資深管道清淤檢測(cè):保障都市排水系統(tǒng)效率高運(yùn)行的根本技術(shù)
在現(xiàn)代都市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,地下排水管道系統(tǒng)如同人體的血管網(wǎng)絡(luò),承擔(dān)著雨水排放、污水輸送等主要功能。伴隨使用年限的增加,管道內(nèi)壁會(huì)逐漸積累淤泥、油垢、樹根等雜物,導(dǎo)致管徑縮小、排水能力下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管道破裂、道路塌陷甚至都市內(nèi)澇等嚴(yán)重結(jié)果。資深管道清淤檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,成為保障都市排水系統(tǒng)效率高運(yùn)行的根本環(huán)節(jié)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國都市排水管道平均淤積率高達(dá)30%-40%,部分地區(qū)老舊管道淤積率甚至超過60%。定期進(jìn)行管道清淤檢測(cè)不但能預(yù)防管道堵塞,還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道結(jié)構(gòu)缺陷,避免突發(fā)性管道事故。通過科學(xué)檢測(cè)評(píng)估管道健康狀況,可為管道維修、改造提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持,大幅延長管道使用壽命,節(jié)約市政維護(hù)成本。
現(xiàn)代管道清淤技術(shù)已從傳統(tǒng)人工清掏進(jìn)步為機(jī)械化、智能化作業(yè)。高壓水射流清洗技術(shù)是目前實(shí)施最廣泛的方法之一,通過高壓水泵產(chǎn)生100-280MPa的高壓水流,配合旋轉(zhuǎn)噴頭對(duì)管壁進(jìn)行360度無死角沖洗,能有效清除頑固沉積物而不損傷管體。對(duì)于大型管徑(DN800以上)的排水管道,常采納機(jī)械清淤車作業(yè),其配備的抓斗、鏟斗等裝置可快速清除大量淤泥和固體廢棄物。
針對(duì)特殊工況,還有多種專項(xiàng)清淤技術(shù):氣動(dòng)清淤法利用壓縮空氣產(chǎn)生沖擊波松動(dòng)淤積物;化學(xué)清淤法通過特定藥劑分解有機(jī)沉積;對(duì)于被樹根侵入的管道,則需采納管道切割機(jī)進(jìn)行根部切除。值得注意的是,清淤作業(yè)必須遵循"先檢測(cè)后清理"的原則,避免盲目作業(yè)導(dǎo)致二次損傷。
管道檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了從人工巡檢到高科技檢測(cè)的跨越式進(jìn)步。目前主流檢測(cè)方法包括:
1. CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)系統(tǒng):搭載高清攝像頭、照明系統(tǒng)和測(cè)距儀的爬行機(jī)器人可深入管道內(nèi)部,實(shí)時(shí)傳回高清影像,配合資深分析軟件可自動(dòng)識(shí)別裂縫、變形、滲漏等缺陷,并生成詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告。最新一代設(shè)備已具備激光掃描功能,可精確測(cè)量管道變形量。
2. 聲納檢測(cè)技術(shù):適用于充滿水的管道,通過聲波反射原理繪制管道橫斷面圖,特別適合檢測(cè)管道底部沉積狀況。多波束聲納系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)管道三維建模,檢測(cè)精度可達(dá)毫米級(jí)。
3. 管道潛望鏡檢測(cè):快速檢測(cè)技術(shù),將配備強(qiáng)光源和變焦鏡頭的桿狀設(shè)備插入檢查井,可快速評(píng)估管道狀況,適用于初步篩查作業(yè)。
近年來,人工智能技術(shù)在管道檢測(cè)領(lǐng)域取得打破性進(jìn)展?;谏疃葘W(xué)習(xí)的圖像識(shí)別算法可自動(dòng)標(biāo)注管道缺陷并評(píng)估嚴(yán)重程度,檢測(cè)效率提高5倍以上。部分先進(jìn)都市已啟動(dòng)試點(diǎn)無人機(jī)管道檢測(cè)系統(tǒng),通過微型無人機(jī)集群實(shí)現(xiàn)大范圍快速巡檢。
資深管道清淤檢測(cè)應(yīng)遵循科學(xué)的差事過程:
1. 前期調(diào)查階段:收集管道設(shè)計(jì)圖紙、歷史維修記錄等材料,使用管道探測(cè)儀確定管道走向和埋深,制定詳細(xì)的檢測(cè)策劃。
2. 預(yù)處置階段:采納抽水、通風(fēng)等舉措創(chuàng)造安全作業(yè)環(huán)境,必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)導(dǎo)流系統(tǒng)。對(duì)存在有毒氣體的管道需先進(jìn)行氣體檢測(cè)和置換。
3. 清淤作業(yè)階段:根據(jù)管道狀況抉擇合適的清淤工藝,作業(yè)經(jīng)過中需監(jiān)控管道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,防止坍塌事故。
4. 檢測(cè)實(shí)施階段:按照《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作檢測(cè)設(shè)備,確保采集數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確。重點(diǎn)檢測(cè)管道接口、轉(zhuǎn)彎處等薄弱環(huán)節(jié)。
5. 數(shù)據(jù)分析階段:使用資深軟件處置檢測(cè)數(shù)據(jù),生成包含缺陷地位、類型、等級(jí)的評(píng)估報(bào)告,提出針對(duì)性的修復(fù)建議。
6. 驗(yàn)收與建檔階段:組織專家驗(yàn)收檢測(cè)結(jié)果,更新管道GIS信息系統(tǒng),為后續(xù)養(yǎng)護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。
伴隨智慧都市建設(shè)的推進(jìn),管道清淤檢測(cè)行業(yè)正呈現(xiàn)以下進(jìn)步態(tài)勢(shì):檢測(cè)設(shè)備向小型化、智能化方向進(jìn)步,5G傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳;AIoT技術(shù)整合各類傳感器數(shù)據(jù),構(gòu)建管道健康監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng);數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)建管道三維模型,實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與預(yù)測(cè)性維護(hù)。
行業(yè)仍面臨諸多挑戰(zhàn):老舊管道材料缺失嚴(yán)重,增加了檢測(cè)難度;部分地區(qū)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán)格,檢測(cè)質(zhì)量參差不齊;資深技術(shù)人才短缺,特別是具備跨學(xué)科知識(shí)的復(fù)合型人才;檢測(cè)設(shè)備國產(chǎn)化率有待提高,高端設(shè)備仍依賴進(jìn)口。如何平衡檢測(cè)需要與作業(yè)成本,如何將檢測(cè)結(jié)果有效轉(zhuǎn)化為養(yǎng)護(hù)決策,都是行業(yè)需要持續(xù)討論的課題。
展望未來,伴隨新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),管道機(jī)器人、無損檢測(cè)技術(shù)將取得更大打破。建立全國統(tǒng)一的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,推廣管道全生命周期治理理念,將成為提高都市排水系統(tǒng)運(yùn)維水平的根本。資深管道清淤檢測(cè)作為都市"血管外科手術(shù)",將在保障都市安全運(yùn)行中發(fā)揮越來越主要的作用。