隨著供水管網(wǎng)普及使用,供水管網(wǎng)漏損導(dǎo)致的水資源浪費現(xiàn)象越來越被重視。若不及時解決漏損問題,不僅會影響管網(wǎng)供水量,甚至整個供水管網(wǎng)供水能力都會受到影響。然而,供水管網(wǎng)一般埋設(shè)于地下,這給管網(wǎng)檢測和修復(fù)帶來極大的困難。
供水管道漏損原因分析
供水管道漏損造成的原因常見以下三種:
1、設(shè)計、施工不合理
早期設(shè)計規(guī)范跟不上時代步伐,部分地區(qū)仍在使用淘汰的供水管材,如 PVC 塑料供水管、水泥供水管等。而且,管道施工工藝不達標,像柔性管道接口對施工要求高,稍有不慎就會漏水。施工人員對細節(jié)把握不足,管道基礎(chǔ)處理不合規(guī),再加上土壤中化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,大大縮短了管道的使用壽命,導(dǎo)致漏損頻發(fā)。
2、供水管網(wǎng)老化
許多城市的供水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠,有的甚至在上世紀就已鋪設(shè)完成。經(jīng)過長時間的風吹雨打和水流沖刷,這些管道難免出現(xiàn)銹蝕和老化,就像一位年邁的老人,身體機能逐漸衰退,漏水、破損等問題接踵而至。
3、運行管理水平低
供水管網(wǎng)建設(shè)逐步完善的過程中,早期的管網(wǎng)缺乏詳細記錄,路由、管材、管徑等信息缺失,給后期運維帶來了重重困難。再加上管理依賴手記或口述,沒有建立信息化管理模式,信息偏差時有發(fā)生,使得管網(wǎng)漏損問題難以得到及時有效的解決。
供水管網(wǎng)漏損檢測方法
在短時間內(nèi)快速找到供水管網(wǎng)存在漏損部位并進行處理,才能夠盡可能的減輕管道故障對人們生活造成的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新研發(fā)了許多利用便捷式快速檢測法,例如分布式光纖傳感技術(shù)法、噪聲記錄儀檢測法等,這些方法都建立在沿線管道上安裝信號傳感器并上傳到終端進行數(shù)據(jù)分析處理后得出結(jié)論。
隨著管網(wǎng)管理信息化水平提高,分區(qū)計量法和壓力法這兩種方法越來越被重視,這兩種檢測方法快捷便利程度建立在智慧水務(wù)完善程度上,管道漏損等問題可以利用智慧平臺直觀簡明的呈現(xiàn)出來。常見的檢漏方法包括:
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觀察法:
這是最傳統(tǒng)的方法,依靠管理人員日常巡線、用戶報漏和人工抄表來發(fā)現(xiàn)漏損。但這種方法往往比較被動,當發(fā)現(xiàn)漏水時,管道可能已經(jīng)破損嚴重,地面甚至已經(jīng)形成了積水。 -
聽音法:
通過在管道暴露點或鉆孔處使用電子聽漏儀來捕捉漏水聲。不過,它的效果受背景噪音、管內(nèi)壓力和檢漏人員經(jīng)驗的影響較大,對于建筑物底下或埋深較大的管道,更是無能為力。 -
分區(qū)計量法:
根據(jù)各分區(qū)特點布置檢測點,收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析,從而精準定位漏損區(qū)域。這種方法就像是給管網(wǎng)劃分了“責任田”,每個區(qū)域都能得到細致的監(jiān)測。 -
壓力法:
基于管道壓力實時或臨時在線監(jiān)測,結(jié)合管網(wǎng)壓力在線模擬系統(tǒng),對比實時壓力與模擬壓力、壓力降曲線,快速判斷漏水區(qū)域或管段。它就像給管網(wǎng)裝上了“血壓計”,實時監(jiān)測壓力變化。 -
地表雷達檢漏法:
利用電磁原理,在漏水異常區(qū)布置測線,通過發(fā)射和接收電磁波來定位漏失點。但它在漏損初期判斷不夠準確,圖像解析和數(shù)據(jù)處理也較慢,不過對于大直徑或非金屬管道的檢測卻有著獨特的優(yōu)勢。 -
光纖測溫法:
在管道下方鋪設(shè)探測光纜,監(jiān)測泄漏引起的聲波振動及溫度變化。它適用范圍廣,能滿足不同介質(zhì)、長度和材質(zhì)的管線,但一般要求管徑不小于 DN300。
供水管網(wǎng)漏損修復(fù)方法
由于供水管網(wǎng)涉及水質(zhì)安全,因此供水管道非開挖修復(fù)工藝對修復(fù)材料、修復(fù)施工等方面均有特殊的技術(shù)要求。 目前非開挖修復(fù)技術(shù)主要有以下幾種:翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修復(fù)技術(shù)、UV-CIPP 現(xiàn)場固化修復(fù)技術(shù)、噴涂管道修復(fù)技術(shù)。
1.翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修復(fù)技術(shù)
翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修復(fù)技術(shù)是指將內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)進入原有陳舊管道,采用熱水進行固化后,在管道內(nèi)形成新的高強度內(nèi)襯管道。
使用范圍及技術(shù)要求:內(nèi)襯管由 PE 涂層表面、聚酯紡織增加層以及外層黏合劑三部分組成,該內(nèi)襯管可獨立承受內(nèi)部水壓和外部壓力,使用年限在 50 年以上,適用任何管材的供水管道修復(fù),修復(fù)管徑范圍較廣,為 DN150~DN2200,一次可修復(fù)最長長度為 500 米,修復(fù)部位接入支管需在修復(fù)完成后重新開口接入。
翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修復(fù)技術(shù)工藝流程圖
優(yōu)點:
- 施工時間短,一般為 12~30 小時可完成一段管道修復(fù)。
- 內(nèi)襯管耐磨損、耐腐蝕,使用壽命最長可達到 50 年。
- 內(nèi)襯管表面光滑,水流摩擦減小。
- 施工設(shè)備占地面積小,對交通影響小,受環(huán)境影響小。
缺點:
- 由于樹脂注入需要現(xiàn)場人工操作,該工藝對內(nèi)襯材料要求較高,樹脂產(chǎn)品質(zhì)量差別將導(dǎo)致該修復(fù)工程質(zhì)量不穩(wěn)定。
- 翻轉(zhuǎn)材料在注入樹脂后需要冷藏運輸?shù)浆F(xiàn)場施工,增加了該工藝使用限制,同時也增加了成本。
2.UV-CIPP 現(xiàn)場固化修復(fù)技術(shù)
作為一項新型的管道修復(fù)技術(shù),UV-CIPP 修復(fù)在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭。UV-CIPP 修復(fù)工藝,采用機械牽引將浸滿感光性樹脂的氈制軟管拖入被修復(fù)的管道,灌注壓縮空氣使其緊貼管道內(nèi)壁,通過紫外光燈照射使樹脂在管道內(nèi)部固化,形成高強度內(nèi)襯樹脂新管的管道整段內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)。
UV-CIPP 現(xiàn)場固化修復(fù)技術(shù)工藝流程圖
優(yōu)點:
- 施工時間較短,一般 3~5 小時就可完成一段管道修復(fù)。
- 內(nèi)襯管材均在工廠完成再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,性能及質(zhì)量較翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法穩(wěn)定。
- 內(nèi)襯層光滑、連續(xù),提高管道輸水能力。
缺點:
- 修復(fù)部位接入支管需在修復(fù)完成后重新開口接入。
- 施工費用較高。
3.噴涂管道修復(fù)技術(shù)
供水管道內(nèi)噴涂修復(fù)工藝針對供水管道長時間使用后出現(xiàn)的局部破損與裂紋,采用專用管道自動化噴涂設(shè)備通過離心噴涂的方法將快速固化的涂料,噴涂至管道內(nèi)壁,形成結(jié)構(gòu)性或半結(jié)構(gòu)性管道內(nèi)襯系統(tǒng)實現(xiàn)管道破損面的覆蓋修復(fù)。
噴涂管道修復(fù)技術(shù)工藝流程圖
優(yōu)點:
- 快速且低成本。
- 適用于鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管、陶土管等管材。
缺點:
- 對修復(fù)管道預(yù)處理要求較高。
- 對原有管道的結(jié)構(gòu)性修復(fù)能力有限。
未來展望
1.檢測方面
暗漏和明漏是管道漏失的兩大類型。暗漏不易察覺,常常在漏水時間長或漏水量大時才被發(fā)現(xiàn),需要我們提高檢測手段的科學(xué)性和有效性。明漏則相對容易發(fā)現(xiàn),關(guān)鍵在于及時巡查和維修。智慧水務(wù)技術(shù),如 DMA 分區(qū)管理技術(shù)與管網(wǎng)模型、智能化管理的結(jié)合,為未來的控漏檢漏帶來了新的希望。
2.修復(fù)方面
根據(jù)管道破損程度選擇合適的修復(fù)技術(shù)至關(guān)重要。破損嚴重且距離長的管道,可考慮更換新管道,可選擇原管位或附近管位施工,盡量減少對用戶的影響。對于破損較輕的管道,新型非開挖修復(fù)技術(shù)優(yōu)勢明顯,但也面臨著費用高、驗收難的問題。未來,研發(fā)相應(yīng)的驗收設(shè)備,完善驗收規(guī)范,將推動非開挖技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
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