第1章 地下管网检测概述

1.1 城市地下管网发展现状

城市地下管网系统是城市基础设施的重要组成部分,是城市赖以生存和发展的物质基础,是保障城市正常、高效运转,保证城市经济、社会健康可持续发展的重要条件。随着我国城镇化进程不断提高,面对人口、资源和环境的巨大压力,为确保国民经济的可持续发展,我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入,城市市政地下管网建设得到快速发展,近几年每年新铺设和更新改造的市政地下管网长度超过10万km,市政地下管网新材料、施工新技术得到管道工程界广泛关注和积极应用。

1.1.1 我国城市市政管网现状

1.市政管网分类

城市市政管网根据用途不同可分为:城市供水管网、城市排水管网、城市燃气管网、城市集中供热管网等。

城市市政管网根据管道材质不同可分为:钢管、铸铁管、混凝土管、塑料管。钢管主要包括:无缝钢管、焊接钢管;铸铁管主要包括:灰口铸铁管(亦称普通铸铁管)、延性铸铁管(亦称球墨铸铁管);混凝土管主要包括:预应力混凝土管(PCP)、自应力混凝土管(SPCP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、混凝土管(CP)、钢筋混凝土管(RCP);塑料管主要包括:聚乙烯(PE)管、硬质聚氯乙烯(PVC-U)管等。

在城市市政管网系统中,城市供水管网主要品种有:钢管、铸铁管、混凝土管、塑料管;城市排水管网主要品种有:铸铁管、混凝土管、塑料管;城市燃气管网主要品种有:钢管、铸铁管、塑料管;城市集中供热管网主要为钢管,塑料管作为其保温层的保护套管。

2.市政管网长度情况

2001~2008年城市供水、城市排水、城市燃气、城市集中供热管道总长度见表1-1,每年新增管道长度见表1-2。

表1-1 2001~2008年城市供水、排水、燃气、集中供热管道总长度(单位:km)

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表1-2 2001~2008年城市供水、排水、燃气、集中供热管道每年新增长度

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3.市政管网铺设年代情况

城市供水、城市排水、城市燃气、城市集中供热管道不同铺设年代管道长度和所占比重见表1-3。

表1-3 市政管网中不同铺设年代管道长度和所占比重

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4.市政管网材质情况

根据1996年6月30日全国城市市政公用设施普查,普查范围包括全国627个设市城市(除我国台湾、香港、澳门地区),城市市政管网中各种材质管道长度和所占比重见表1-4。

表1-4 市政管网中各种材质管道长度和所占比重(1996年6月普查数据)

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5.市政管网管径情况

根据1996年6月30日全国城市市政公用设施普查,城市市政管网中各种管径管道长度和所占比重见表1-5。

1.1.2 市政管网系统存在的主要问题

1.城市供水管网系统

(1)供水管网老化、管材低劣、施工技术落后

表1-5 市政管网中各种管径管道长度和所占比重(1996年6月普查数据)

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注:城市排水管网中,其他(不明)管径的管道长度23977km,占21.18%。

现有供水管网中,超过使用年限的管网达到20%左右,由于早期铺设的管网,使用管材低劣、施工技术落后,造成管网严重老化。并且现有供水管网中,灰口铸铁管在很多城市占50%以上,个别城市甚至达90%。大多数灰口铸铁管质量不符合现行国家标准的要求,而且管网配件质量差,接口技术落后,导致管网抗压强度低,爆漏事故频繁发生。此外,普通混凝土管和镀锌铁管也占有相当比例,材质差、抗冲击和抗腐蚀能力差。

在严重老化的管网中,主干管占59%、其他管网占41%;在材质低劣的管网中,主干管占58%、其他管网占42%;施工技术落后的管网中,主干管占58%、其他管网占42%。

(2)供水管网非正常工况运行

一些城市将不同时期或不同地区使用的供水管进行联网供水,出现了管材混杂的情况,承压标准较低的管段处于超负荷运行状态,爆管事故增多。

一些城市中心区或局部地区供水管径偏小,供水压力明显不足,用水高峰时,断水现象时有发生。

一些城市由于新建水源工程,将地下水源更换为地表水源,或增大地表水源比例,为弥补被替代的补压井的压力损失,提高了管网压力,超出原设计标准,一部分管道破损,管网漏损严重。

2.城市排水管网系统

(1)排水管网建设与污水处理厂建设不匹配

不少城市和地区,往往只把污水处理厂作为重点工程对待,而放松与之相配套的排水管网的建设,常常是污水处理厂按计划建成投产,而排水管网却只建了部分干管,造成一方面污水处理厂处理量不足,另一方面污水仍直接排入河体污染环境。

(2)雨水管、污水管混接

一些城市将雨水管与污水管混接,雨、污不分,降雨时排水量增加,造成污水外溢,同时对污水处理厂运行处理工艺冲击很大。

(3)雨水管管径普遍偏小

一些城市排水管设计标准偏低,尤其是雨水管管径偏小,造成过水能力不足,导致汛期常常出现溢水现象。

(4)混凝土管及其接头破损严重

混凝土管在各地排水管网中占有相当高的比例,由于地基不均匀沉降和其他市政工程施工对管道基础的影响,造成混凝土管及其接头破损严重,导致污水渗入地下,污染地下水。

3.城市燃气管网系统

(1)燃气管网老化、腐蚀严重

燃气用钢管设计寿命一般为15~20年,多数城市中压燃气管网及早期投入运营的低压燃气管网运行近20年左右时间,已接近或达到寿命终点,多数管网处于事故多发期。近几年,燃气管网系统腐蚀穿孔事故频发,且呈上升趋势。城市燃气管网老化,已成为燃气输配的重要安全隐患。

(2)违章占压和新增设施与燃气管网安全间距不足

少数居民乱搭乱建,有的占压在燃气管线上,以及有些地区有线电视、移动通信、电力高压线入地等与燃气管道平行或交叉,安全距离不够,一旦燃气发生泄漏,容易引起爆炸。

(3)城市道路拓宽和其他地下工程施工对燃气管网造成危害

城市道路拓宽后,原埋设于慢车道和非机动车道下的燃气管道,变为铺设在机动车道下,给巡检、维修造成极大困难,以及其他地下工程施工,对燃气管道基础扰动,给燃气管网运行带来了安全隐患。

4.城市集中供热管网系统

(1)供热管网输送效率低,热损失大

高温或蒸汽直埋保温管在设计、制造、施工等各个环节存在诸多问题,如:结构形式、排湿措施、关键节点处理及管道补偿问题等,造成供热管网渗漏现象严重,输送效率低,热损失大。

(2)供热管网中水力失调问题普遍存在

由于供热管网在运行中普遍存在水力失调的问题,造成近端过热、远端过冷的状况。这不但降低了供热系统的效率,而且恶化了供热质量,使得供热系统能耗和运行费用大幅度增加。