浅谈气水脉冲清洗技术及其应用

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1、2012年7月第7期城市道桥与防洪相关专业375浅谈气水脉冲清洗技术及其应用朱华钫（上海市水利工程设计研究院，上海200061）摘要：该文介绍非开挖管道修复技术的发展现状及前景，阐述了其中气水脉冲清洗技术原理，并结合具体事例说明了气水脉冲清洗技术在大口径给水管线中运用的效果和意义。关键词：非开挖管道修复；管道清洗技术；气水脉冲；大口径给水管道；上海市中图分类号：TU990.3文献标识码：B文章编号：1009-7716（2012）07-0375-03的，薄处或暴露的管壁部分极易受到酸的腐蚀，药0前言剂法的效果难以控制且残留于生长环空隙中的药传统的

2、市政给水管道更新改造通常通过开剂清洗难度大；再次，药剂法成本偏高。该方法多槽、下管、回填等工序来敷设新的管道来代替老用于循环冷却水管道，以及车间的某些生产管道，管。随着城市的发展和社会的进步，市政道路下的对于城市供水管道由于难以形成封闭的系统和由地下管线变得纵横交错，错综复杂，而每年各种地于水质安全的考虑，不宜采用化学药剂法。下管线的改造翻新也接连不断，“马路拉链”的问1.2机械刮管法题对城市道路交通、市容环境卫生均产生较大的利用钢丝绳等，用外力使其在给水管内来回影响，较易引起市民的不满。随着地下空间越来越拖动。此方法适用于清除具有坚硬积垢的给

3、水管紧张，在市政给水管线更新改造中更多地采用非道或石油化工管道，在遇到特别坚硬的管垢时，可开挖管道修复技术是一个必然的发展趋势。使用不同尺寸的刮管器具。对管径的适用范围在非开挖给水管道修复技术是指在路面破坏相75mm~1000mm之间，对于管径大于450mm的对较少或仅进行点状开挖的情况下，采用清洗、喷管道应用不普遍。对管道的刮管长度可达涂、内衬、软衬等方法来改善旧管水力流动性能，100~250m。机械刮管法的缺点是需要断管和停修复局部结构破坏，一定程度上增强管道强度，以水，遇有管道附件等，施工比较困难。刮管后应立延长原管使用寿命的管道施工技术

4、。即涂衬，否则更易腐蚀。非开挖管道修复技术在国际上是一项成熟的1.3水力清洗法施工技术，美国2004年旧管修复中采用了非开挖水力清洗法是用一定水压的高速水流对管道技术的占64％（污水管）和20％（自来水管）。但在进行冲洗，流速是一个重要的参数。水力清洗的水国内修复技术目前尚处于起步阶段，尚未出台相从管段中流出，通常是从消火栓流出，这样就能产关的技术规程和规范，仍处于摸索和快速增长的生足够的速度，可以将管壁上的沉积物和内壁生阶段。而管道清洗技术，既可作为一种独立的管道物膜清除掉。修复技术，又可与喷涂等其他修复技术结合使用，水力清洗方法在国内外应用

5、较多。其主要特凸显其重要性。点是操作方便，简单易行，该方法适用于给水管道内壁仅有松软的积垢，尚未形成较坚硬的生长环，1管道清洗技术对较坚硬的生长环冲洗效果不佳。国外应用较多，如今管道清洗一般采用化学清洗、机械刮管其原因是对管道保持经常性的清洗，使之不形成法、水力清洗法及气水脉冲清洗法几种工艺，以下坚硬的生长环。对这几种清洗工艺进行简单的利弊阐述。水力清洗时，在一定区域内打开消火栓让其1.1化学清洗法放水直到水质达到一定要求，比如水的颜色消失在城市给水管网中使用化学药剂方法是困难或减淡，或者水的浊度减小。该方法中流速是影响的。首先，旧给水管道难以

6、形成封闭系统，这样不冲洗效率最重要的参数，如果管径较大，提高流速仅使药剂流失，降低清洗效果，更重要的是，危及是很困难的，管径大，水力清洗效果不理想，而且供水水质安全；其次，管壁上的生长环是不均匀耗水量过大。1.4气水脉冲清洗法收稿日期：2012-02-07气水脉冲清洗给水管道是利用空气的可压缩作者简介：朱华钫（1979-），男，上海人，工程师，从事地下管线非开挖施工技术研发及给排水工程设计工作。性，使高压气体以一定的频率进入管内，在管内形376相关专业城市道桥与防洪2012年7月第7期成间断的气-水流，随着空气的压缩和扩张，使管紊流的脉动性，增

7、加了惯性切应力。流体在压力的作内的紊流加剧，水流的切应力增大，使管壁的生长用下，而使其中的大气泡或空腔发生爆裂，成为振动环被切割下，并随着高速水气流排出。源。空化现象能够在流体中生成强烈声波，这种波会通过对以上管道清洗方法的对比，气水脉冲具交替产生压缩和扩张，形成可爆裂的气泡。如果气泡有卫生状况良好，用水量小，易操作，自动控制等优在固体表面附近形成，例如结垢物或管内壁表面，由点，气水脉冲清洗技术是目前最佳的清洗方法。于空化发生在固体表面处，所以空化泡闭合时是不对称的，它起初是球形的，继而迅速地进行不对称收2工程项目背景缩，形成一个流速大于110

8、m/s的指向固体表面的松江北部三镇地区（九亭、泗泾、新桥）是上海液体射流。当球形空泡溃灭时，在边壁上造成的压力市较早实行集约化供水的地区。自2004年