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各类管道检测技术的解析

广州迪升探测工程技术有限公司一、排水管道检测随着城市建设和生产的发展,越来越多的管理者开始重视、加强地下管网等基本设施的管理;但常年埋设于地下排水管道,在类别众多的地下管线中往往被忽视;在已经开展过城市地下管线普查的城市中,排水管网虽然属于调查、探测范围,其主要以管线的平面位置、埋深、管径、材质为主要探测、调查内容,这些工作的开展在某种程度上可满足城市规划、市政建设的需求;但由于行业管理、部门管理所要求的侧重面存在相当的差异,单纯的沿用上述的方法,已远远不能满足市政排水系统深化管理的要求。

由于排水管网埋设于地下,属于地下隐蔽工程,因历史原因及方法技术的限制,使得排水管道的运行状况检测一直处于滞后和较为被动的局面,而且并未被引起足够的重视。

排水管网的重要性,往往只能在其部分或完全丧失输水能力,甚至造成污水四溢,对正常的生产或生活产生不利影响时,才被引起注意,而工作的目的也仅仅是对管道进行应急性疏通。

根据目前掌握了解的情况,在我国城市排水管网中运行中普遍存在着建设和运行管理脱节的普遍现象,需引起足够的重视。

1、目前城市排水管网运行中存在的问题1.1、城市内涝,给市民生活带来不便随着城市建设规模和城市周边区域城市化进程的不断加快,排水管网在现代化城市中的作用举足轻重,排水管网的运营状况关系到城市运行功能是否正常。

2004年7月间的一场大雨就让北京市的交通几乎瘫痪;给城市的正常运行和市民的工作、生活产生了巨大的影响。

2007年7月,济南的暴雨更使得“泉城”变成“水城”,并造成了人员的伤亡。

在我国国内的各个城市,每逢雨季,“水浸街”的问题屡见不鲜。

北京市降雨后立交桥的交通状况广州市降雨后立交桥的交通状况城区道路积水状况1 城区道路积水状况2 究其原因:随着城市化进程和路面普及率的提高,城区内大地的保水、滞洪能力大大下降,雨水的径流量增加很快,部分地段原有的管渠设计流量已难以承受短时间强降雨产生的地面径流。

另一方面,排水管网输送的污水中均含有一定的固体、半固体杂质;布设排水管网时,按设计的坡度和排放量一般可以保持管道的自净流速,但因局部管段的缺陷(如阻塞、破碎、沉降或施工遗留问题),直接影响了排水管道的过水能力,导致管道内水流速度减慢,从而产生管道淤积,降低了管道的输水能力,造成排水不畅甚至管道堵塞。

1.2路面塌陷排水管网埋设于地下,会因为施工质量、运行年代、酸碱腐蚀、基础沉降错位等原因,使管道产生破损而造成的污水泄漏。

在部分管内流量大、流速高的地段,破损的管道带走大量泥土造成路面的塌陷,因而出现事故的情况,也时有发生。

1.3 污水处理厂及配套设施不能正常运行为了保护环境和有限的水资源,政府不惜重金投资,进一步加强城市污水处理的力度,各个城市的截污处理工程纷纷动工,以期达到预期的目的。

但在对截污工程中重点的管网施工质量监督检查、竣工验收以及运行情况监测方面仍缺乏有效的技术手段。

而排水管道存在的泄漏和管路不清的问题,直接关系到污水处理厂及配套泵站的设备能否正常运转和设计处理能力范围内排放的污水能否全部进入污水处理厂。

1、以XX 市XX 污水处理厂为例,该工程为城市污水治理工程,工程服务范围涵盖了城市中心区两大污水系统。

配套管网改造竣工验收经闭水试验,结果正常,但运行中却因实际承水量远低北京市大望路路面塌陷现场 北京市京广桥路面塌陷现场 东莞市莞长路路面塌陷现场 广州市流花路路面塌陷现场于设计水平,污水处理设施无法正常运行。

2、以XX市为例,该市自来水日供水量约为25,000立方米,但污水处理厂开始运营后,由于污水收集管道存在严重缺陷,造成大量地下水侵入,使得污水处理厂日进水量达到80,000立方米,且污水COD很低,污水处理设施无法运行。

3、由于污水管道、雨水管道可能存在的错接现象,使可直接排放的雨水接入污水系统后,加大了降水期间排水管道的输水压力,给污水泵站的稳定运行带来一定的压力。

同时,须处理的生活污水、工业废水由错接的排放口,接入可直排的雨水系统后,造成可直排的雨水被污染,形成对地表水体的污染。

因此查明管道可能存在的混接和错接是关系到环保和排水管网、污水处理厂稳定运行的重要因素。

1.4 污水管道施工质量的检查手段限制对于新铺设的排水管道而言,竣工验收是一项重要的工作步骤,它能够定论新铺设的排水管道是否可以正常运行。

以往的管道竣工验收,通常是进行外观目测和使用闭水法试验来完成的。

闭水试验虽然能在一定程度上检验新建排水工程的质量,特别是检验新建排水管道的渗漏性有一定的实效,但其还是存在着严重的局限性,特别是无法直观的对新建排水管道内部状况进行检验。

因为一个新建的排水工程,并不仅仅是通过对管道做闭水试验,只要不出现漏水现象就代表其施工质量合乎标准了。

根据目前的实际情况,在管道竣工投入运营后,排水管道的运行隐患主要存在以下问题。

1、管道中的建筑垃圾和异物主要来自于施工后期及竣工验收之前,个别施工单位或施工人员为了省事省力,并未将地面的建筑垃圾及废建筑模板、木料、编织袋、破烂工具等垃圾、异物运离施工现场,而是就近将垃圾异物抛于人井或管道内或用水将泥沙冲入人井中流入管道内,以应付验收;2、管道内出现破损与变形,主要原因是铺设和回填时不小心造成的;3、管道接口错位及局部沉降,与基础处理质量有关;4、雨污混接和其他与设计和施工有关的问题。

另外,由于管道施工时间、施工单位的不同及施工质量问题,在部分管段的管底标高在管道交叉处存在不合理现象,坡度的不当,使得部分管段水流不畅,水位高、流速低,产生淤积。

出现这一系列情况的原因,除历史原因和一些客观因素产生的影响外,对即将投入运行的管道的运行状况不明和新竣工管道质量控制手段的欠缺,是一个重要因素。

管道内遗留的沙包等建筑垃圾未运营的管道顶部破裂塌陷管道内遗留的工具(镐头、胶桶等杂物)拆除不彻底的挡水墙上述问题的存在,影响了排水管网的正常运行,在部分地区甚至造成污水四溢,形成污染,不仅对正常的生产和生活带来极大不便,同时造成不好的社会影响,给各级政府和各职能部门带来了极大的负面影响,从而降低职能部门乃至政府的公众形象。

有业内人士指出;排水设施能力低、排水体系不完善、养护手段落后是制约我国当前城市排水能力的突出问题。

2、提升管道运行管理水平的方法技术及应用新技术的产生与发展,为解决现实工作中所遇到的问题提供了设备和技术上的保障。

2.1 CCTV检测CCTV(Closed Circuit Television)检测工作是一项新型的应用工程技术,它利用工业管道内窥摄像系统,连续、实时记录管道内部的实际情况;技术人员根据摄像系统拍摄的录像资料,对管道内部存在的问题如:连接关系、破裂、沉降、错位、塌陷进行实地位置确定、缺陷性质的判断,具有实时、直观、准确和一定的前瞻性,为对排水管道进行有针对性的维护提供可靠的技术依据。

英国产Telespec 152 管道CCTV检测设备CCTV检测主要应用于:—查找因排水系统或基建施工而找不到的检修井或去向不明管段—管路淤积、排水不畅等原因的调查—管道的腐蚀、破损、接口错位、淤积、结垢等运行状况的检测—查找、确定非法排放污水的源头及接驳口—可直接排放污水与须处理污水的合流情况检测—污水处理厂通过排水系统接受过多的不明渗入水或承水量不足的检测—污水泄漏污染的检测—新建排水系统的竣工验收—排水系统改造或疏通的竣工验收—由于污水泄漏造成地基塌陷,建筑结构受到破坏等CCTV检测现场顶部破裂管道接口错位私接分支造成管道破裂*以上图片在实际检测成果中截取。

CCTV在检测工程应用:XX汽车股份有限公司,厂区为雨污分流制排放涉及,XX车间排放的工业废水,由于含有漆泥及其它有害成份,须进行相应的处理,日用水量约为4,000吨,但环保部门发现配套的污水处理站所接纳的废水仅为该车间排放量的20%—30%,大部分的废水去向不明,且雨水总排口水质超标,经检测发现管道泄漏严重,大量工业废水自破损污水管段渗漏浸入地下后进入雨水管道,经检测并修补后,管道及污水站运行恢复正常。

X 市拟新建一座污水处理厂,由于污水管道沿河堤两侧分布,每当河水上涨时总有大量的河水涌入污水管道,使污水处理量和费用大幅增加,在污水处理厂的项目论证时,有专家建议再投资1,500万元对沿河堤两侧的管道开挖重建,而这样势必耗费大量的资金和时间;后采用CCTV检测查明了管道的状况以及涌水管道及涌水点的准确位置,进行定点修补后,该管道运行状况良好。

3.2 管道潜望镜检测管道潜望镜是进行管道快速检测的设备,它利用可调节长度的手柄将高放大倍数的摄像头放入检查井内或其它隐敝空间,操作人员在地面通过控制器调整灯光、镜头焦距进行观察,并以图片或录像形式储存检查资料。

管道潜望镜配备了强力光源,在管道充满度较小,具备检查条件的情况下,能在直径200—1500毫米管道的管口检查、观测管道内部情况,在管道情况理想的情况下,检测纵深最大可达80米,能够清晰地显示管道裂纹、堵塞等内部状况,对管道的结构性缺陷进行判断,为管道养护、维修提供技术依据。

污水渠箱侧壁涌水严重淤塞的污水管道*以上图片在实际检测成果中截取。

工程实际应用表明:采用内窥检测可以有效、准确地对排水管道的运行状况进行检测,并根据检测结果提出有针对性的解决方案。

但是,地下排水管网复杂,由于流量、管道标高等原因,部分管道由于无法控制、降低水位或因生产无法截流停水等原因,而难以进行内窥检测。

针对这一情况,我公司从国外引进了当今世界上最先进的SONAR 检测系统,以解决排水系统检测工作中遇到的上述特殊问题。

3.3 管道声纳检测声纳为英语sonar 的音译,是英语Sound navigation and ranging 的缩写,是利用声波对水下物体进行探测和定位识别的方法和所用设备的总称。

用于工程检测的PC1512声纳检测系统属于主动声纳(有源声纳)。

主动声纳利用自身装置向水中发射声波,通过接收水下物体的反射回波发现目标,目标的距离可通过发射脉冲和回波到达的时间差进行测算;声纳检测系统在计算机及专用软件系统的支持下对接收的反射声波信号进行自动处理,以测定检测目标的各种参量,达到进行管道运行状况检测的目的。

声纳检测系统的特点该系统适用于无法进行内窥检测的充满度较高的污水管道,适用于直径(断面尺寸)从125mm 至5000mm 范围内各种材质的管道。

声纳系统可辨认并定位管道内部的沉积物、凝结物,同时对大于3mm 的开放(通透)形裂隙进行检测和定位。

检查井内的水位及垃圾检查井内的水位及垃圾其水下扫描传感器可在0℃—40℃的环境下正常工作。

用于工程检测的声纳的解析能力强,数据更新速度快;2MHz频率的声音信号经放大并以对数形式压缩,压缩之后的数据通过Flash A/D转换器转换为数字信号;检测系统的角解析度为0.9度,每个扫描单元又可分解成250个单位;因此,在125mm 的管径上,解析度为0.5mm,而在长达3m的极限范围上也可测得12mm的解析度,可以满足市政排水管(渠)检测目的的要求。

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