寒冷地區(qū)大口徑長距離輸水管道運行維護探究

于洪懿

（遼寧潤中供水有限責任公司，遼寧沈陽 110000）

1 工程概況

大伙房水庫輸水工程是遼寧省“十五”“十一五”期間重點基礎(chǔ)設施建設項目，是遼寧省“東水濟遼”水資源的總體配置格局中線的骨干工程。該工程包括從桓仁地區(qū)向大伙房水庫輸水的一期工程，以及從大伙房水庫向下游的撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連等7座城市供水的二期工程。工程全線組建調(diào)度中心、取水頭部、撫順、沈陽等8座配水站及加壓泵站，按照區(qū)域?qū)倪\行管理部門進行分級管理。

作為“東水濟遼”中線骨干工程，大伙房水庫輸水工程從桓仁地區(qū)取水，再經(jīng)大伙房水庫將水資源配送到撫順、沈陽、遼陽等7座城市，以及撫順石化、鞍鋼集團、華潤電廠等工業(yè)用水戶，輸水距離達到7 600余km。隨著各受水城市配套工程的相繼投運，大伙房水庫輸水工程持續(xù)為沿線7市14家受水單位供水，年供水量達到83 160.96萬m3。為遼寧中南七市提供了穩(wěn)定的生產(chǎn)和生活用水，保障了受水城市、受水企業(yè)的發(fā)展，為助力東北振興、促進遼寧經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)回來了積極作用。

2 輸水管道運行維護存在的問題及應對措施

2.1 自動化系統(tǒng)

2.1.1 檢測數(shù)據(jù)不準確

就目前我國水利自動化系統(tǒng)的運用現(xiàn)狀來看，監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)不準確的問題廣泛存在，一般情況下，自動化系統(tǒng)上位機所發(fā)出的相關(guān)命令，均是通過其所獲得的數(shù)據(jù)為依據(jù)的，當所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確時，將導致系統(tǒng)對管線或者閥門的狀態(tài)判斷失誤并發(fā)出錯誤的指令，這不僅僅影響了自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，同時還可能引發(fā)災難性的問題。導致自動化系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)不準確的原因有許多，例如當初設計的不合理、設備設施老化等。監(jiān)測管道內(nèi)水體的流速、壓力、管線上閥門的開度等數(shù)據(jù)都是保障輸水管線能夠正常、穩(wěn)定、高效運行的關(guān)鍵。

針對上述的問題，目前采取的應對措施：1）根據(jù)實際需要對每個配水站所轄設備設施制定巡檢制度，編制巡檢記錄表并要求認真填寫，嚴禁使用線上遠程查看設備設施的各項數(shù)據(jù)、狀態(tài)的方式取代現(xiàn)地巡檢；2）建立相關(guān)的出入登記記錄本、設備設施變更維修登記記錄本、設備巡檢記錄本、重大故障記錄本等檔案，并認真填寫；3）加強對設備設施供電電源的檢查；4）加強對設備設施運行環(huán)境的檢查；5）日常巡檢時應著重檢查運行泵組的震動和聲音是否正常；6）定期清除設備設施柜體或者機殼內(nèi)部的灰塵，保持良好的通風散熱；7）核對管線各個壓力點的數(shù)據(jù)是否正確，如有異常要及時查清問題，要定期清洗或者更換不穩(wěn)定的壓力傳感器；8）定期對閥門進行遠程開關(guān)測試。

2.1.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性不高

根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，通過對多個工程中的自動化系統(tǒng)進行抽查檢驗后發(fā)現(xiàn)，超70%的自動化控制系統(tǒng)穩(wěn)定性存在著嚴重的問題[1]。一方面是因為系統(tǒng)初始設計標準與系統(tǒng)實際需求功能不匹配；另一方面，在自動化系統(tǒng)建成初期還可以實現(xiàn)自動化控制，但是隨著時間的推移，因為設備設施維護保養(yǎng)不到位、設備的自然老化等原因，有一部分自動化系統(tǒng)后期已經(jīng)不能夠正常使用，需要人工頻繁重啟或者更換相應的部件來維持使用。

針對上述的問題，目前采取的應對措施：1）設置專門的服務器管理員；2）管理員應按要求定時檢查服務器的工作狀態(tài)及工作環(huán)境是否符合要求；3）定期查看服務器的運行日志，如果發(fā)現(xiàn)異常要及時報告并處理；4）及時更新系統(tǒng)里的程序；5）對軟件的歷史數(shù)據(jù)庫和報表進行定期備份。

2.1.3 自動化系統(tǒng)操作過于繁雜

目前許多自動化系統(tǒng)的使用、操作過于繁雜，在設計時倘若不能簡化操作，很可能導致運行維護人員操作困難或者誤操作。據(jù)調(diào)查，許多配水站（加壓站）因為地理位置的原因，管理部門難以招聘到具有專業(yè)知識水平的員工對自動化系統(tǒng)進行操作與管理。而未經(jīng)過專業(yè)培訓的基層員工也很難對自動化系統(tǒng)進行合理的使用。因此，將自動化系統(tǒng)的操作向簡單、方便、實用轉(zhuǎn)變成了一個新的目標。

2.2 管線巡查

2.2.1 巡查人員責任不明確

為了壓縮工程建成后的成本，一些配水站管理處所配置的運行或者工管人員明顯不足，無法達到供水管線安全高效運行的標準。目前，供水管道沿線的各個空氣閥、排水閥、檢修閥等井室年久失修的情況較為常見，地埋管線上也經(jīng)常出現(xiàn)危害管道安全的行為，倘若巡查不及時很可能造成管線泄露而釀成事故。

應把轄區(qū)管線分段責任制，一是根據(jù)管段所在行政區(qū)域范圍內(nèi)，在距離管線較近的村落中選取有素質(zhì)、有工作能力的人員，來擔任此段管線的巡線員，負責管線的巡查工作；二是配水站工程管理科也需要根據(jù)職責來劃分具體工作，定期對管線上的井室、地埋管線進行巡檢，明確責任，從而達到管線維護的高標準。

2.2.2 管道井室冬季保溫效果不明顯

空氣閥等各類閥門是輸水管道上重要的設備之一，進入冬季，管線上各個井室都要進行保溫措施，該工程現(xiàn)在的保溫措施是用包裝泡沫將閥體包裹并用透明膠帶將其固定，井室通風口用PVC塑料膜封住并用透明膠帶將其固定，井口采取兩層保溫措施，井蓋下用棉被及保溫棉將井口堵住，再用PVC塑料膜將井口包裹住。這種保溫的處理方式簡單、效果較好，但是浪費物資材料，通過對現(xiàn)有的井室保溫方式與其他方案進行對比[2，3]得知，采用保溫井蓋是對冬季空氣閥井室保溫的最佳方案。

2.2.3 缺乏高科技產(chǎn)品的運用

隨著科技的發(fā)展，無人機在多項領(lǐng)域得到廣泛運用[4]，傳統(tǒng)的人工巡線方法不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對穿越農(nóng)田、河道等人不易近距離觀察的輸水管線的巡查。目前，巡線基本都是利用皮卡車在離管線最近的鄉(xiāng)路或者無名路行駛至能到達的最近距離，從而來觀察是否有危害管線或井室的隱患。而無人機具備高空飛行、續(xù)航長、速度快、實時圖傳等優(yōu)點，因此，可以利用無人機對穿越農(nóng)田、河道及不易觀察的區(qū)域進行快速巡查，及時發(fā)現(xiàn)地面上輸水管線的安全隱患或井室墻體等部位的損壞程度，快速確認需要維修的位置。利用無人機進行管線的巡查，不僅可以省人工提高工作效率，還可以細致地沿線巡查及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。因此，發(fā)展無人機巡查長距離輸水管線的方式是值得深入研究的。

2.3 管道維護

2.3.1 地埋管線的維護

該工程的輸水管道特點是距離長、口徑大、穿越地質(zhì)多樣化，因此地埋后管線的保護顯得尤為重要。對于管線是否泄露的監(jiān)測，目前主要的方法是利用沿線設置的各個測站來采集每段管道內(nèi)的壓力、溫度等數(shù)據(jù)來判斷管線是否異常；對于地埋管線防腐的保護，目前采用的是陰極保護方式，因此要及時對埋入地下的陽極金屬進行檢查或更換；對于地埋管線覆蓋面的保護，目前采用積極宣推《遼寧省東水濟遼工程管理條例》，來提高沿線居民的保護意識。

2.3.2 井室內(nèi)閥門及伸縮節(jié)的維護

井室內(nèi)存在套管、閘閥、空氣閥、伸縮節(jié)等設施，由于常年處于陰暗潮濕的環(huán)境，腐蝕的情況非常嚴重。為了保證管線的安全運行，必須加強對井室內(nèi)的巡查。在巡查時發(fā)現(xiàn)井室內(nèi)有積水要及時抽排，保證井室內(nèi)無積水浸泡設備設施；對于已經(jīng)發(fā)生銹蝕的部位要及時刷防腐漆或用黃油涂抹后包裹錫紙來延緩銹蝕；發(fā)現(xiàn)井室內(nèi)套管處有滲漏地下水的情況，要及時進行修補，以免長時間積水過多浸泡設備。

3 結(jié)語

為了確保寒冷地區(qū)長距離輸水工程能夠安全、穩(wěn)定、高效地運行，要科學地進行運行維護輸水管道，并加強運行相關(guān)管理體制的建設，同時融入智能化設備來輔助管線巡查，以保證輸配水安全平穩(wěn)運行，可靠地將水量、水質(zhì)符合要求的水輸送至每一受水城市，最大限度地降低生產(chǎn)維護成本，創(chuàng)造較好的社會效益和經(jīng)濟效益。