高東振
摘要:排水管道在城市化發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮的作用十分重要,雖然為城市居民提供了相應(yīng)的服務(wù),可也存在管道老化與腐蝕等問題,而存在爆裂等安全風(fēng)險(xiǎn),要是不能針對其及時(shí)維護(hù)與進(jìn)行必要的保養(yǎng),會(huì)嚴(yán)重降低排水管道使用性能?;诖耍恼聦τ嘘P(guān)檢測技術(shù)在城市排水管道中的應(yīng)用路徑加以簡要分析。
關(guān)鍵詞:檢測技術(shù);城市排水管道;應(yīng)用與適用性
引言:城市排水管網(wǎng)是非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,其安全運(yùn)行情況將直接影響到城市的安全運(yùn)行。在排水系統(tǒng)中,管線沉降、管道擁堵、城市內(nèi)澇等各種排水管網(wǎng)病害,嚴(yán)重影響到一些城市的安全運(yùn)行,給居民正常生活帶來一定的困擾??茖W(xué)合理的管道檢測和保養(yǎng)不僅可以提高管道壽命,還有利于減少排水管網(wǎng)的病害。在西方國家已經(jīng)具有嚴(yán)格的管道檢測項(xiàng)目和周期標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了實(shí)施監(jiān)督排水管網(wǎng),大大提高了排水管網(wǎng)的作用和價(jià)值。
1傳統(tǒng)的排水管道檢測方法
(1)直接目測。直接目測一般分為巡視、開井目測與人員進(jìn)入管道內(nèi)目測三種。巡視是檢查人員通過觀察窨井蓋或雨水篦周圍的表象來判斷設(shè)施的完好程度,如井蓋是否缺損、是否出現(xiàn)塌陷等。開井目測是通過打開窨井蓋觀察窨井內(nèi)部沉泥、水位、水質(zhì)等情況來判斷管道運(yùn)行狀況。(2)量泥斗檢測法。該檢測方法主要檢查檢測井和管道口的積沙和淤泥厚度,確認(rèn)排水管道是否可以正常運(yùn)行。該檢測方法的優(yōu)點(diǎn)在于直觀速度快,缺陷在于無法檢測管道內(nèi)部,也不能檢測結(jié)構(gòu)損壞情況。(3)潛水 檢測。對于水位很高,斷水和封堵有困難的大型管道,包括倒虹管和排放口,可采用潛水員進(jìn)入管內(nèi)的檢查方法。潛水員通過手摸管道內(nèi)壁來判斷管道是否有錯(cuò)位、破裂和壩頭等病害。(4)反光鏡法。反光鏡法實(shí)用性 比較低,主要應(yīng)用在一些管道內(nèi)無水的區(qū)域,通過利用反光鏡把日光折射到管道內(nèi),檢查管道是否順直和垃圾堆積情況,確認(rèn)管道內(nèi)部是否存在錯(cuò)位和堵塞等問題[1]。該檢測方法的優(yōu)點(diǎn)在于直觀、快速、安全,缺陷在于無法檢測管道結(jié)構(gòu)損壞情況,一旦有障礙物或者是垃圾堆積,視線受阻則無法進(jìn)行檢測。(5)量泥桿檢測。將量泥桿(測量花竿或竹竿)插入井 底后緩慢提出至地面,以附著在竿上的污泥高度作為管道積泥深度,該方法操作簡單,可用于較干硬的污泥,屬于精確的定量檢查。在污泥稀薄且水位較高的管道中,會(huì)因?yàn)槲勰嗪圹E流失而給檢查帶來困難。
2現(xiàn)代排水管道檢測技術(shù)
2.1電法測漏與雷達(dá)結(jié)合檢測技術(shù)
電法測漏檢測是通過在管段范圍內(nèi)布置測點(diǎn),通過不斷移動(dòng)電極的位置,測量兩個(gè)電極間電流的變化來間接反映管道內(nèi)部的滲漏情況。正常使用的管道完整性較好,無損壞的管段電阻抗較高,從而兩電極回路中的電流較低;當(dāng)管段出現(xiàn)損壞滲漏現(xiàn)象時(shí),水流會(huì)降低電極間的阻抗,繼而回路電流增大,電流曲線出現(xiàn)峰值現(xiàn)象,借此來判斷管道內(nèi)部的破損、滲漏狀況,同時(shí)借助雷達(dá)定位技術(shù)來確定缺陷出現(xiàn)的位置。
2.2紅外溫度記錄儀
依據(jù)排水管道周圍土壤和滲漏點(diǎn)之間的溫度差,進(jìn)行排水管道檢測。在進(jìn)行具體檢測工作時(shí),通過相應(yīng)的儀器設(shè)備開展現(xiàn)場實(shí)地測量,這種設(shè)備能夠測量相對較小的溫差,而且可以實(shí)現(xiàn)溫度曲線的自動(dòng)繪制,從而檢測出管道滲漏情況及其表面孔隙??墒沁@項(xiàng)檢測技術(shù)無法將孔隙尺寸精準(zhǔn)測量出來。
2.3聲納檢測技術(shù)
聲納檢測是采用聲波技術(shù)對管道等設(shè)施內(nèi)水下物體進(jìn)行探測和定位的檢測方法。利用聲波可以通過水傳播,遇固體反射的原理,聲納頭向管壁發(fā)出聲納信號,同時(shí)接收反射信號,系統(tǒng)通過顏色區(qū)分聲納信號的強(qiáng)弱,從而分辨出不同介質(zhì)的輪廓,模擬成管道內(nèi)部的斷面圖,通過斷面圖查明管道內(nèi)部狀況管道。聲納檢測信號必須在水下才能傳播,所以其主要用于在管道內(nèi)有永的條件檢查管道的功能性缺陷及嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性缺陷。它解決了排水管道在滿管或半管水情況下無法采取檢測系統(tǒng)的問題,聲納檢測可提供管道過水剖面淤泥沉積、垃圾堵塞、管道變形、偏移錯(cuò)位等精確具體的數(shù)據(jù)圖像信息。
2.4閉路電視檢測技術(shù)
閉路電視檢測(ClosedCameraTVInspection),簡稱CCTV系統(tǒng)。在上世紀(jì)50年代,閉路電視技術(shù)逐步被應(yīng)用于管道的攝像檢查中,解決了人工檢測的局限性問題,更為客觀的反映管道的運(yùn)行狀況,也改善了城市排水管道檢測作業(yè)人員的工作環(huán)境。CCTV檢測原理如同“胃鏡”,即帶有攝像與 燈光功能的爬行器在管道內(nèi)爬行,同時(shí)為管道攝像,診斷管道使用狀態(tài)。為了獲得清晰的圖像,CCTV設(shè)備由攝像、照明、爬行器、線纜、顯示器和控制系統(tǒng)等部件組成,通過自動(dòng)爬行驅(qū)動(dòng)進(jìn)入下水管道內(nèi)部,拍攝并錄制管道內(nèi)部的質(zhì)量狀況,燈光亮度可以調(diào)節(jié),攝像頭可隨意旋轉(zhuǎn),同時(shí)支架高度也可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
3城市排水管道檢測評估方法適用性分析
不同的檢測技術(shù)在排水管檢測和維修中發(fā)揮著不同的作用,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的管道結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行評估和選擇。一般來說,傳統(tǒng)檢查中的目視檢查和反射檢查適用于排水管道的日常維護(hù),管道維修的檢查以及停水后進(jìn)入管道的質(zhì)量驗(yàn)證。人工目視檢查雖然主觀,但是需要一定的檢測經(jīng)驗(yàn),但不適合一些排水管道嚴(yán)重的問題。該方法可以了解關(guān)鍵點(diǎn),了解損壞的特殊和特殊情況[2]。聲納檢查是在維護(hù)工作期間評估管道中污垢積聚的手段,只能在回波定位檢查中進(jìn)行,可以在管道中連續(xù)檢查,保證了數(shù)據(jù)可以更準(zhǔn)確。除了測量泥漿堆積的深度,聲納傳感技術(shù)還可以測量水面以下的管道的結(jié)構(gòu)和連接。閉路電視檢測技術(shù)應(yīng)用于日常維護(hù)、管道運(yùn)行、結(jié)構(gòu)檢測和質(zhì)量檢測等。并且該檢測比較完整,可以檢測出管道中的大部分結(jié)構(gòu)性問題。
4城市排水管道檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
4.1開發(fā)新檢測設(shè)備
隨著城市化的發(fā)展,對城市排水管道檢測技術(shù)提出了更高的要求,要求管道檢測必須滿足高效和簡便的目的。目前在管道檢測設(shè)備的開發(fā)上,主要以改進(jìn)CCTV管道機(jī)器人為主。例如步行式管道機(jī)器人,該機(jī)器人最大的優(yōu)勢在于不受障礙物的影響,也不會(huì)出現(xiàn)車輪打滑的現(xiàn)象。還有漂浮式管道機(jī)器人,可像小艇一樣在有水管道內(nèi)自由移動(dòng),可以有效避開管道底部淤泥和障礙物。為了避免障礙物的阻擋,研發(fā)出一種帶自動(dòng)高壓射水清理系統(tǒng)的管道機(jī)器人,還具有兼顧清淤的功能。另外在開發(fā)新檢測設(shè)備時(shí),也可以向無線檢測方向開發(fā),這樣可以大大提高檢測效率,同時(shí)也需要開發(fā)出更小體積的管道機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)不受管道直徑的限制。
4.2組合多種檢測技術(shù)
在我國科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的過程中,很多檢測設(shè)計(jì)均得到了進(jìn)一步的完善與優(yōu)化。同樣在進(jìn)行排水管道檢測過程中,應(yīng)有效結(jié)合各種檢測技術(shù)做到優(yōu)勢互補(bǔ),將檢測技術(shù)的自身價(jià)值與功用充分發(fā)揮[3]。例如,可將潛望鏡與CCTV檢測技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,這樣一方面能夠現(xiàn)清晰觀察排水管道缺陷,另一方面可以防止受到障礙物的阻礙,做到兩項(xiàng)檢測技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)。
結(jié)束語:與西方發(fā)達(dá)國家相比,我國的檢測技術(shù)起步時(shí)間較晚,而且存在著一些問題有待解決,例如檢測程度不合理、檢測設(shè)備落后等?;诖?,我國有關(guān)部分應(yīng)對城市排水管道狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,針對其中缺陷嚴(yán)重的進(jìn)行有效維修防止發(fā)生事故、延長使用時(shí)間、減少維護(hù)成本,進(jìn)而提高城市排水管道的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
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