城市排水管道检测技术应用与适用性分析--中国期刊网

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城市排水管道检测技术应用与适用性分析

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：袁义轩

[导读] 摘要：城市排水管道就如同城市的血管一样，与城市的健康运转息息相关。

        山东正元地球物理信息技术有限公司山东济南 250101
        摘要：城市排水管道就如同城市的血管一样，与城市的健康运转息息相关。雨水管可能出现各种功能缺陷，如污泥沉积、管壁结垢、接口漏损等。这类状况的存在会造成管道排水不畅，服务功能下降，造成局部地区的内涝或污染周边环境，为保证排水管道设施畅通和安全运行，需要通过检测技术手段来了解管道内的功能性和结构性状况，指导维护和管理工作。
        关键词：排水管道；管道检测；适用性
        引言
        城市排水管道在竣工验收交付前必须进行管道严密性试验及无损检测。为保证城市排水管道功能性满足质量要求，论述了闭水试验及闭路监视系统检测（以下简称 CCTV 检测）对排水管道质量保证的重要意义，从闭水试验及CCTV 检测的方法、检查验收、安全保证措施及应注意的事项等几个方面阐述了管道功能性试验检测技术的应用。
        1.传统检测方法
        传统检测主要是指通过目测或简单工具对排水管道进行检测。它具有简便快捷和成本低的特点，广泛应用于一般性的巡视和普查工作，是城市管道养护企业的常用方法。该方法由于受检查人员自身职业技术素质的制约，检查结果往往带有一定的主观判断性，主要包括以下几类：
        1.1 直接目测
        直接目测一般分为巡视、开井目测与人员进入管道内目测三种。巡视是检查人员通过观察窨井盖或雨水篦周围的表象来判断设施的完好程度，如井盖是否缺损、是否出现塌陷等。
        1.2 反光镜目测
        反光镜目测即通过反光镜把日光折射到管道内，检查管道的堵塞、错位等情况。反光镜主要由镜片、可伸缩的探杆和镜架组成。在光线充足的情况下，反光镜检查可检测到窨井口附件数米范围内的排水管道。检测范围具有一定的局限性，在管道埋深较深或水位较高时不适用。
        1.3 潜水检测
        对于水位很高，断水和封堵有困难的大型管道，包括倒虹管和排放口，可采用潜水员进入管内的检查方法。潜水员通过手摸管道内壁来判断管道是否有错位、破裂和坝头等病害。
        1.4 量泥杆检测
        将量泥杆（测量花竿或竹竿）插入井底后缓慢提出至地面，以附着在竿上的污泥高度作为管道积泥深度，该方法操作简单，可用于较干硬的污泥，属于精确的定量检查。在污泥稀薄且水位较高的管道中，会因为污泥痕迹流失而给检查带来困难。
        1.5 量泥斗检测
        量泥斗测泥深即通过检测管口或窨井内的积泥和积沙厚度，来判断管道排水功能状况的一种检测方法。量泥斗检测范围有限，对于管道内部是否存在堵塞、积泥，以及积泥程度都无从判断，是一种粗略的管道功能性检测方法。
        2.现代检测方法
        2.1红外温度记录仪
        依据排水管道周围土壤和渗漏点之间的温度差，进行排水管道检测。在进行具体检测工作时，通过相应的仪器设备开展现场实地测量，这种设备能够测量相对较小的温差，而且可以实现温度曲线的自动绘制，从而检测出管道渗漏情况及其表面孔隙。可是这项检测技术无法将孔隙尺寸精准测量出来。
        2.2声纳检测技术
        声纳检测是采用声波技术对管道等设施内水下物体进行探测和定位的检测方法。利用声波可以通过水传播，遇固体反射的原理，声纳头向管壁发出声纳信号，同时接收反射信号，系统通过颜色区分声纳信号的强弱，从而分辨不同介质的轮廓，模拟成管道内部的断面图，通过断面图查明管道内部状况管道。声纳检测信号必须在水下才能传播，所以其主要用于在管道内有永的条件检查管道的功能性缺陷及严重的结构性缺陷。

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它解决了排水管道在满管或半管水情况下无法采取检测系统的问题，声纳检测可提供管道过水剖面淤泥沉积、垃圾堵塞、管道变形、偏移错位等精确具体的数据图像信息。
        2.3 SAM技术
        这项技术是由德国研发的检测技术，此项技术能够做到检测城市排水管道的受腐蚀、渗漏等现象，而且可以将排水管周边土质的有关参数检测出来。通常多重传感主要包括以下几方面：首先，Opticaltriangulation 系统，能够将测量中得到的排水管道尺寸、形状数据加以记录。其次，微波传感器，其可以有效检测管道周围土壤，但是商业用传感器具有的使用成本较高，管壁扫描型传感器更具经济性，使用到多重传感系统中就可以检测排水管道的整个表面。最后，声学系统。通过发散声波而产生振动或是其他现象，对排水管壁裂缝及接口情况进行检测。
        2.4闭路电视检测技术
        闭路电视检测（Closed Camera TVInspection），简称 CCTV 系统。在上世纪 50年代，闭路电视技术逐步被应用于管道的摄像检查中，解决了人工检测的局限性问题，更为客观的反映管道的运行状况，也改善了城市排水管道检测作业人员的工作环境。CCTV 检测原理如同“胃镜”，即带有摄像与灯光功能的爬行器在管道内爬行，同时为管道摄像，诊断管道使用状态。为了获得清晰的图像，CCTV设备由摄像、照明、爬行器、线缆、显示器和控制系统等部件组成，通过自动爬行驱动进入下水管道内部，拍摄并录制管道内部的质量状况，灯光亮度可以调节，摄像头可随意旋转，同时支架高度也可在一定范围内调节。为配合检测还需进行必要的管道临时封堵、管道疏通清洗、抽水降水等配合工作。
        2.5潜望镜
        这种视频检测系统具有较好的可携带性，在实际应用过程中，只需将控制盒等设备放在施工人员的腰带上，将摄像头用操纵杆送入管道口，然后通过对摄像头以及照明设备的调节，就能做到图像采集或是录像，在有关操作完成之后，显示屏会将数据图像呈现出来，而且在存储器中记录检测结果。采用潜望镜进行检测，不仅检测最终效果十分清晰，而且可以检测近窨井管道部位，可对排水管的管径提出一定要求。
        2.6 闭气试验检测技术
        闭气试验检测技术通过测量封闭管道的空气漏损率来检验管道或者接头是否有漏损，可以通过空气漏损率表明管道或者接头是否有漏损，但是不能用于检测整个管网系统的漏损情况以及不能用于量化漏损量，还可以检测己安装的下水管道的工程质量，并保证其处于最佳初始状态。
        闭气法试验应包括试压和主压两个步骤。将进行闭气检验的排水管道两端用管堵密封，然后向管道内填充空气至一定的压力，在规定管道内气体压降值要求内测定闭气时间，或在规定闭气时间内测定管道内气体的压降值。闭气试验不受检验周期短，仅需要1～2小时，检测便捷、迅速，但闭气试验检测方法对管道要求较高，闭气试验检测时，地下水位应低于管外底150mm，环境温度为-15℃~50℃；下雨时不得进行闭气试验。
        3检测技术适用性分析
        组合多种检测技术，在我国科学技术高速发展的过程中，很多检测设计均得到了进一步的完善与优化。同样在进行排水管道检测过程中，应有效结合各种检测技术做到优势互补，将检测技术的自身价值与功用充分发挥。例如，可将潜望镜与 CCTV 检测技术联合应用，这样一方面能够现清晰观察排水管道缺陷，另一方面可以防止受到障碍物的阻碍，做到两项检测技术的优势互补。
        如果检测区域是 CCTV 无法触及的，则可以在该区域应用潜望镜检测技术，由此可以在一定程度上提高检测的准确程度及检测效率。也可以将声呐检测与 CCTV 结合应用，要是管道水位过高则应用声呐检测技术，从而弥补 CCTV 技术的不足。
        结束语
        综上所述，排水管道运营质量与管径、管龄、管材、埋深等直接相关，要保证其高质量运行，就应严格执行涉及管材、施工和验收的相关标准。同时，积极做好排水管道的日常维护工作，防微杜渐，保持排水管道的持续健康。
        参考文献：
        [1]吴洋，张春．管道CCTV在非开挖领域的应用及缺陷分析[J]．非开挖技术，2013（3）：59～61
        [2]岳利强，周琳．城市排水管道非开挖检测及修复技术[J].山西建筑，2019（2）：110 ～ 111