1 引言
排水管道运维管理还处在“头痛医头,脚痛医脚”阶段,但是管道内部缺陷较普遍。城镇排水管道管理和养护迫切需要运用先进的检测手段,对管道开展“体检”,将管道存在缺陷杜绝在萌芽期,有效的减少环境污染、城市内涝、地面塌陷等次生灾害的发生[1]。目前排水管道健康状况检测以光学检测为主,但高水位运行管段光学摄像头视域只有几厘米,管道缺陷很难发现。然而,高充满度运行管段多是存在问题管段,需要重点关注位置。
2 技术方法
现阶段管道内部检测技术应用最广的是管道电视等光学摄像检测[2],该方法适用于充满度不大于20%管段,对高充满度管段水下部分获取不了数据。管道声纳检测和管道电法测漏可以将传感器探头浸入水中进行检测,推断管道缺陷。
2.1管道声纳检测
管道声纳检测是将传感器送入水中,声纳探头向外发射声波信号,再接收管壁或者管中物体反射信号,形成管道的横断面图,推断管道沉积物形状及其变形,见图1。声纳系统通过颜色区别声波信号的强弱,并标识出反射界面。


图1 声纳设备(左)和检测横断面图(右)
2.2管道电法测漏
管道电法测漏仪采用聚焦电流快速检测技术,通过实时测量聚焦式电极阵列探头在管道内连续移动时透过漏点的泄漏电流,现场检测并精确定位管道漏点,检测原理示意见图2。聚焦式电极阵列探头主要由一个中心电极和两个辅助电极组成,产生一个径向的聚焦式交流电流场,分布在20-80cm的有限范围内,因此只有当聚焦式电极阵列探头接近管道缺陷点时才会产生泄漏电流,各个漏点呈现独立的电流峰值。

图2 管道电法测漏检测原理示意图
焦式电极阵列探头在管道内连续移动,实时测量并显示穿透管壁的泄漏电流,泄漏电流曲线显示管内的聚焦式电极阵列探头与地面的接地棒之间的泄漏电流。当管壁不存在缺陷时,穿透绝缘性管壁的泄漏电流非常小;当管壁存在结构性、侵蚀性或接头缺陷时,当探头接近缺陷点时,信号电流留出管壁。电流曲线的峰值通常与渗入或渗出漏水的管道缺陷有关,泄漏电流峰值越高,管道缺陷越大,而完好的管壁不会产生泄漏电流[3]。
3 应用案例
大理古城至下关段截污干管常年高充满度运行,雨天管道多处出现溢流。针对该段截污干管现状,制定了管道声纳和电法测漏相结合的探测方式。通过开展管道声纳查明了管道沉积、变形缺陷,计算过水断面损失率,并在管道中发现支管暗接,见图3;该项目截污干管位于湖泊附近,地下水位高,通过开展电法测漏发现多处电流极大值,推断为渗漏,通过晴天开展流量监测,真实为地下水渗入。本项目两种方法相结合,有效的查明了雨天溢流原因。


图3 支管暗接(图左声纳检测断面,图右电法测漏电流剖面)
4 结语
高充满度排水管道大多处于“带病”运行,但现行主要检测手段管道电视检测存在局限,通过管道声纳和管道电法测漏方法组合,查明了管道存在缺陷,分析了管道溢流原因,为解决同类问题提供了新的检测方法。
参考文献
[1]李田,郑瑞东,朱军.排水管道检测技术的发展现状[J].中国给水排水,2006,(12):12-13.
[2]牟单,李永清等.基于CCTV方法的排水管道检测技术与应用[J].管道技术与设备,2015,(2):30-32.
[3]X6电法测漏仪使用说明书.武汉中仪物联技术股份有限公司.