试分析采用清管器技术清洗城市供水管线

摘 要：水对我们的生命起着重要的作用，它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。人的生命一刻也离不开水，水是人生命需要最主要的物质。对人体而言的生理功能是多方面的，而体内发生的一切化学反应都是在介质水中进行，没有水，养料不能被吸收；氧气不能运到所需部位；养料和激素也不能到达它的作用部位；废物不能排除，新陈代谢将停止，人将死亡。因此，水对人的生命是最重要的物质。

關键词：问题；质量；改善

在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的。也没有一项工业不和水直接或间接发生关系。更多的工业是利用水来冷却设备或产品，例如钢铁厂等。水还常常用来作为洗涤剂，如漂洗原料或产品，清洗设备或地面，每个工厂都要利用水的各种作用来维护正常生产，几乎每一个生产环节都有水的参与。

可是，随着工业技术的发展进步，我国的水资源遭到了前所未有的污染、破坏，城市饮用水安全问题日益严重，各种因水污染引发的疾病成倍增长，癌症患病率比70年代增加了200倍，水污染问题已引起了政府各级部门的高度重视。

目前，造成饮用水水质差原因主要有三方面，一是源头受污染，工厂排污、大气污染和过量农药导致现在水源问题很多，如中小工厂违规排污和生活污水污染等；二是输送过程中，早期供水采用的输水主管道大多为铸铁承插口管道，这在一些老城区尤为普遍，水管老化后容易生锈从而导致含铅量高，尤其在有阀门、弯头地方；三是水管渗漏：我国输水管网有40%-50%的渗漏比，一旦停电停水时，水管内就会开成负压，发生倒吸，这时有破损的地方就会渗进地表的脏水杂质，如损管的地方周围有医院、养殖场、垃圾堆、污水池等，40%-50%的渗漏比足以严重的污染我们的供水管网。

一、供水管道清洗的意义

供水管道清洗主要意义有三点：

1、提高管道输送效率

由管道的传输因数TF=4㏒3.7d/k公式可知：管道的传输因数TF主要取决于管道直径D和管道内壁粗糙度K这两个因数。通过清洗管道可使管道获得最大有效直径，从而提高管道输送效率。

2、延长管道使用寿命

供水管道内部经过长年运行后会沉积很多水锈等腐蚀性物质，通过清管器将这些腐蚀性物质清洗干净。可延长管道使用寿命20～30年。

3、提高供水水质，消除二次污染

通过使用PIC技术对供水管道进行清洗可彻底的清除管道中的水锈及污垢，消除寄生在管道内部的大量细菌，保障供水水质，提高人民生活质量。

二、清管器清洗供水管道技术

1、电子定位清管器的工作原理：

电子定位清管器包括电子定位发射机、电子定位接收机、清管器通过指示仪、专用充电机及清管器。

通过指示仪：在长距离清管作业中，为避免全线人工寻找，可事先沿管线地面上方放置若干个清管器通过指示仪，如1、2、3、4、5个。当清管器通过每个通过指示仪时，该指示器就会迅速反应，并发出一个报警信号，表明该号位置清管器已经通过，假如3号点显示通过，4号点也显示正常通过，5号点按时间计算应该通过但是指示仪却没有显示通过，则清管器卡阻位置很可能就在4号～5号点之间。这时便可人工携带接收机沿4～5号点之间的管道上方寻找清管器的卡阻位置。这样就避免了人工全线寻找，把寻找范围缩小到4～5号点之间的最小范围。

2、清管器的种类：

清管器的种类很多，按结构分主要三大类：圆球清管器、皮碗清管器和泡沫清管器。圆球清管器现已很少使用。

2.1、皮碗清管器：

由两个、三个或多个皮碗同一个钢质轴主体连结在一起，组成皮碗清管器，是目前世界各国应用最广泛的清管器，它又可分为：

①碟形皮碗清管器：其皮碗有明显的唇部（或裙部），像个餐饮用的碟子，故而得名，它可用做管道清洗、涂敷、产品隔离和水压试验等，应用面较广。

②直盘皮碗清管器：皮碗由不带裙部的平盘组成，适合双向操作使用，清污、清渣效果较好，携带钢丝刷可在管道中往返运行，用于管道清污、除锈、除垢等作业。

③钢丝刷清管器：在清管器皮碗之间或皮碗最前端加上圆盘钢丝刷，组成钢刷清管器，用来清除管壁薄而硬的管垢，如铁锈、钙沉积物等

2.3、清管器的主要技术指标：

①电子定位系统：

发射机：连续工作时间100～300小时，耐压50～100㎏/c㎡，环境温度-20℃～+90℃，抗冲击75g。

接收机：连续工作时间24小时，有效探测深度7～10米，定位精度±7㎝。

通过指示仪：连续工作时间24小时，有效探测深度7米，响应速度10～20米/秒。

②皮碗清管器：耐压100㎏/c㎡，聚氨酯皮碗耐磨寿命2㎜/100㎞，橡胶皮碗耐磨寿命30㎜/100㎞，能顺利通过1.5D弯头，万向节清管器可通过1.0D弯头。

③泡沫清管器：耐压70㎏/c㎡，可通过任意弯头，耐磨性能同聚氨酯皮碗，但随管壁粗糙度不同，变化较大，适用范围几公里至几十公里。

（1）清洗方式：

采用清管器对管道进行清洗，一般可采用两种清洗方式，即管道自身输送介质推动清管器清洗方式和外部施加介质推动清管器清洗方式（空压机或水泵），由于一般需要清洗的整体供水管线均为多年没有进行清洗过的老旧管道，管道内的结垢较多，管壁锈蚀也比较严重应该采用自身输水利作为动力进行清洗，所以在整体清洗方案中使用供水管道自身供水作为清管器清洗管道的动力，如果管道内结垢物太严重，自身供水动力不足，可采用高压水泵车进行加压，使清管器将管道内的污垢清洗出来。

（2）清管器的选择：

由于城市供水管道多为铸铁管道，管道的承压能力较小（一般5kg/cm2以下）所以必须采用变形量大，通过能力强的清管器来对管道进行清洗。

可采用两种泡沫清管器做为该管线清洗的工具，一种是密度为100kg/m3的“聚酯型裸体泡沫清管器”，一种是密度为120kg/m3的“聚酯型螺旋刷泡沫清管器”。（如图所示）

聚酯型裸体泡沫清管器 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术措施

1、管道情况检查

施工前对管道使用情况进行检验，观测管道输送压力，检查管线沿途设施，对弯头、三通、变径等重点位置做好标识。

2、施工管段清管

（1）安装清管器，清管器内安装电子发射机，在使用前检查其电源电压。

（2）用聚酯型裸体泡沫清管器在管内清扫，出管后及时检测清管器外型，尺寸。管道如有严重过瘤、偏差、错边，致使清管器卡堵、严重损坏，当表压达到0.4MPa以上时，连续两个清管器被堵，应视为清管器被卡阻。此时由施工人员携带电子定位接收机，寻找清管器的准确位置，把施工管段割断，排除卡堵故障。上述操作完成后方可继续进行施工管段的清管作业。

综上所述，采用清管器对城市供水管道进行清洗除垢是目前世界上广泛推行的最佳清洗方式，其清洗效果和效率及安全环保性均高于其他任何一种清洗方式，应大力推广使用，为我国的城市供水安全，百姓身体健康做出贡献。

（作者单位：沈阳水务集团有限公司）