7.2城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术第7章城市地下管网运维管理与技术管道渗漏指管道内流体明显地从管道外部进出，或管道未能满足正规的管道渗透检测要求。管道阻塞指管道内堆积固体物质或其他材料，导致流体无法顺畅流动。管位偏移指管道与设计位置存在偏差，或在施工时特定条件下产生的非特定偏移。机械磨损指管壁与管内的砂土等固体颗粒、流体介质和气体之间发生摩擦，导致管壁材料脱落。管道腐蚀指管道材料因发生化学反应和电化学反应而导致材料流失和力学性能降低。管道变形指管道的形状、大小和位置发生变化管道破裂指管道外部压力超过其承受力，导致管壁发生纵向、环向或级可和环向复合开裂
管道渗漏指管道内流体明显地从管道外部进出，或管道未能满足正规的 管道渗透检测要求。 管道阻塞指管道内堆积固体物质或其他材料，导致流体无法顺畅流动。 管位偏移指 管道与设计位置存在偏差，或在施工时特定条件下产生的非特 定偏移。 机械磨损指管壁与管内的砂土等固体颗粒、流体介质和气体之间发生摩 擦，导致管壁材料脱落。 管道腐蚀指管道材料因发生化学反应和电化学反应而导致材料流失和力 学性能降低。 管道变形指管道的形状、大小和位置发生变化。 管道破裂指管道外部压力超过其承受力，导致管壁发生纵向、环向或纵 向和环向复合开裂。 7.2 城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术 第 7 章 城市地下管网运维管理与技术
7.2城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术第7章城市地下管网运维管理与技术常见的管道检测技术包括可视化检测技术、电法、电化学法、瞬变电磁法、超声波法、声发射法、红外线辐射法和红外线光谱法等方法。1.可视化检测技术管道可视化检测技术包括电视检测技术、管道扫描检测技术和潜望镜检测技术。电视检测利用闭路电视系统对管道内的渗漏、阻塞、磨损、腐蚀、裂纹、破碎和塌等缺陷进行摄像记录和分析。该技术适用于管道内水位较低的情况下，对管道进行较全面的检查。缺点是需要技术人员手动操作摄像头。增加管道内表面360°扫描可视图像技术。这些图像可由技术人员在办公室内进行数据分析，避免遗漏。潜望镜检测技术利用电子摄像高倍变焦，结合高质量的聚光灯和散光灯，在管道内部进行检测。该技术便携方便，操作简单，能够判断管道是否存在严重堵塞和渗漏情况。但较难识别管道结构的腐蚀、磨损等细微缺陷
常见的管道检测技术包括可视化检测技术、电法、电化学法、瞬变电磁 法、超声波法、声发射法、红外线辐射法和红外线光谱法等方法。 1. 可视化检测技术 管道可视化检测技术包括电视检测技术、管道扫描检测技术和潜望镜检 测技术。电视检测利用闭路电视系统对管道内的渗漏、阻塞、磨损、腐蚀 、裂纹、破碎和坍塌等缺陷进行摄像记录和分析。该技术适用于管道内水 位较低的情况下，对管道进行较全面的检查。缺点是需要技术人员手动操 作摄像头。 增加管道内表面360°扫描可视图像技术。这些图像可由技术人员在办公 室内进行数据分析，避免遗漏。潜望镜检测技术利用电子摄像高倍变焦， 结合高质量的聚光灯和散光灯，在管道内部进行检测。该技术便携方便， 操作简单，能够判断管道是否存在严重堵塞和渗漏情况。但较难识别管道 结构的腐蚀、磨损等细微缺陷。 7.2 城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术 第 7 章 城市地下管网运维管理与技术
7.2城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术第7章城市地下管网运维管理与技术2.电法检测技术电法检测技术是通过对比分析缺陷管道在直流电、交流电或高压电作用下的电场响应特征来识别管道缺陷。根据施加的申压和电流不同，电法检测技术分为直流电法、高频选频法和高压电火花法。除涂刷防腐层材料，金属理埋地管道通常也采用强制电流法来防止腐蚀因此，金属理地管道上会有外加直流电流通过。其检测过程为，管道防腐蚀缺陷处的上方地面会形成一个电压梯度场，这时可在缺陷附近地表随机选择两个点A和B，固定其中一个点，移动另一个点（例如固定点A，移动点B），测量两个点的电位，并绘制缺陷附近地表的电场分布图。通过分析电场分布图，可确定电场中心即为管道缺陷处的位置
2. 电法检测技术 电法检测技术是通过对比分析缺陷管道在直流电、交流电或高压电作用 下的电场响应 特征来识别管道缺陷。根据施加的电压和电流不同，电法检 测技术分为直流电法、高频选频法和高压电火花法。 除涂刷防腐层材料，金属埋地管道通常也采用强制电流法来防止腐蚀。 因此，金属埋地管道上会有外加直流电流通过。其检测过程为，管道防腐 蚀缺陷处的上方地 面会形成一个电压梯度场，这时可在缺陷附近地表随机 选择两个点A 和 B ，固定其中一个 点，移动另一个点（例如固定点 A ， 移动点B） ，测量两个点的电位，并绘制缺陷附近地表的电场分布图。通 过分析电场分布图，可确定电场中心即为管道缺陷处的位置。 7.2 城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术 第 7 章 城市地下管网运维管理与技术
7.2城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术第7章城市地下管网运维管理与技术电源管道顶部小缺陷管道底部小缺陷电流电场分布电场分布电流结构阴极电流大缺陷电场分布连续缺陷电场分布阴极保护强制电流示意图管道缺陷处上方地表强制电场分布图
阴极保护强制电流示意图 管道缺陷处上方地表强制电场分布图 7.2 城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术 第 7 章 城市地下管网运维管理与技术
7.2城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术第7章城市地下管网运维管理与技术防腐层和周围土层视为一个由许多微小段组成的传输电路。每个微小段的金属管道和周围土层沿管道方向可简化为RL串联电路，金属管道防腐层和周围土层沿垂直管道方向可简化为RC并联电路。图中，Ri和RL分别表示金属管道纵向的电阻和电感，Rs和Ls分别表示周围土层的纵向电阻和电感，Gi和Ci分别表示金属管道横向电导和电容。需要注意的是，由于防腐层的电阻远大于金属管道的电阻，因此金属管道横向电阻主要由防腐层的电导决定。-HCHR初步简化电路图进一步等效电流图
初步简化电路图 进一步等效电流图 防腐层和周围土层视为一个由许多微小段组成的传输电路。每个微 小段的金属管道和周围土层沿管道方向可简化为 RL串联电路，金属管 道防腐层和周围土层沿垂直管道方向可简化为 RC并联电路。图中，Ri 和 RL 分别表示金属管道纵向的电阻和电感，Rs 和 Ls 分别表示周围土 层的纵向电阻和电感，Gi 和Ci 分别表示金属管道横向电导和电容。 需 要注意的是，由于防腐层的电阻远大于金属管道的电阻，因此金属管道 横向电阻主要由防腐层的电导决定。 7.2 城市地下直埋管道缺陷检测与维护技术 第 7 章 城市地下管网运维管理与技术