加氣沖洗方式在管道清洗中的應用

任 福 瑞

(太原供水集團有限公司，山西 太原 030009)

加氣沖洗方式在管道清洗中的應用

任 福 瑞

(太原供水集團有限公司，山西 太原 030009)

結合實際案例，介紹了加氣沖洗管道方式在整個沖洗過程中的參數設定、沖洗流程，指出該方法不僅可以提高清洗效率，還能節省清洗管道的用水量，解決了管道清洗的難題。

管道清洗，沖洗過程，用水量

0 引言

在當今的經濟發展的帶動下，城市、鄉鎮以及農村的發展也是飛速的，當然在其飛速發展的過程中自來水管道的修進、延展擴建也是必不可少的。當今社會的人們，對健康也是格外關注的，因此這使得人們對自來水的水質有了極大的關注。對于供水的企業而言，保證自來水的水質，并且還需確保自來水管道對水質沒有任何的影響，確保用戶在日常生活中用上安全、放心的水質，這就對于供水企業來說是一個不小的難題。其實主要影響自來水水質的最大可能就是自來水管道，雖然在供水企業中自來水是安全的，但由于自來水管道比較長，避免不了管道上下會有生銹或其他的情況，一旦發生這樣的情況，要用傳統的沖洗方法是很難使沖洗流速達到預期的效果的，因此在這種情勢所迫下，加氣沖洗的方式被逐漸的興起，并將其應用到了實際的工程中，結果表明該方法對那些管道難點部分的沖洗很有效果，解決了管道清洗的一大難題。

1 加氣沖洗法

1.1 主要設備

在本文中介紹的加氣沖洗法的主要研究過程中，其主要應用到的儀器設備有：水泵、空氣壓縮機集氣罐等。

1.2 沖洗過程中的參數

在整個加氣沖洗的過程中，我們主要考慮兩個沖洗參數，即加氣點和加氣量與氣體壓強。對加氣點進行以下討論。那就是在待沖洗的管道，首先要用水來對其管道進行簡單的沖洗，然后緊接著就開始測量該管道的濁度，經過對該管段的不同部位的濁度以及其他的因素來進行進一步的比較，來推測哪些部位是比較難處理的。另外還需要了解加氣量和管道內的氣體壓強。最開始先要知道該管道能夠承受多大的壓力，根據其和空壓機的型號規格來設定管道內的封閉氣體段的壓強，但是在開啟閘泄后，其保證了管道內的壓強能夠使氣體和水到達沖洗的難點部分，此時記錄難點末端的壓強，再根據波義耳定律來計算所需的加氣量以及所需的排水量。

1.3 沖洗過程

在整個沖洗過程中，主要分為八個小步驟，分別為：

1)做好所需設備的準備工作。

2)做好準備后，將起始閘門打開，此時就開始對整個管道進行沖濁處理，緊接著則要開始對整個管道的放氣點進行取水測渾濁度。

3)測完渾濁度以后，進行對比，來確定該管道的沖洗難點。

4)關閉起始端點的閘門，根據測試選取的難點來設定氣體的最大壓強，根據開啟閘泄壓后恰好能夠滿足沖洗末端的沖洗壓強，從而來計算沖洗該段的所需加氣量。

5)將閘泄打開后，應立即將腰閘關閉，緊接著將空氣壓縮機以及儲氣罐與加氣點的管道連接在一起，開始工作后一段時間，所沖的氣體就會將管道內的一部分水擠出來，此時需要測量擠出水的平均水流速度和排出水的體積。

6)此時水速恰好能夠滿足所需要求后，馬上關閉閘泄，這樣就會使難點的管段處于封閉的狀態，然后繼續向管道內充氣，使氣壓增大。

7)管道內壓強持續增大，待達到所需的壓強之后，將閘泄開啟，由于此時的管道內外的壓差原因，就會使管道內的水在氣體壓力的作用下而使水具有很高的動能，這個過程需要時刻關注壓力表的示數，待到壓力明顯比管網內的壓力低時，立刻將腰閘打開，應用管道網內的水泵輸水壓力的帶動來起到向待沖洗管道方向沖水。

8)等到將內部氣體排凈，并且放水口的水流速度比較均勻時，緊接著就將該管段的氣眼處的測濁度拿出，根據所測數據來查找下一目標處，直到水質達到所需標準。

2 工程實例及操作要求

在本文中，我們研究了兩個案例，其一就是以DN1 400管道，沖洗長度為9.6 km的長距離清洗；另一個就是以DN800管道，其沖洗長度為1.86 km的短距離清洗。

2.1 案例一

該案例為DN1 400管道，其待沖洗管道的沖洗長度大約有9.6 km，并且其上下反管段以及彎頭比較多。其具體的操作過程如下：

1)要開啟源頭泵，先用水對管道進行降濁處理，并且將水的流速控制在1.5 m/s，經過兩次沖洗大約所需的水量為105m3，然后進行沿程各放氣點取水樣檢驗放水口濁度。

2)根據濁度的數據選取加氣點，憑借分析濁度和待沖洗段難點部分可以得出該段管道的最大封閉壓強為0.35 MPa，所需氣體的體積大約為1 000 m2，這樣看來，該管道所需的空壓機應選兩臺比較合適。

3)隨后則需按照上述描述的過程來開展，即對閘閥和空壓機操作，并記錄放出水的體積，當其體積達到1 000 m3時，應立刻把待沖洗段封閉起來，繼續向管道內充氣直到達到最大壓強0.35 MPa，才進行開閘放水直至壓強達到0.15 MPa，隨后立即開啟腰閘、源頭泵等，利用其來達到使管道內會沿著管道的始末方向進行沖水。

4)待到放水口的水流速度達到比較均勻后，則需再一次對放氣點進行濁度檢測，通過比較，明顯低于之前所檢測的數據，然而耗水量僅為20 000 m3左右，此時的濁度還達不到所需，然后繼續重復上述的過程，通過4次的氣沖方式，最終將濁度降至允許范圍內，最后一步在采用消毒藥水進行沖洗，進一步降低濁度。整個過程的用水量約為1×105m3。

2.2 案例二

該案例研究的是DN800，管道全長僅為1.86 km，操作過程以及所使用的設備與案例一基本一致，但部分地區略有不同。具體如下：

1)將空壓機打開，給儲氣罐儲氣，該過程需在自來水管道的控制閘關閉的條件下進行，隨后才打開儲氣罐的閥門。

2)這時，管道由于充氣，會將管道內的部分水擠出，當管道內的水剩余僅為管道橫截面的2/3左右時，需要立即將管道的排水口關閉，經過充氣使管道內的壓強達到0.4 MPa。

3)當管道內的壓強達到0.4 MPa后，將管道的放水口打開，但是空壓機繼續向管道內充氣，直至氣和水同時被壓出后，就讓加壓管道內的水繼續排除，經過30 min左右，則關閉控制閘，隨后關閉儲氣罐閘閥。

上述過程重復作業，直至將濁度降至合格范圍內即可。

2.3 操作要求

本文對于加氣沖洗方式進行了詳細地闡述，不過其也需要遵循一定的操作要求。

具體如下：

1)在對管內進行沖洗時，需要知道管道內的壓強，因此需安裝一個壓力表，以便于時刻了解管道內的壓強，掌握最佳的沖洗時機，也可以避免壓力過大而使管道受損；

2)沖洗時一定要將所需的儲氣罐固定好，防止其在進氣時發生移動；

3)在選擇放水口時，要注意選擇寬闊的地方，因水在放出時壓力比較大，可能會發生噴射的情況，因此要選比較寬闊的地方；

4)沖洗過程中的控制閘的位置一定要放在恰當的位置，并且它們兩者之間的距離也要合適。

3 結語

本文具體的研究了加氣沖洗方式在管道清洗中的應用，并且具體分析了加氣沖洗方式的操作過程以及注意事項，加氣沖洗和傳統沖洗相比較，加氣沖洗其具有很多的優點，具體就是能夠清洗傳統方式不能清洗干凈的管道，然后就是其對管網沖洗所使用的水量少，而且水壓比較低，不僅如此，其還大大增加了對管道的沖洗效率，明顯降低管道的濁度，這就達到了改善自來水水質的目的。另外就是該種方法要比傳統的方法更加節約水資源，經過核算，加氣沖洗方法比傳統的沖洗方法要節約大概50%的水量，折換成經濟來看總體的費用能夠節約達到40%以上。 并且其對環境比較友好。尤其是在這個既要求經濟高速發展又要求對環境友好，還要求節約資源的現代社會，加氣沖洗方式更適應現代這樣的社會。

[1] 魏國強,邱 迪,馮茂彬.加氣沖洗自來水管道降濁方法研究.供水技術，2009(2)：231-233.

[2] 諸國土,周 榮.氣水脈沖技術在非開挖供水管道沖洗中的應用.給水排水,2015,1(12)：116-117.

[3] 姚慧健,龐文志,邢雯雯.管道清洗采用加氣沖洗方式的探索.供水技術，2012(8)：78-79.

On application of gas-addition rinsing in pipeline cleaning

Ren Furui

(TaiyuanWaterSupplyGroupCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

Combining with the cases, the paper introduces the parameter allocation and rinsing process in the whole rinsing process of the gas-addition rinsing pipelines, points out the method can improve the rinsing efficiency and save the water volume of cleaning pipelines, so as to solve some problems in the pipeline cleaning.

pipeline cleaning, rinsing process, water volume

2015-09-13

任福瑞(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0149-02

TU821

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