排水管网维护检修PPT课件

排水设施运行管理与养护技术排水设施运行管理与养护技术 运行管理工作中应注意的问题及解决办法 污泥对于排水管道的淤积 排水管道中的水流速度不可能保持在一个相对稳定的理想或设计状态管道中转弯等处阻力变化的影响，水流的冲刷作用不能完全消除固体颗粒物的沉降。所以，污泥对于排水管道的淤积作用是不可避免的。第1页/共68页排水管道检测方法演变过程排水管道检测方法演变过程检测方法适用范围和局限性普通人员进入管道检测。管径较大、管内无水、通风良好，优点是直观，且能精确测量。但检测条件较苛刻，安全性差，目前已不再使用。潜水员进入管道检测管径较大，管内有水，且要求低流速，优点是安全。但无视像资料、准确性差。量泥斗法检测井和管道内淤积情况，优点是直观速度快。但无法测量管道内部情况，无法检测管道结构损坏情况。反光镜法管内无水、仅能检查管道顺直和垃圾堆集情况优点是直观、快速，安全。但无法检测管道结构损坏情况，有垃圾堆集时，后面情况看不清，现不用。传统的排水管道主要检测方法和特点第2页/共68页排水管道检测方法演变过程排水管道检测方法演变过程 20世纪90年代中期，国外先进的管道电视和声纳检测技术被上海的学者介绍进来，新的管道检测技术安全性高，图像清晰，直观并可反复播放供业内人士研究的特点，为管道修理方案的科学决策提供了有力的帮助。 但电视和声纳检测技术环境要求很高，特别是在作管道结构完好检查时，必须是在很低水位条件下，且要求在检测前需对管道进行清洗。 随着排水管道在合流范围内实行了低水位运行、封堵管道管塞技术的出现和电视声纳检测技术的进一步成熟，电视/声纳检测技术突出的优点，终于走进了生产领域。第3页/共68页电视和声纳管道检测技术优点电视和声纳管道检测技术优点p提高生产力及效率p以更快的速度找出管道问题如堵塞、裂缝及渗漏等，为修复、疏通方案的制订提供可靠的依据，减少或避免次生灾害发生。p减少管道封堵时间，简化临时排水措施p为竣工验收、接管检查提供了科学而有效的方法p杜绝了人员进入管道可能发生的人身伤亡事故第4页/共68页电视和声纳检测技术适用范围电视和声纳检测技术适用范围n管道的周期性检测n紧急应对检测n竣工验收确认检测n交接确认检测n来自其他工程影响检测和其他检测n管道养护情况检查电视和声纳检测技术已在生产实践中得到较多的应用，适用范围广泛。第5页/共68页n在管口窥视的n用腿爬行的n用弹性杆手动推进的n轮子驱动的n履带驱动的管道电视检测技术的发展管道电视检测技术的发展p管道闭路电视检测系统（简称CCTV）设备形式p闭路电视系统 Closed Circuit Television第6页/共68页管道电视检测技术的发展管道电视检测技术的发展p1978年法国的JVertut研制了一种轮腿式曾内机器人行走机构。该机构由2个行走轮及4个支撑腿组成，腿由电机驱动运动， 适应不同管径的变化。p80年代，随着计算机、传感器、现代控制理论和技术的发展，为管内机器人的研究应用提供了技术保证。国外相继开展研制了多种类型的管内检测移动机器人。第7页/共68页管道电视检测技术的发展管道电视检测技术的发展p在此阶段日本、英国、美国相继研发了一些用于检测燃气管道、自来水管道的检测机器人。功能也逐渐实现了直行和90度转弯。第8页/共68页管道电视（管道电视（CCTV）检测技术工作原理）检测技术工作原理p通过摄像机器人对管道内部进行全程摄像检测，对管道内的锈层、结垢、腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像，实现管道内部长距离检测，实时观察并能够保存录像资料，将录像传输到地面由专业的检测工程师对所有的影像资料进行判读，通过专业知识和专业软件对管道现状进行分析、评估， 有效地查明管道内部防腐质量、腐蚀状况及涌水管道、涌水点的准确位置。第9页/共68页管道电视（管道电视（CCTV）检测技术工作原理）检测技术工作原理pCCTV检测录像可以提供如下信息：p日期、时间p检测长度p爬行器的俯仰角p爬行器的倾斜状态p编辑的说明文字p其他内容第10页/共68页管道电视（管道电视（CCTV）检测技术工作原理）检测技术工作原理p利用CCTV检测技术，可以科学全面地了解管道的现状， 编写管道现状报告， 并对排水管道运行质量及功能进行评价， 为管道的定点修复、新铺管道的竣工验收以及管道修复前的方案设计、修补过程中的施工监测、修补后复测等提供经济、有效的检测方法。第11页/共68页管道电视（管道电视（CCTV）检测技术工作原）检测技术工作原pCCTV管道内窥检测系统主体是由三部分组成： 主控器、操纵线缆架、带摄像镜头的“机器人”爬行器。主控器可安装在汽车上，操作员通过主控器控制“爬行器” 在管道内前进速度和方向， 并控制摄像头将管道内部的视频图像通过线缆传输到主控器显示屏上，操作员可实时的监测管道内部状况，同时将原始图像记录存储下来，做进一步的分析。第12页/共68页管道闭路电视（管道闭路电视（CCTV）检测系统介绍）检测系统介绍第13页/共68页管道闭路电视（管道闭路电视（CCTV）检测系统介绍）检测系统介绍 美国确视（CUES） 英国雷迪（Radiodetection）第14页/共68页管道闭路电视（管道闭路电视（CCTV）检测系统介绍）检测系统介绍 Pearpoint主线管道检测系统(防爆) 伊派克（iPEK） 管道摄像检测系统第15页/共68页管道闭路电视（CCTV）检测系统介绍IBAK CCTV第16页/共68页IPEK CCTV 第17页/共68页RICO CCTV第18页/共68页CCTV国产化 LD300+管道内窥摄像检测系统 深圳施罗德 北京管力上海雷迪公司电子部50所第19页/共68页 CCTV 设备技术 要素NO.品品 名名规规 格格1摄像头摄像头像素、变焦2后视摄像头后视摄像头3大灯大灯补光4爬行器爬行器转向、防侧翻、防爆5摄像头升降系统摄像头升降系统6控制器控制器7电缆卷绕机电缆卷绕机手动或电动绕线8电缆电缆长度定制9轮子轮子若干，直径不同、管道材质10数据存储器数据存储器11配套工具配套工具12报告软件报告软件第20页/共68页大型事业单位采购一般成套配置第21页/共68页pCCTV试用于排水管道里没有水，或者将水排干、低水位情况下p在排水管道检测中，如果管道中充满水，那么管道中的能见度几乎为零，所以采用CCTV进行检测需要排干管中水进行检测。然而，声纳管道检测仪可以将传感器头侵入水中进行检测。和CCTV不同，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。应用分类第22页/共68页声纳检测技术工作原理声纳检测技术工作原理声纳为英语sonar 的音译，是英语Sound navigation and ranging的缩写，是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。 第23页/共68页声纳检测技术工作原理声纳检测技术工作原理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。第24页/共68页声纳检测技术工作原理声纳检测技术工作原理 该系统适用于不宜进行CCTV检测的充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。 第25页/共68页声纳检测技术工作原理声纳检测技术工作原理 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第26页/共68页声纳工作示意图第27页/共68页声纳解决的针对问题声纳解决的针对问题 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、大小管道变形、接口错位 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。第28页/共68页声纳系统构成声纳系统构成第29页/共68页声纳检测技术工作原理声纳检测技术工作原理声纳系统图像可以提供的信息有：1. 检测长度2. 标尺3. 声纳传感器俯仰角4. 声纳传感器滚动角5. 管渠的形状6. 管渠的缺陷第30页/共68页CCTV管道检测流程及步骤管道检测流程及步骤 检测的对象应包括污水、雨水、合流等管道以及附属设施。管道检测按任务可分为普查、紧急应对检测、竣工验收确认检测、交接确认检测、来自其他工程的影响检测和其他检测六类。* 检测周期应符合下表的规定：第31页/共68页CCTV管道检测流程及步骤管道检测流程及步骤检查类型检查类型分类分类周期（年）周期（年）功能性重力流中小型管道2大型及以上管道5压力流10结构性非流沙地区管龄30年10管龄30年7流沙地区管龄30年7管龄30年5* 管道检测周期表第32页/共68页CCTV检测流程检测流程 管道检测的基本程序宜包括：搜集资料；现场踏勘；管道封堵、抽水；管道清洗；现场检测；影响判读与编辑，编写检测报告；成果验收。资料收集现场踏勘管道封堵/抽水编制检测报告管道CCTV检测管道清洗提交成果第33页/共68页CCTV检测流程检测流程一、管道检测前收集的资料应有下列内容1. 已有排水管线图2. 管道的竣工图或施工图等技术资料3. 已有管道检测资料4. 评估所需的资料第34页/共68页CCTV检测流程检测流程二、现场踏勘应有下列内容： 1. 查看测区的地物、地貌、交通和管道分布情况 2. 开井目视检查管道的水位、积泥等情况 3. 核对所有搜集资料中的管位、管径、材质等第35页/共68页CCTV检测流程检测流程三、管道封堵和抽水：第36页/共68页CCTV检测流程检测流程封堵方式第37页/共68页CCTV检测流程检测流程 注意事项： 将气囊塞入管道进行封堵时，气囊位置的管道要证无石块，淤泥等障碍物，防止封堵后刺破气囊或气囊滑动。 气囊封堵时，气囊内的气压要保证一定的气压值。 气囊封堵完成后，要注意与气囊连接的绳索的固定，最好固定在地上部分。 作业过程中要注意气囊有无漏气发生（可用气压计检测）防止意外发生。 封堵后，用污水泵对管内污水进行排出。第38页/共68页管道封堵，人员下井注意事项管道封堵，人员下井注意事项 硫化氢气体： 硫化氢有腐败鸡蛋的味道，浓度低时人能闻到，高浓度时嗅觉神经中枢被麻痹而不能感觉到。 密度大于空气 易溶于水 吸入高浓度的硫化氢在数十秒内昏倒，甚至死亡 防止措施： 不轻易下井，使用检测仪，通风保证，射水车冲洗管道，下井要带安全绳第39页/共68页CCTV检测流程检测流程四、管道清洗：通常在对管道进行结构性检测或管道内障碍物影响到管道机械人行进时，会对管道进行清洗。使用设备为：高压清洗车 适当的清洗会使管道检测更顺畅，效果更清晰。第40页/共68页CCTV检测流程管道检测流程管道CCTV检测检测五、管道CCTV检测： (一)现场管道检测应包括下列内容仪器设备的自检设立安全标志管道实地检测与判读检测完成后应及时清理现场，保养设备第41页/共68页CCTV检测流程管道检测流程管道CCTV检测检测1.(二) 检测方法2.在对每一段管道开拍前，必须先拍摄看板图像，看板上应写明道路或被检对象所在地名称、起点和终点编号、属性、管径以及时间等。3.爬行器的行进方向应与水流方向一致。4.管径小于等于200mm时，直向摄影的行进速度不宜超过0.1m/s；大于200mm时，直向摄影的行进速度不宜超过0.15m/s。5.圆形或矩形排水管道摄像镜头移动轨迹应在管道中轴线上，蛋形管道摄像镜头移动轨迹应在管道高度三分之二的中央位置，偏离不应大于10% 。6.摄像机进入管道起始位置时，必须将电缆计数测量仪归零。第42页/共68页CCTV检测流程管道检测流程管道CCTV检测检测1.电缆上应有距离刻度标记，每一段检测完成后，应计算电缆计数测量仪的修正值。2.在起始位置应根据需要输入路段（位置）名、起止点检查井编号、管径、属性等内容。3.直向摄影时，图像横向必须保持正向水平，中途不应改变拍摄角度和焦距。4.侧向摄影时，爬行器必须停止，同时变动拍摄角度和焦距以获得最佳图像。5.对各种缺陷、特殊结构和检测状况应作详细判读、量测和记录。第43页/共68页排水设施运行管理与养护技术排水设施运行管理与养护技术 对于污泥淤积的处理方法主要分为两类：（1）清洗 排水管道中污泥的清洗，即通过人为的方法来提高管道中水的流量和流速并最终达到清污的目的。其中，提高水流速度的作用是分解并冲刷管道中污泥形成的沉积物，提高水流量的作用是通过较大的流量来将可沉积悬浮物带走。（2）疏通 排水管道的疏通就是通过机械对堵塞物进行挖掘，使其松动，最终通过人工清除或清洗排出管道。 根据实际情况的不同，疏通方式也不同，主要手段有竹片疏通、钻杆疏通、绞车疏通以及人力疏通。第44页/共68页国内外排水管网维护技术比较国内外排水管网维护技术比较 1、开启井盖我国,传统的开盖工具是铁钩、洋镐和大锤,俗称“三大件”。国外,则有许多专用的开盖工具。日本的开盖工具可分为两种,一种用于被卡死的井盖,另一种用于将已经松动的井盖提出井框。前者多采用螺杆提升，后者采用杠杆原理。第45页/共68页第46页/共68页 2、清掏作业u人工清掏我国大部分城镇，检查井和雨水口清掏依旧沿用大铁勺、铁铲等手工工具。工作效率低,劳动强度大,安全隐患多。美国和日本人工清掏比例极小,主要用于机械无法进入的狭小场所。国外手工清掏工具做得相当专业。第47页/共68页第48页/共68页2、清掏作业真空吸泥发达国家城市排水管道的清掏大多采用真空吸泥车真空吸泥车可分为真空泵式和风机式两种在我国采用较少的原因：污泥含水率高；进口吸泥车售价高，国产车吸力不够大；第49页/共68页2、清掏作业雨水口网篮雨水口网篮雨水口网篮第50页/共68页第51页/共68页3、雨水口防臭综合国内外的做法,防臭技术可分为两类。挡板式防臭装置,即在雨水箅下面安装一个由门框和活门组成的挡板。平时,靠弹簧或平衡块使活门保持关闭状态,下雨时活门自动开启。优点：不需要改造原有雨水口,安装方便,价格便宜且兼有防蚊蝇、防老鼠等多种功能。缺点：活门有时会被杂物卡住而导致失灵。第52页/共68页第53页/共68页3、雨水口防臭水封式防臭装置一种工厂预制的混凝土雨水口,管口处有一道混凝土挡板,雨水需从挡板下面以倒虹的方式进入管道。缺点：久旱无雨时,雨水口会因缺水而导致水封失效。第54页/共68页第55页/共68页管道的清洗管道的清洗 水射器法第56页/共68页射水疏通射水疏通(jet cleaning)是指采用高压射水清通管道的疏通方法。国内：单一射水车（国产）, 价格便宜,使用率较高在非满管流的情况下能彻底清除管壁油垢和管道污泥。国外：集射水与真空吸泥为一体的联合吸污车；具备水循环利用的功能(如韦德满、斯托柯达),将吸入的污水过滤后再用于射水；装上一种带旋转链条的特殊喷头,还可以清除管内固结的水泥浆。第57页/共68页 清洗器法第58页/共68页第59页/共68页第60页/共68页 水力疏通水力疏通(hydraulic cleaning)就是采用提高管渠上下游水位差,加大流速来疏通管渠的一种方法。提高水位差有以下三种做法。(1)调整泵站运行方式,即在某些时段减少开车以抬高管道水位,然后突然加大泵站抽水量,造成短时间的水头差。方便、省钱(2)在管道中安装闸门,包括固定和临时闸门。(3)在管道内放入水力疏通球,水流经过浮球时过水断面缩小,流速加大,此时局部大流速足以将管道彻底冲洗干净。 不同疏通方法适用于不同的环境条件。在所有疏通方法中,水力疏通无疑是最合理、最经济、速度最快、质量最好的一种。第61页/共68页第62页/共68页第63页/共68页第64页/共68页第65页/共68页第66页/共68页第67页/共68页感谢您的观看。第68页/共68页