市政给水工程材料质量与安全性能评估

市政给水工程材料质量与安全性能评估

沈娟

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摘要：随着城市化的快速发展，确保市政供水工程的安全性和质量已经变成了确保城市居住者生活质量的关键支柱。本文重点对市政给水工程中的材料质量进行了研究，目的是通过对其进行科学的评价方法及测试技术来综合评价市政给水工程中材料质量及安全性能，从而为该项目设计、建设及运营提供可靠的依据。通过严格的材料质量控制和风险评估可以有效降低安全事故发生的概率，保障市政给水工程的安全运行，这对于提高市政给水工程的安全性和可靠性具有重要意义，为相关工程的建设和管理提供了有益的参考。

关键词：市政给水工程；材料质量；安全性能；评估方法；风险评估；预防措施

引言

在城市化进程加快、人口持续增加的背景下市政给水工程是城市基础设施中非常重要的一个部分，肩负着保证居民日常生活的任务、工业生产及其他用水需求是一项重要工作，但市政给水工程施工及运行中材料质量及安全性能越来越突出，已成为影响工程质量及供水安全至关重要的因素。最近几年因市政给水工程材料质量及安全性能存在问题而导致安全事故不断上升，不仅对城市居民生活造成很多不便还对城市经济发展及社会稳定造成不利影响，因此加强市政给水工程材料质量安全性能评价研究与实践具有十分现实而深远的历史意义。

一、理论基础

（一）市政给水工程概述：定义、功能、发展历程

图 1 城市给排水系统

市政给水工程是城市基础设施中非常重要的一个部分，其是指为了满足城市居民以及企业在生产以及生活过程中对水的使用所进行的供水系统工程，主要有水源地的选择、水厂的建设、输配水管网的敷设和附属设施安装。市政给水工程的功能在于确保城市居民和企业能够持续、稳定、安全地获取到符合卫生标准的饮用水，是城市正常运行和居民生活质量保障的基础[1]。伴随着城市化进程加快、人口数量持续增长，城市水资源需求量与日俱增，市政给水工程建设经历着由简到繁、由分散向集中演进；在科学技术不断进步、环保理念深入人心的今天，市政给水工程建设更强调水资源的可持续利用与环境保护，已经成为城市可持续发展中必不可少的组成部分。

（二）材料质量对安全性能的影响机制

材料质量在市政给水工程耐久性中起着至关重要的作用，高质量的材料可以抵御外界环境的腐蚀与损害，提高工程使用寿命；反之劣质材料在运行过程中易出现老化和腐蚀现象，使项目提前破坏，对城市供水造成隐患。材料质量的好坏对于市政给水工程稳定性同样有着不可忽视的影响，工程建设中材料要受到重力、压力和拉力等多种作用力的影响，若材料质量不过关则很难承受上述作用力，从而造成工程结构失稳甚至倒塌等重大事故。材料质量的好坏也影响着市政给水工程是否安全，给水时材料需暴露于水中，若材料中存在有害物质或者容易滋生细菌和其他微生物都可能污染水质，对居民身体健康造成危害，所以选用安全无毒耐腐蚀材料是保证市政给水工程安全的一个重要先决条件。

二、材料质量评估

市政给水工程使用的材料有很多种，每一种材料都以其特有的物理、化学及机械性能在项目中起着必不可少的作用。以下是对市政给水工程中常用的几种材料类型及其适用性的简要概述（如表1所示）。

表 1 水工程中常用的材料类型及其适用性

这类材料在选用时需要结合具体工程要求、水质条件和埋设环境来考虑，才能保证市政给水工程材料质量和安全性能。

（二）材料质量控制：原材料检测、生产工艺控制、成品检验

原材料检测作为材料质量控制中的第一步，对其物理性能、化学成分和机械性能等方面进行综合测试能够保证其质量满足工程要求，这一环节对避免劣质材料的应用，确保工程质量具有十分重要的意义。生产工艺控制对保证物料质量稳定至关重要，物料生产过程中必须严格遵守生产工艺要求，保证各生产环节达到质量标准，同时要加强生产过程监测与记录，发现并整改生产中存在的问题，确保产品质量一致。成品检验作为材料质量控制中的最后防线，可从成品外观质量、尺寸精度和物理性能的检验来判断其满足质量要求，对达不到要求的物资要整改或者退换货，以免流入项目使用带来安全隐患。通过执行严格的物料质量控制流程，能够保证市政给水工程所用物料质量满足规范要求，对工程质量和安全性能起到了强有力的保证作用[2]。

三、安全性能评估

（一）评估方法与测试技术

实验室测试作为安全性能评价的基石，其是在可控的实验环境中模拟真实工程中力、温度、湿度等因素来检测材料各项物理、化学及机械性能。比如对管材材料可通过拉伸试验来评价材料的抗拉强度、通过水压试验来测试材料的密封性、耐压性等；耐腐蚀试验和耐磨性测试也是评价材料安全性能最主要的方法，通过实验室测试可以精确地得到材料各项性能参数，从而对安全性能评价提供了直接的依据。现场检测对于安全性能评估具有重要的辅助作用，工程施工现场通过使用目测、敲击和超声波检测这些非破坏性检测技术来检测材料外观质量和安装质量、对内部缺陷等做综合检验，并通过现场检测可及时发现物料在加工、运输和安装过程中容易出现的裂纹、气孔和夹杂现象，从而对工程质量控制起到了及时有效地反馈作用。数值模拟与仿真技术对于安全性能评估同样具有举足轻重的地位，通过建立工程材料数字模型并使用计算机对其进行模拟分析，能够预测出实际工程材料性能表现情况，这种方法能够模拟复杂的工程环境，对材料的应力分布、变形行为等进行深入分析，从而评估其安全性能

[3]。比如可利用有限元分析软件分析管道的受力情况，并评价管道在各种运行条件下承载能力；应用流体动力学软件对管道内水流进行了仿真，并对其水力性能进行评价。在实践中评估方法及测试技术选择要结合项目具体情况及需求，针对不同种类材料、不同项目阶段及不同评估目标，需将各种方法及技术结合使用才能保证评估结果全面准确。

（二）风险评估与预防措施

风险识别为风险评估提供了依据，市政给水工程可能会遇到的风险主要有材料质量不过关、施工时出现质量问题以及外界环境对其的腐蚀，这些风险会导致管道破裂、泄漏等安全事故的发生，给城市居民生活及财产安全带来威胁，所以有必要全面系统地辨识这些潜在风险，并确定安全性能评价的侧重点与方向。以风险分析为核心的风险评价，当发现潜在的风险时需进行分析与评价以判断风险严重程度及发生概率等，这些都可从历史事故案例统计分析中得到、专家咨询与模拟实验等手段，其风险分析结果会对预防措施的发展与落实产生直接的影响。如针对管道腐蚀风险进行分析可对不同材质在各种环境中的腐蚀速率及寿命进行评价，以便选择合适的防腐措施及管材种类。制定预防措施是风险评估的目的，依据风险分析之结果可制定出相关预防措施来减少安全事故的发生概率，其中包括强化材料质量控制、改进施工工艺水平、强化养护与监控。如选材阶段可选用耐腐蚀性好、机械性能好的材料；施工时可采取先进焊接技术及防腐措施保证管道质量及密封性；运行阶段可加强对管道的检修与监控，及时发现并应对潜在安全隐患。

结论

市政给水工程材料质量及安全性能评价是一项复杂且重要的工作，需将各种评价方法及测试技术相结合并进行风险评价及预防措施制定，对材料进行质量及安全性能综合评价不仅对市政给水工程施工及管理提供有益参考，而且对相关方面研究及实践具有一定价值，今后要不断加强对市政给水工程材料质量安全性能评价的研究及实践工作，从而为城市供水系统安全、稳定地运行提供更坚实的保证。

参考文献

[1] 叶敬姿.水稳材料在市政道路建设中的应用与性能评估[J].建筑技术开发, 2024(002):051.

[2] 李俊峰.市政给水管道工程施工质量控制及安全文明施工措施[J].河南建材, 2023(12):95-97.

[3] 王雨霖.市政给排水排水工程质量安全监督与管理[J].现代物业:中旬刊, 2022(9):3.