試分析采用清管器技術清洗城市供水管線

辛璐

摘 要：水對我們的生命起著重要的作用，它是生命的源泉，是人類賴以生存和發展的不可缺少的最重要的物質資源之一。人的生命一刻也離不開水，水是人生命需要最主要的物質。對人體而言的生理功能是多方面的，而體內發生的一切化學反應都是在介質水中進行，沒有水，養料不能被吸收；氧氣不能運到所需部位；養料和激素也不能到達它的作用部位；廢物不能排除，新陳代謝將停止，人將死亡。因此，水對人的生命是最重要的物質。

關鍵詞：問題；質量；改善

在現代工業中，沒有一個工業部門是不用水的。也沒有一項工業不和水直接或間接發生關系。更多的工業是利用水來冷卻設備或產品，例如鋼鐵廠等。水還常常用來作為洗滌劑，如漂洗原料或產品，清洗設備或地面，每個工廠都要利用水的各種作用來維護正常生產，幾乎每一個生產環節都有水的參與。

可是，隨著工業技術的發展進步，我國的水資源遭到了前所未有的污染、破壞，城市飲用水安全問題日益嚴重，各種因水污染引發的疾病成倍增長，癌癥患病率比70年代增加了200倍，水污染問題已引起了政府各級部門的高度重視。

目前，造成飲用水水質差原因主要有三方面，一是源頭受污染，工廠排污、大氣污染和過量農藥導致現在水源問題很多，如中小工廠違規排污和生活污水污染等；二是輸送過程中，早期供水采用的輸水主管道大多為鑄鐵承插口管道，這在一些老城區尤為普遍，水管老化后容易生銹從而導致含鉛量高，尤其在有閥門、彎頭地方；三是水管滲漏：我國輸水管網有40%-50%的滲漏比，一旦停電停水時，水管內就會開成負壓，發生倒吸，這時有破損的地方就會滲進地表的臟水雜質，如損管的地方周圍有醫院、養殖場、垃圾堆、污水池等，40%-50%的滲漏比足以嚴重的污染我們的供水管網。

一、供水管道清洗的意義

供水管道清洗主要意義有三點：

1、提高管道輸送效率

由管道的傳輸因數TF=4㏒3.7d/k公式可知：管道的傳輸因數TF主要取決于管道直徑D和管道內壁粗糙度K這兩個因數。通過清洗管道可使管道獲得最大有效直徑，從而提高管道輸送效率。

2、延長管道使用壽命

供水管道內部經過長年運行后會沉積很多水銹等腐蝕性物質，通過清管器將這些腐蝕性物質清洗干凈。可延長管道使用壽命20～30年。

3、提高供水水質，消除二次污染

通過使用PIC技術對供水管道進行清洗可徹底的清除管道中的水銹及污垢，消除寄生在管道內部的大量細菌，保障供水水質，提高人民生活質量。

二、清管器清洗供水管道技術

1、電子定位清管器的工作原理：

電子定位清管器包括電子定位發射機、電子定位接收機、清管器通過指示儀、專用充電機及清管器。

通過指示儀：在長距離清管作業中，為避免全線人工尋找，可事先沿管線地面上方放置若干個清管器通過指示儀，如1、2、3、4、5個。當清管器通過每個通過指示儀時，該指示器就會迅速反應，并發出一個報警信號，表明該號位置清管器已經通過，假如3號點顯示通過，4號點也顯示正常通過，5號點按時間計算應該通過但是指示儀卻沒有顯示通過，則清管器卡阻位置很可能就在4號～5號點之間。這時便可人工攜帶接收機沿4～5號點之間的管道上方尋找清管器的卡阻位置。這樣就避免了人工全線尋找，把尋找范圍縮小到4～5號點之間的最小范圍。

2、清管器的種類：

清管器的種類很多，按結構分主要三大類：圓球清管器、皮碗清管器和泡沫清管器。圓球清管器現已很少使用。

2.1、皮碗清管器：

由兩個、三個或多個皮碗同一個鋼質軸主體連結在一起，組成皮碗清管器，是目前世界各國應用最廣泛的清管器，它又可分為：

①碟形皮碗清管器：其皮碗有明顯的唇部（或裙部），像個餐飲用的碟子，故而得名，它可用做管道清洗、涂敷、產品隔離和水壓試驗等，應用面較廣。

②直盤皮碗清管器：皮碗由不帶裙部的平盤組成，適合雙向操作使用，清污、清渣效果較好，攜帶鋼絲刷可在管道中往返運行，用于管道清污、除銹、除垢等作業。

③鋼絲刷清管器：在清管器皮碗之間或皮碗最前端加上圓盤鋼絲刷，組成鋼刷清管器，用來清除管壁薄而硬的管垢，如鐵銹、鈣沉積物等

2.3、清管器的主要技術指標：

①電子定位系統：

發射機：連續工作時間100～300小時，耐壓50～100㎏/c㎡，環境溫度-20℃～+90℃，抗沖擊75g。

接收機：連續工作時間24小時，有效探測深度7～10米，定位精度±7㎝。

通過指示儀：連續工作時間24小時，有效探測深度7米，響應速度10～20米/秒。

②皮碗清管器：耐壓100㎏/c㎡，聚氨酯皮碗耐磨壽命2㎜/100㎞，橡膠皮碗耐磨壽命30㎜/100㎞，能順利通過1.5D彎頭，萬向節清管器可通過1.0D彎頭。

③泡沫清管器：耐壓70㎏/c㎡，可通過任意彎頭，耐磨性能同聚氨酯皮碗，但隨管壁粗糙度不同，變化較大，適用范圍幾公里至幾十公里。

（1）清洗方式：

采用清管器對管道進行清洗，一般可采用兩種清洗方式，即管道自身輸送介質推動清管器清洗方式和外部施加介質推動清管器清洗方式（空壓機或水泵），由于一般需要清洗的整體供水管線均為多年沒有進行清洗過的老舊管道，管道內的結垢較多，管壁銹蝕也比較嚴重應該采用自身輸水利作為動力進行清洗，所以在整體清洗方案中使用供水管道自身供水作為清管器清洗管道的動力，如果管道內結垢物太嚴重，自身供水動力不足，可采用高壓水泵車進行加壓，使清管器將管道內的污垢清洗出來。

（2）清管器的選擇：

由于城市供水管道多為鑄鐵管道，管道的承壓能力較小（一般5kg/cm2以下）所以必須采用變形量大，通過能力強的清管器來對管道進行清洗。

可采用兩種泡沫清管器做為該管線清洗的工具，一種是密度為100kg/m3的“聚酯型裸體泡沫清管器”，一種是密度為120kg/m3的“聚酯型螺旋刷泡沫清管器”。（如圖所示）

聚酯型裸體泡沫清管器 聚酯型螺旋刷泡沫清管器

三、清管器清洗供水管道施工的主要技術措施

1、管道情況檢查

施工前對管道使用情況進行檢驗，觀測管道輸送壓力，檢查管線沿途設施，對彎頭、三通、變徑等重點位置做好標識。

2、施工管段清管

（1）安裝清管器，清管器內安裝電子發射機，在使用前檢查其電源電壓。

（2）用聚酯型裸體泡沫清管器在管內清掃，出管后及時檢測清管器外型，尺寸。管道如有嚴重過瘤、偏差、錯邊，致使清管器卡堵、嚴重損壞，當表壓達到0.4MPa以上時，連續兩個清管器被堵，應視為清管器被卡阻。此時由施工人員攜帶電子定位接收機，尋找清管器的準確位置，把施工管段割斷，排除卡堵故障。上述操作完成后方可繼續進行施工管段的清管作業。

綜上所述，采用清管器對城市供水管道進行清洗除垢是目前世界上廣泛推行的最佳清洗方式，其清洗效果和效率及安全環保性均高于其他任何一種清洗方式，應大力推廣使用，為我國的城市供水安全，百姓身體健康做出貢獻。

（作者單位：沈陽水務集團有限公司）