
在管道運維管理中,缺陷是影響管道正常運行的關(guān)鍵因素。根據(jù)缺陷對管道影響的核心維度不同,可將其劃分為結(jié)構(gòu)性缺陷與功能性缺陷兩大類,二者在危害程度、影響范圍及修復目標上存在顯著差異,以下將分別展開詳細解析。
一、結(jié)構(gòu)性缺陷:威脅管道結(jié)構(gòu)安全的核心隱患
結(jié)構(gòu)性缺陷主要針對管道本體結(jié)構(gòu),是指因管道損壞、變形等問題,導致其承載能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大幅下降的缺陷類型。這類缺陷直接觸及管道的結(jié)構(gòu)安全底線,不僅會縮短管道使用壽命,還可能引發(fā)一系列嚴重的次生災害,對周邊環(huán)境和公共安全構(gòu)成重大威脅。
從危害后果來看,結(jié)構(gòu)性缺陷會破壞管道的結(jié)構(gòu)完整性,常見的風險包括管道坍塌、破裂、滲漏等。一旦發(fā)生,可能進一步引發(fā)地面沉降,破壞道路、建筑基礎(chǔ);若管道輸送的是污水等污染物,滲漏還會造成土壤污染、地下水污染,影響生態(tài)環(huán)境。在極端情況下,嚴重的結(jié)構(gòu)性缺陷可能導致管道完全失效,必須進行緊急更換,不僅會產(chǎn)生高昂的維修成本,還會對城市正常供水、排水等民生保障工作造成嚴重干擾。
針對結(jié)構(gòu)性缺陷的修復,核心目標是恢復管道的結(jié)構(gòu)強度、密封性和穩(wěn)定性,確保管道能夠重新承受外部荷載(如土壤壓力、車輛荷載等)和內(nèi)部水壓,維持正常的結(jié)構(gòu)功能。因此,修復過程需采用專業(yè)性強的結(jié)構(gòu)性修復方法,從根本上解決結(jié)構(gòu)層面的問題。
目前常見的結(jié)構(gòu)性缺陷及具體定義如下:
破裂(PL):當管道承受的外部壓力超過自身所能承受的極限時,管子發(fā)生破裂。根據(jù)破裂的形態(tài)不同,可分為縱向破裂、環(huán)向破裂和復合破裂三種,不同形態(tài)的破裂對管道結(jié)構(gòu)的破壞程度和修復難度存在差異。
變形(BX):管道在外部壓力擠壓作用下,出現(xiàn)形狀上的變異,如管道被壓扁、彎曲等,這種變形會直接改變管道的原有結(jié)構(gòu)形態(tài),降低其承載能力。
腐蝕(FS):管道內(nèi)壁長期受到水流、化學物質(zhì)等的侵蝕,導致管壁材料流失或剝落,表面出現(xiàn)麻面,嚴重時甚至會露出內(nèi)部的鋼筋,使管道的結(jié)構(gòu)強度大幅降低。
錯口(CK):在管道接口處,同一接口的兩個管口出現(xiàn)橫向偏離,未能處于管道設計的正確位置,這種偏差會破壞接口的密封性和結(jié)構(gòu)連貫性,容易引發(fā)滲漏問題。
起伏(QF):管道接口位置發(fā)生偏移,導致管道整體的豎向位置出現(xiàn)變化,在較低的位置容易形成洼水區(qū)域,長期積水會加劇管道的腐蝕,同時也會影響水流正常輸送。
脫節(jié)(TJ):兩根管道的端部未能充分接合,或原本接合的接口出現(xiàn)脫離現(xiàn)象,使管道出現(xiàn)明顯的縫隙,極易發(fā)生滲漏,嚴重時可能導致管道分段失效。
接口材料脫落(TL):管道接口處用于密封或連接的材料(如密封圈、填料等)發(fā)生脫落,不僅會影響接口的密封性,導致滲漏,還會削弱接口的連接強度,破壞管道的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
支管暗接(AJ):未按照正常的施工規(guī)范和流程,私自將支管接入主管道。這種違規(guī)操作不僅可能導致管道內(nèi)水流紊亂,增加堵塞風險,還會破壞主管道的原有結(jié)構(gòu),降低主管道的承載能力和穩(wěn)定性。
異物穿入(QR):外界的異物(如金屬碎片、石塊等)穿透管道壁進入管道內(nèi)部,會直接破壞管道的結(jié)構(gòu)完整性,同時異物本身也可能阻礙水流,影響管道正常運行。
滲漏(SL):管道內(nèi)的水通過管壁的破損處或接口的密封失效處泄漏到外部土壤中,或者外部的地下水通過管道的缺陷處滲入管道內(nèi)部。滲漏不僅會造成水資源浪費或管道內(nèi)水質(zhì)污染,長期還會加劇管道結(jié)構(gòu)的損壞。
二、功能性缺陷:影響管道排水效率的常見問題
功能性缺陷與結(jié)構(gòu)性缺陷不同,其主要影響集中在管道的內(nèi)部功能層面,是指因管道內(nèi)部出現(xiàn)雜物堆積、附著物等情況,導致管道過水能力下降的缺陷類型。這類缺陷不會直接破壞管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,主要危害在于降低管道的排水效率,對城市排水系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)造成干擾。
從實際影響來看,功能性缺陷會導致管道排水效率降低,常見的問題包括管道淤積、堵塞、排水不暢等。當這些問題發(fā)生時,可能引發(fā)城市道路積水,影響交通通行;在雨季,排水不暢還可能導致污水倒灌,進入居民小區(qū)或街道,影響居民生活環(huán)境和公共衛(wèi)生。但需要注意的是,功能性缺陷不會直接導致管道結(jié)構(gòu)失效,其危害范圍相對集中在排水功能層面。
針對功能性缺陷的修復,核心目標是恢復管道的過水能力,無需對管道結(jié)構(gòu)進行大規(guī)模改造。修復過程中可采用非結(jié)構(gòu)性或半結(jié)構(gòu)性修復方法,通過清除管道內(nèi)的障礙、減少過流阻力,即可使管道恢復正常的排水功能。
目前常見的功能性缺陷及具體定義、等級劃分如下:
沉積(CJ):管道內(nèi)的雜質(zhì)(如泥沙、淤泥等)在管道底部逐漸沉淀淤積,形成沉積物。根據(jù)沉積物厚度占管道管徑的比例,沉積缺陷可分為四個等級,沉積物厚度越大,等級越高,對管道排水截面積的占用越多,對排水能力的影響也就越大。
結(jié)垢(JG):管道內(nèi)壁長期與水流接觸,水中的礦物質(zhì)、微生物等在管壁表面附著,形成結(jié)垢。結(jié)垢分為硬質(zhì)結(jié)垢和軟質(zhì)結(jié)垢,根據(jù)結(jié)垢造成的管道過水斷面損失程度,可劃分不同等級,過水斷面損失越大,說明結(jié)垢越嚴重,管道的實際過水能力下降越明顯。
障礙物(ZW):管道內(nèi)部存在影響水流正常通過的阻擋物,如廢棄的管道零件、垃圾等。按照障礙物造成的過水斷面損失情況,可確定障礙物的等級,過水斷面損失越大,障礙物對水流的阻礙作用越嚴重,排水效率降低越顯著。
樹根(SG):管道周邊的樹木根系,在生長過程中自然延伸并進入管道內(nèi)部,可能是單根樹根,也可能是密集的樹根群。根據(jù)樹根造成的過水斷面損失程度,樹根缺陷可分為四個等級,過水斷面損失越大,樹根對管道排水的阻礙越嚴重,還可能纏繞其他雜物,加劇堵塞風險。
殘墻、壩根(CQ):主要來源于施工過程中的遺留物(如施工時臨時搭建的墻體殘留),或管道破損后形成的墻體、根部狀障礙物。雖然相關(guān)規(guī)程中未明確其詳細的等級劃分,但在實際評估中,通常可根據(jù)其占用管道過水斷面的比例、對水流的阻礙程度等情況,判斷其對排水功能的影響大小。
浮渣(FZ):漂浮在管道內(nèi)水面上的外來物,如塑料袋、油污、落葉等。目前規(guī)程中未對管道內(nèi)浮渣的等級劃分進行詳細說明,實際評估時可參考相關(guān)檢查井的標準,結(jié)合浮渣的數(shù)量及對管道過水的影響程度,分為以下幾類情況:少量漂浮物且不影響管道正常過水;大量漂浮物但部分可在水流作用下被沖走,對過水影響較;大量漂浮物堆積,嚴重阻擋水流,顯著降低排水效率。
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