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1、管道检测及非开挖修复技术 技术简介 1 主要内容 2 一 管道检测方法 CCTV管道检测方法 潜望镜检测 声呐探测 管道电法测漏仪系统 推杆式管道内窥摄像系统 3 CCTV管道检测方法 CCTV检测仪装备有高清的摄像头 爬行器及灯光系统 完全由带遥控操纵杆的监视器控制 操作简单 移动方便 可以进行影像处理 记录摄像头的旋转和定位 具有高质量的图像记录和文字编辑功能 其主要工作部分为一部四轮驱动的摄像小车和一台计算机 根据不同管径 可以选用不同型号的CCTV 通过它能够将管道中的情况一览无余 在项目中对管内情况实在无法得知的时候 便采用此设备对管段进行检查 4 方法适用环境1 管径大于D4002
2、 管内水位低于10cm3 检测前需进行管道清洗工作 去除管内障碍物及淤泥 5 检测设备及优缺点CCTV的基本设备包括有 1 摄影机 2 灯光 3 电线 线卷 及录影设备 4 摄影监视器 5 电源控制设备 6 承载摄影机的支架 7 牵引器 8 长度计算器 优点 缺陷部位显示非常清晰 缺陷部位量测精准 缺点 对检测管道要求较高 检测速度较慢 6 CCTV检测示意图 7 CCTV检测主要设备 8 检测工作流程 9 排水管道功能性缺陷分类 代码及等级表 10 排水管道结构性缺陷分类 代码及等级表 11 管道潜望镜检测法 工作原理管道潜望镜检测是目前国际上用于管道状况检测最为快速和有效的手段之一 该设备
3、配备强力照明光源和便携式电源 非常适合野外和移动工作场所 管道潜望镜采用伸缩杆将摄像机送到被检测管井 对各种复杂的管道情况进行视频判断 工作人员对控制系统进行镜头焦距 照明控制等操作 可通过监视器观察管道内实际情况并进行录像 以确定管道内的破坏程度 病害情况等 最终出具管道的检测报告 作为管道验收 养护投资的依据 12 潜望镜设备 13 应用范围 用于市政雨污水管网 窨井 检修井及孔洞的养护工作 可通过检测画面快速直观判定管道内部堵塞 塌陷 非法插入 错位 裂痕等各种缺陷状态 为管道的更新或修复工作提供评估依据 用于管网施工单位的工程自检 可随时抽检管网施工动态 避免施工漏洞 同时可为项目的竣
4、工验收提供评估资料 用于管网管理单位对新建项目的竣工验收 用于在役管道的普查 养护 抽查等工作 用于各种储罐 槽 箱等内部情况的视频检测 14 优缺点优点 检测速度快 对管道环境要求不高 辅助人工少 缺点 缺陷位置定位不准 方法适用环境水位低于管径的50 要求检测管段为直线管段 探测距离近35m 15 管道声呐探测法 声呐探测原理 声纳系统采用一个恰当的角度对管道内侧进行检测 声纳探头快速旋转 向外发射声纳信号 然后接收被管壁或管中物发射的信号 经计算机处理后 形成管道的横断面图 16 声呐探测原理 声纳为英语sonar的音译 是英语Soundnavigationandranging的缩写 是
5、利用声波对水下物体进行探测和定位识别的方法和所用设备的总称 声纳可分为被动声纳 无源声纳 和主动声纳 有源声纳 两大类 主动声纳利用自身装置向水中发射声波 通过接收水下物体的反射回波发现目标 目标的距离可通过发射脉冲和回波到达的时间差进行测算 声纳检测系统在计算机及专用软件系统的支持下对接收的反射声波信号进行自动处理 以测定检测目标的各种参量 达到进行管道运行状况检测的目的 置于水中声纳发生器令传感器产生响应 当扫描器在管道内移动时 可通过监视器来监视其位置与行进状态 测算管道的断面尺寸 形状 并测算破损 缺陷位置 对管道进行检测 17 声呐探测界面 18 该系统适用于不宜进行CCTV检测的充
6、满度较高的污水管道 适用于直径 断面尺寸 从125mm至3000mm范围内各种材质的管道和渠箱 声纳系统可辨认并定位管道内部的沉积物 凝结物 同时对大于3mm的开放 通透 形裂隙进行检测和定位 专用软件系统可以达到3D效果 管内断面数据为X Y 已检测的路线距离为Z 连续记录的检测数据可以以立体图的方式在计算机上显示 检测结果直观 管内断面数据为X Y 已检测的路线距离为Z 检测数据连续记录 检测结果直观 19 声纳检测仪将管道分解成若干个断面进行检测 经过综合判断达到检测目的 20 21 声呐检测系统针对的问题 声纳系统可以检测管道的问题 水平面以下淤泥沉积 沉积物厚度 垃圾堵塞 堵塞物 大
7、小管道变形 接口错位管道淤积主要带来两大问题 降低过水能力 产生硫化氢等有毒有害气体声纳检测除了能够提供专业的扫描图像 对管道断面进行量化外 还能结合计算确定管道淤积程度 淤泥体积 淤积位置 计算清淤工程量和提供清淤地点 并且可以计算管道的现有过水能力 分析发生道路积水或路面冒水等极端情况的可能性 声纳检测时管道内的水深应大于300mm 当探头无法行进或被埋入泥沙时 应停止检测 声纳检测可与CCTV检测同步进行 声纳检测的轮廓图不宜作为结构性缺陷的最终评判依据 应用电视检测方式予以证实或以其他方法判别 声纳系统包括水下探头 连接电缆和带显示器声纳处理器 探头可安装在爬行器 牵引车或漂浮筏上 使
8、其在管道内移动 连续采集信号 每一个发射 接收周期采样250点 每一个360度旋转需执行400个周期 探头的行进速度不宜超过0 1m s 22 管道电法测漏仪系统 23 检测原理 在焊接连接的防腐钢管或非金属管道内的内置示踪线上施加检测信号 信号沿管壁或示踪线导体与水的传导 当管道完好时 信号电流会囿于管道内 当发生泄漏故障时 信号电流将通过水的传导 泄漏进入大地 形成漏水点周围的大地电位梯度场 通过定位漏电场中心点来确定漏水点的位置 通过测量电位的大小 来确定漏口的大小 24 施测技术 定位漏点是通过以下三个步骤来实现的 首先通过探管仪检测 将管道漏点的范围由面缩小为线 管线位置 其次通过检
9、漏仪将管线上漏电点找出 范围由线缩小为点 漏电点 再次通过听音仪听音 将范围由多个漏电点缩小为漏水点 具体施测过程如下 1 发射机向地下管线 示踪线 发射一交变电流信号 通过除锈 增加接地数量 给接地极浇水等方式 使之阻抗匹配 信号电流沿单线 大地回路 构成地下管线检测场 2 两名检测人员采用纵向法检测 前面的人持探管仪探管导向 后面的人持检漏仪检测漏电点 当后面的人检测到信号由小到大 又由大到小时 放慢检测速度 观察锁定两人等距回零的中间位置 继续前进 后面的人走到这一位置时 数值响应又变得最大 3 在该最大点用听音仪在地表听音 若听到震动音 则为漏水位置 若听不到振动声音 则只漏电不漏水
10、如果漏电点太多 可喷漆记号 日后专门听漏 管道埋土太深时 可将检漏棒打入泥土中靠近管道听音 当检测范围内只有一处漏电点时 则漏电点同时也就是漏水点 25 优势及适用条件 所谓电法测漏就是在非金属管道中置入裸示踪线 将与非金属管线连接的接口 三通 弯头 电熔插头与外界土壤接触部位进行电绝缘 利用示踪线发射检测信号 传导电流 在漏口处会形成大地电位梯度及充水土壤介电常数的差异 初步判断漏水点 最终以听音法确认开挖修补的方法 优势 检测深度大 测试速度快 限制条件少 检测参数多 调节范围广 全天候工作 检测精度高 可实现遥测及自动化控制 适用 能够对CCTV 声呐等检测手段无法适用的管道接头 支管进
11、行检测 具有检漏率高 定位准确 操作简单 成本低廉等优势 26 推杆式管道内窥摄像系统 27 推杆式管道内窥摄像系统原理 该系统由一体化主控制器 柔性推杆电缆盘 高精度耐用摄像头三部分组成 使用柔性推杆电缆将位于其前端摄像头推送入管道内部 并集成了LED照明灯 对管道内部影像的预览与录制 从而达到检测目的 用推杆式管道内窥摄像机对排水管道和管网进行快速视频勘察验收 普查评估 28 适用范围 适用于住宅 小型商业场所 特种工厂以及市政工程管道内部进行勘察 检测 包括其他检测仪器无法进入的细长 狭小 弯转型管道 其操作简单 功能强大 适用范围广 性能特点主控制器一体化设计 操作简单 大容量电源 储
12、存设计 柔性推杆设计 狭窄复杂空间也能自由游走 摄像头坚固耐用 成像清晰 图像自动回正 配套管道检测视频判断读报告软件 29 二 旧管道的更换和修复 方法众多 适应各种管道施工量急剧增加管道更换爆管法 裂管法 吃管法管道修复内衬法 改进的内衬法 软衬法 缠绕法 喷涂法 浇注法 管片法 不中断修复法 化学稳定法 局部修补法 补钉法 密封法 绞接管法 灌浆法 机器人法等 30 旧管道的更换和修复 31 爆管法 32 爆管法 33 爆管法的优缺点及适用范围 优点可保持或增加原管的设计能力 直径可扩大150 施工速度快 对地表的干扰少可利用现有的工作井缺点旧管埋深较浅或在不可压密的地层中时 可能引起地
13、表隆起可能损坏邻近的管线不适合于弯管的更换分支管的连结需开挖进行适用范围管径为50 1200mm管线长度一般为250m适用于由脆性材料制成的管道 陶土管 混凝土管 铸铁管 的更换 新管可以是PE管 聚丙烯 陶土管和玻璃钢管等 34 裂管法 35 吃管法 36 传统的内衬法 37 传统的内衬法的优缺点及适用范围 优点施工简单 对工人的技术要求低投资少 施工成本低可适应大曲率半径的弯管缺点过流断面损失较大 但管径较大时影响较小环形间隙要求灌浆支管连结需开挖进行一般只适用于园形断面的管道适用范围管径60 2500mm管线长度可达300m适用于各类管道的修复 38 改进的内衬法 39 改进的内衬法 4
14、0 改进的内衬法的优缺点及适用范围 方法冷轧缩径法 一般可缩小10 热拔缩径法 一般可缩小6 20 变形法 如变成U形 优点不需灌浆 施工速度快过流断面的损失很小可适应大曲率半径的弯管缺点支管接头需开挖进行旧管的结构破坏会导致施工困难 适用范围管径为50 1200mm管线长度可达1000m适合各类管道的修复 41 软衬法 42 软衬法 制作软衬管 管径 壁厚 长度 根据管道的用途不同 选用不同的树脂 常用的树脂有三种 非饱和的聚合树脂 由于性能好 而且经济故使用得最广 乙烯酯树脂和环氧树脂 耐腐蚀 耐高温 主要用于工业管道和压力管道 置入软衬管 翻转 绞拉 43 软衬法 加热固化 热水 蒸气 紫外线 44 软衬法的优缺点及适用范围 优点施工速度快没有接头 表面光滑 流动性好可适应非园形断面和弯曲的管段不需灌浆 过流断面损失少缺点需特殊的施工设备 对工人的素质要求高工程规模小时 成本较高树脂固化时间较长每个工程要求用不同的编织管适用范围管径为50 2700mm管线长度可达900m适用于各类管道 污水管道 自来水管道 煤气管道 化学 工业管道 直线或弯曲管道 圆形或非圆形管道 45 缠绕法 46 喷涂法 47 局部修复法 补钉法 48 局部修复法 密封法 49 局部修复法 铰接管法 50
