加气冲洗方式在管道清洗中的应用

任 福 瑞

(太原供水集团有限公司，山西 太原 030009)

加气冲洗方式在管道清洗中的应用

任 福 瑞

(太原供水集团有限公司，山西 太原 030009)

结合实际案例，介绍了加气冲洗管道方式在整个冲洗过程中的参数设定、冲洗流程，指出该方法不仅可以提高清洗效率，还能节省清洗管道的用水量，解决了管道清洗的难题。

管道清洗，冲洗过程，用水量

0 引言

在当今的经济发展的带动下，城市、乡镇以及农村的发展也是飞速的，当然在其飞速发展的过程中自来水管道的修进、延展扩建也是必不可少的。当今社会的人们，对健康也是格外关注的，因此这使得人们对自来水的水质有了极大的关注。对于供水的企业而言，保证自来水的水质，并且还需确保自来水管道对水质没有任何的影响，确保用户在日常生活中用上安全、放心的水质，这就对于供水企业来说是一个不小的难题。其实主要影响自来水水质的最大可能就是自来水管道，虽然在供水企业中自来水是安全的，但由于自来水管道比较长，避免不了管道上下会有生锈或其他的情况，一旦发生这样的情况，要用传统的冲洗方法是很难使冲洗流速达到预期的效果的，因此在这种情势所迫下，加气冲洗的方式被逐渐的兴起，并将其应用到了实际的工程中，结果表明该方法对那些管道难点部分的冲洗很有效果，解决了管道清洗的一大难题。

1 加气冲洗法

1.1 主要设备

在本文中介绍的加气冲洗法的主要研究过程中，其主要应用到的仪器设备有：水泵、空气压缩机集气罐等。

1.2 冲洗过程中的参数

在整个加气冲洗的过程中，我们主要考虑两个冲洗参数，即加气点和加气量与气体压强。对加气点进行以下讨论。那就是在待冲洗的管道，首先要用水来对其管道进行简单的冲洗，然后紧接着就开始测量该管道的浊度，经过对该管段的不同部位的浊度以及其他的因素来进行进一步的比较，来推测哪些部位是比较难处理的。另外还需要了解加气量和管道内的气体压强。最开始先要知道该管道能够承受多大的压力，根据其和空压机的型号规格来设定管道内的封闭气体段的压强，但是在开启闸泄后，其保证了管道内的压强能够使气体和水到达冲洗的难点部分，此时记录难点末端的压强，再根据波义耳定律来计算所需的加气量以及所需的排水量。

1.3 冲洗过程

在整个冲洗过程中，主要分为八个小步骤，分别为：

1)做好所需设备的准备工作。

2)做好准备后，将起始闸门打开，此时就开始对整个管道进行冲浊处理，紧接着则要开始对整个管道的放气点进行取水测浑浊度。

3)测完浑浊度以后，进行对比，来确定该管道的冲洗难点。

4)关闭起始端点的闸门，根据测试选取的难点来设定气体的最大压强，根据开启闸泄压后恰好能够满足冲洗末端的冲洗压强，从而来计算冲洗该段的所需加气量。

5)将闸泄打开后，应立即将腰闸关闭，紧接着将空气压缩机以及储气罐与加气点的管道连接在一起，开始工作后一段时间，所冲的气体就会将管道内的一部分水挤出来，此时需要测量挤出水的平均水流速度和排出水的体积。

6)此时水速恰好能够满足所需要求后，马上关闭闸泄，这样就会使难点的管段处于封闭的状态，然后继续向管道内充气，使气压增大。

7)管道内压强持续增大，待达到所需的压强之后，将闸泄开启，由于此时的管道内外的压差原因，就会使管道内的水在气体压力的作用下而使水具有很高的动能，这个过程需要时刻关注压力表的示数，待到压力明显比管网内的压力低时，立刻将腰闸打开，应用管道网内的水泵输水压力的带动来起到向待冲洗管道方向冲水。

8)等到将内部气体排净，并且放水口的水流速度比较均匀时，紧接着就将该管段的气眼处的测浊度拿出，根据所测数据来查找下一目标处，直到水质达到所需标准。

2 工程实例及操作要求

在本文中，我们研究了两个案例，其一就是以DN1 400管道，冲洗长度为9.6 km的长距离清洗；另一个就是以DN800管道，其冲洗长度为1.86 km的短距离清洗。

2.1 案例一

该案例为DN1 400管道，其待冲洗管道的冲洗长度大约有9.6 km，并且其上下反管段以及弯头比较多。其具体的操作过程如下：

1)要开启源头泵，先用水对管道进行降浊处理，并且将水的流速控制在1.5 m/s，经过两次冲洗大约所需的水量为105m3，然后进行沿程各放气点取水样检验放水口浊度。

2)根据浊度的数据选取加气点，凭借分析浊度和待冲洗段难点部分可以得出该段管道的最大封闭压强为0.35 MPa，所需气体的体积大约为1 000 m2，这样看来，该管道所需的空压机应选两台比较合适。

3)随后则需按照上述描述的过程来开展，即对闸阀和空压机操作，并记录放出水的体积，当其体积达到1 000 m3时，应立刻把待冲洗段封闭起来，继续向管道内充气直到达到最大压强0.35 MPa，才进行开闸放水直至压强达到0.15 MPa，随后立即开启腰闸、源头泵等，利用其来达到使管道内会沿着管道的始末方向进行冲水。

4)待到放水口的水流速度达到比较均匀后，则需再一次对放气点进行浊度检测，通过比较，明显低于之前所检测的数据，然而耗水量仅为20 000 m3左右，此时的浊度还达不到所需，然后继续重复上述的过程，通过4次的气冲方式，最终将浊度降至允许范围内，最后一步在采用消毒药水进行冲洗，进一步降低浊度。整个过程的用水量约为1×105m3。

2.2 案例二

该案例研究的是DN800，管道全长仅为1.86 km，操作过程以及所使用的设备与案例一基本一致，但部分地区略有不同。具体如下：

1)将空压机打开，给储气罐储气，该过程需在自来水管道的控制闸关闭的条件下进行，随后才打开储气罐的阀门。

2)这时，管道由于充气，会将管道内的部分水挤出，当管道内的水剩余仅为管道横截面的2/3左右时，需要立即将管道的排水口关闭，经过充气使管道内的压强达到0.4 MPa。

3)当管道内的压强达到0.4 MPa后，将管道的放水口打开，但是空压机继续向管道内充气，直至气和水同时被压出后，就让加压管道内的水继续排除，经过30 min左右，则关闭控制闸，随后关闭储气罐闸阀。

上述过程重复作业，直至将浊度降至合格范围内即可。

2.3 操作要求

本文对于加气冲洗方式进行了详细地阐述，不过其也需要遵循一定的操作要求。

具体如下：

1)在对管内进行冲洗时，需要知道管道内的压强，因此需安装一个压力表，以便于时刻了解管道内的压强，掌握最佳的冲洗时机，也可以避免压力过大而使管道受损；

2)冲洗时一定要将所需的储气罐固定好，防止其在进气时发生移动；

3)在选择放水口时，要注意选择宽阔的地方，因水在放出时压力比较大，可能会发生喷射的情况，因此要选比较宽阔的地方；

4)冲洗过程中的控制闸的位置一定要放在恰当的位置，并且它们两者之间的距离也要合适。

3 结语

本文具体的研究了加气冲洗方式在管道清洗中的应用，并且具体分析了加气冲洗方式的操作过程以及注意事项，加气冲洗和传统冲洗相比较，加气冲洗其具有很多的优点，具体就是能够清洗传统方式不能清洗干净的管道，然后就是其对管网冲洗所使用的水量少，而且水压比较低，不仅如此，其还大大增加了对管道的冲洗效率，明显降低管道的浊度，这就达到了改善自来水水质的目的。另外就是该种方法要比传统的方法更加节约水资源，经过核算，加气冲洗方法比传统的冲洗方法要节约大概50%的水量，折换成经济来看总体的费用能够节约达到40%以上。 并且其对环境比较友好。尤其是在这个既要求经济高速发展又要求对环境友好，还要求节约资源的现代社会，加气冲洗方式更适应现代这样的社会。

[1] 魏国强,邱 迪,冯茂彬.加气冲洗自来水管道降浊方法研究.供水技术，2009(2)：231-233.

[2] 诸国土,周 荣.气水脉冲技术在非开挖供水管道冲洗中的应用.给水排水,2015,1(12)：116-117.

[3] 姚慧健,庞文志,邢雯雯.管道清洗采用加气冲洗方式的探索.供水技术，2012(8)：78-79.

On application of gas-addition rinsing in pipeline cleaning

Ren Furui

(TaiyuanWaterSupplyGroupCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

Combining with the cases, the paper introduces the parameter allocation and rinsing process in the whole rinsing process of the gas-addition rinsing pipelines, points out the method can improve the rinsing efficiency and save the water volume of cleaning pipelines, so as to solve some problems in the pipeline cleaning.

pipeline cleaning, rinsing process, water volume

2015-09-13

任福瑞(1983- )，男，工程师

1009-6825(2015)33-0149-02

TU821

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