城市排水管道缺陷檢測方法及發(fā)展現(xiàn)狀探析

錢燦興

靖江市東興鎮(zhèn)人民政府，中國·江蘇 靖江 214533

城市排水對于整個城市的排水來講是非常重要的，直接影響著整個城市的排水效果。要想實現(xiàn)排水管道能夠順利排水，就必須對城市排水管道的缺陷采取科學的方式方法進行檢測。中國城市的排水量基本每年都在增加，錯綜復雜的排水管道在給城市帶來便利的同時，也存在一定的安全隱患，所以城市排水管道會出現(xiàn)各種各樣的缺陷。論文對城市排水管道的缺陷檢測方法以及當前的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析和探究。

城市排水管道；缺陷檢測；方法

1 引言

人們的日常生活生產中都離不開水的使用，水在使用過程中受到了污染，成為污水需進行處理與排除。另外，城市內降水雨水和冰雪融化水，徑流流量較大，都應及時排放。城市排水水源分為生活污水、廢水，工業(yè)廢水及雨雪降水。因此實現(xiàn)城市排水系統(tǒng)是勢在必行的，排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市最重要的基礎設施。城市排水管道作為城市基礎設施建設中重要的一部分，是城市安全穩(wěn)定運行、可持續(xù)發(fā)展的重要基礎和保障。

2 城市排水管道缺陷檢測的發(fā)展現(xiàn)狀

城市排水管道是排除污水廢水并能保持城市環(huán)境清潔的公用基礎設施，并且在城市排水過程中發(fā)揮著重要的作用。東興鎮(zhèn)污水管網12km，管徑300mm～500mm。經過最初步管道檢測，現(xiàn)有污水管道80%以上的管道積水都是非常嚴重的，由于污水提升泵站尚未啟用和泵站前管道塌陷，導致整個鎮(zhèn)區(qū)污水無法排出，存在一定的安全隱患。經調查發(fā)現(xiàn)在東興鎮(zhèn)現(xiàn)存運行管道沉積情況嚴重，因道路兩側商場飯店以及居民小區(qū)居多，支管接入大部分均為私接雨水井、河道，接入不符合規(guī)定，存在一定的污染河道風險，且對管道安全有一定的影響，可能會造成進一步的破損，從而導致管道坍塌，而東興鎮(zhèn)土壤又是易流失型，如不盡早處理也可能會導致道路坍塌。除管道沉積外，管道有滲漏、變形嚴重，管道塌陷，并且內部材料已經破裂，隨時有損壞的風險。因此，加強城市排水管道缺陷檢測的方法是當下東興鎮(zhèn)排水工作中的關鍵。中國目前城市排水管道缺陷檢測的發(fā)展現(xiàn)狀一方面是通過傳統(tǒng)的檢測方法進行檢測，但是傳統(tǒng)的檢測方法還是比較老舊的人工檢測或者是利用簡單的設備儀器進行檢測，其工作效率低是一方面，最關鍵的就是檢測方法具有一定的局限性，細微之處檢測不到位。并且運用人工檢測，對人工的安全性不好把控，降低了工作人員的安全系數(shù)。在遇到突發(fā)事件之前，無法實現(xiàn)事前提示以及預防，因此只是單純的利用傳統(tǒng)的檢測技術很難滿足當下社會迅速發(fā)展的需求。在運用現(xiàn)代排水管道缺陷檢測的過程中，雖然現(xiàn)代排水管道檢測方法有了一定的發(fā)展，但仍舊存在一定的問題，加強探索更好的管道缺陷的檢測方法是勢在必行的[1-3]。

3 城市排水管道以東興鎮(zhèn)為例的工作目標及內容

調查清楚東興鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)約4.76 平方公里范圍內雨水管網設施布局及運行狀況，掌握雨水管網的基本數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有污水管道進行維護及改造，為排水(雨污)設施建設及運營提供保障。

（1）雨水管道探測：管徑、管內底標高、材質、長度、建設年代、排水性質、流向、地面高程、權屬、混接情況等。

附屬設施情況：井室的尺寸、用材、形式、坐標、井深、井內狀況等。

根據(jù)外業(yè)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建雨水管網數(shù)據(jù)點線表，表中必須錄入以上內容外，還需注明的項目有：地面建(構)筑物：泵站、涵閘等；管線特征點：變徑點、變深點、變材點、多通點等；附屬物：閥門、放水口、排泥閥、各種窨井等；量注項目：管徑、斷面、坐標等；測注高程位置：管底及地面高程等。

（2）首先，進行污水管道疏通檢測：對鎮(zhèn)區(qū)現(xiàn)有污水管道根據(jù)2018年管道檢測情況進行全面的疏通，疏通完成后通過管道潛望鏡或者CCTV 檢測檢查管道內部功能和結構情況，并出具檢測報告，為后期管道修復或者改造提供依據(jù)。

其次，進行污水管網改造設計：根據(jù)管道疏通檢測報告，結合管道現(xiàn)狀進行污水管道非開挖、改管和新建方案設計以及管道施工方案。

最后，進行污水管道非開挖修復：針對污水管道疏通檢測報告和污水管網改造設計對管道缺陷出進行非開挖修復。

（3）新建或改管施工：針對污水管網改造設計進行污水管道的改造施工。

4 城市排水管道缺陷的檢測方法

4.1 傳統(tǒng)的排水管道缺陷的檢測方法

人工觀測法是專業(yè)技術人員通過肉眼直接觀察潛水專業(yè)人員通過四肢觸摸，輔以必要的量測，獲取排水管道、檢查井內部以及地面上的狀況和相應數(shù)據(jù)。具體方法有地面巡視、開井調查、人員進入管道檢查、潛水員下井或進入管道檢查。簡易器具法是利用簡單工具來協(xié)助專業(yè)技術人員查看或檢查排水管道，具體借助的工具有反光鏡、量泥斗、觀察法等。

4.2 現(xiàn)代的排水管道缺陷的檢測方法

現(xiàn)代排水管道缺陷的檢測方法這些儀器主要包括：CCTV(電視)管道檢測機器人、3D 聲吶探測系統(tǒng)、管道QV潛望鏡、排水管道電法測漏儀。

目前最常用到的就是CCTV 管道檢測技術，不需要進行人工下井就可實現(xiàn)對管道內部進行檢測的一種方法。CCTV的管道檢測的方法是通過閉路電視系統(tǒng)進行的一項檢測工作，其方法主要是運用管道內移動的機器人攝像頭來對管道的缺陷之處進行遠程的圖像采集工作，在此過程中進行有線的傳輸，并在采集之后通過對內容的記錄然后集成系統(tǒng)。CCTV管道檢測機器人能做的事情是相當多的，其主要包括主控器、CCD 攝像機、電纜卷盤、爬行器等載具。排水檢測工作人員在管道的檢測方法中，對攝像頭進行控制，從而將管道內部具體的視頻與圖像，在線纜傳輸?shù)淖饔孟?，傳輸?shù)街骺刂破黠@示屏上，此時排水檢測工作人員便可以更好的對管道內部的情況進行監(jiān)測。但是當下管道缺陷的智能識別技術在排水管道檢測中的推廣還是不到位，所以將其引入到管道缺陷的檢測中是勢在必行的[4-6]。

當排水管道水非常滿的時候，導致管內的能見度低，就無法使用CCTV 檢測，這個時候就可以采用聲吶管道檢測儀對充滿水的管道狀況進行檢測。由于聲波在傳播的過程中以水為介質，其速度與距離也各不相同，因此必須要從有缺陷的管道中進行水樣提取，從而實現(xiàn)聲波速度對系統(tǒng)進行的校準。其中探頭的方向也必須要與水流的方向保持一致，如果在檢測過程中，中途對檢測工作停止了一段時間，就必須將計數(shù)器歸到起始的位置上。目前其他國家被廣泛使用并取得了一定成果的檢測方法，即聲納探頭的位置處，采用鏤空的漂浮器避免聲波受阻，這也是聲吶檢測中可以效仿的一種檢測方法。根據(jù)實踐來看，將聲吶用在管道沉積狀況的檢查時，必須調好距離，從而對管道內部的檢查過程中能夠全方位的體現(xiàn)出管道內的具體沉積狀況。如果遇到特殊情況比如污泥堵住管道內部，則必須要對其進行加密采樣。

在現(xiàn)代排水管道缺陷的檢測方法中，最簡單直觀且有效的檢測方法非管道QV 潛望鏡方法莫屬了，QV 技術的重點工作就是對管道內是否存在缺陷進行檢測。不單單只是排水管道檢測方面有一定的影響作用，同時在電力、化工等多個方面都有明顯的應用效果。對于城市排水管網的管理和維護都提供了有力的科學依據(jù)，同時為城市的穩(wěn)定運行和發(fā)展提供了一定的保證。

電法測漏儀主要是用于地下管道缺陷地方的檢測定位。使用電法測漏儀可以對管道CCTV、聲納檢測等方法無法解決的管道接頭、支管進行檢測。電法測漏儀的優(yōu)勢就在于具有測漏率高、定位準確、操作簡單上手快、成本較低，檢測成本僅為CCTV 檢測的1/4，探測效果卻達到CCTV 檢測的3 倍。其具體的是采用半導體的檢測原理，對于有缺陷的管道更直觀的檢測出來，在移動掃查過程中，傳感器檢測到泄漏信號后，將它們轉換成人耳可以聽到的音頻信號，并在屏幕上同時顯示出來。在液晶屏幕上，泄漏源是黃色（泄漏較小，信號較弱）或者紅色（泄漏較大，信號強）的實時可見圖像。同時，連續(xù)聲音分貝的有效值和最大值，在液晶屏幕底的橫條光柱以不同顏色和數(shù)值顯示出來。使用電網測漏儀的過程中，必須要把管道內部裝滿水，并且檢測的管道材質務必不能是金屬的，而且也絕對不能是包有絕緣材料的金屬管道。

5 結語

總而言之，隨著科學技術的不斷進步與城市化的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的城市排水管道缺陷檢測設計在不斷的進行優(yōu)化和完善。在城市排水管道檢測中，可以充分將各種檢測技術結合起來，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，最大化發(fā)揮出排水管道檢測技術的作用和價值。