病害检测技术及其在城市地下管线发展中的应用

由于地下管线的不可见性，地下管线只有在发生事故时才被重视，造成了大量的经济损失，同时也给修复工作带来了很大的困难。为解决这一问题，世界各国都投入了大量人力和财力进行病害检测的相关研究，并取得了一定进展。目前，普遍公认的观点是应当及时掌握地下管线的状况。

按照2017年城市供水统计年鉴，我国供水管道全年的水资源漏失总量达78.55 亿m3，相当于22 座日供水量为100 万m3 的自来水厂全年的供水总量。我国城市供水管道的漏失率远高于漏失率仅为7%的欧美国家，也高于国家制定的供水管网漏失率不应大于12%的目标。供水管网的泄漏增加了供水成本，影响供水企业的经济效益，加剧了我国水资源短缺的局面；同时管道的泄漏还会引发次生灾害，如：管道长期泄漏，会冲刷道路和建筑物基础，引发道路塌陷和建筑物垮塌；管道因泄漏造成水压下降，导致漏点周围的污物和细菌有可能通过漏点进入管道污染水质。

对于病害管道，维修前需要进行病害检测，确定管道发生破坏或者泄漏的位置以及缺口大小，施工人员才能更好地进行修复。如2014年10月19日，漳县天华供热有限责任公司管道维修工程发生一起较大淹溺事故，造成3 人死亡，直接经济损失219 万元。发生此次事故的原因和检修管道不力有很大关系。

1.管线检测方法

我国非开挖管线工程技术的应用起步较晚，技术水平不高。但是，随着城市化普及率的提高，特别是一些大城市地下管网建设突飞猛进，地下管网的数量和密度迅速加大，过去人工检测和检验已不能满足要求。为此，管理层开始通过引进国外的先进检测设备，推动国内非开挖技术的发展。随后的一段时间里逐渐涌现出一批具有自主知识产权的适合我国特点的地下管道检测机器人控制技术和检测设备。

目前，管道检测方法主要包括电视检测、声呐检测、管道潜望镜检测和传统检测方法。

(1)电视检测主要适用于管道内水位较低状态下的检测，能够全面检查排水管道结构性和功能性状况。

(2)声呐检测只能用于水下物体的检测，可以检测积泥、管内异物。声呐检测对结构性缺陷检测有局限性，不宜作为缺陷准确判定和修复的依据。

(3)管道潜望镜检测主要适用于设备安放在管道口位置进行的快速检测，对于较短的排水管可以得到较为清新的影像资料，其优点是速度快、成本低，影像既可以现场观看、分析，也便于计算机储存。

(4)国外先进的检测技术主要有：澳大利亚的管道检测快速评估技术(Pipeline lnspection Rapid Assessment Techniques，PlRAT)、德国的管道机器人检测系统MAKRO(MAKRO 是检测机器人的名称)和多重传感器技术(Sewer Assessment with Multisensors，SAM)以及日本的管道扫描与评价技术(The Sewer Scanner and Evaluation Technology，SSET)。Balama 和Pure Technology 公司共同开发的P-wave®(Polar Wave)预应力混凝土(PCCP)管道检测技术，整合光纤监视系统、管道闭合电视检测(Closed Circuit Television，CCTV)、声呐和超声波检测等技术为一体，以满足不同材质管道的检测。CCTV、声呐技术和激光技术等多种技术结合的多传感器机器人管道检测评价技术将是该领域今后发展的主要方向。(www.xing528.com)

2.我国的管线检测技术存在的问题

近年来，我国的管道检测技术在检测范围、检测精度方面虽然有了很大进步，但是还未完全成熟，与国外检测技术还有一定差距，目前主要存在以下几个问题：

(1)对于不规则缺陷的探测、描述、定位及表征的可靠性仍较低；

(2)高温、高压、严寒等特殊工作环境影响检测器的精度，甚至造成内检测器运行受损；

(3)检测结果分析过程受到人员经验、技能水平高低的影响；

(4)对于特殊材料的管道(如PCCP 钢丝断裂情况)的检测方法还不够成熟；

(5)多种管道检测技术虽然在研究上被认为是有效的，但是没能大量地投入到使用当中。

总体来说，我国的管道检测技术在近些年取得了一定进展，开展管道检测方法研究对保障管道运输安全起到重要的作用。但已有的检测方法依旧存在精度不够高、检测管壁缺陷位置差异化、检测装置综合性能不足等问题。同时，在应用方面存在经验不足、检测技术普及率不高等问题。