CN107143753A - 可检测漏水的排水管网和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可检测漏水的排水管网和检测方法，属于排水工程领域，特别涉及可检测漏水的排水管网的管材及应用该管修建的排水管网和漏水检测方法。排水管采用塑料制作，管壁由内层1、导电层2、外层3组成。排水管采用承插接口，接口处导电层形成电连接。采用该管修建的排水管网，相隔若干检查井设置一处检测井，检测井处将导电层引出，两个检测井之间出现漏水时，通过检测导电层与检测井中水之间的漏电电阻，结合两个检测井测出的电阻比值与两井间的距离，准确判断漏水点的位置。适用于环保产业园等对漏水有严格控制，有漏水检测需要的排水管网。

Description

可检测漏水的排水管网和检测方法

技术领域

本发明涉及一种可检测漏水的排水管网和检测方法，属于排水工程领域，特别涉及用于可检测漏水的排水管网的管材及应用该管修建的排水管网和漏水检测方法。

背景技术

排水管道分为雨水和污水，污水又分生活污水和工业废水，工业废水按照工业生产的性质又可有许多细分。污水对环境污染较为严重，需要经过处理才能排入水体，特别是污染严重的工业废水要经过专门处理，达标后才能排放。因此，一些地区将有污染的企业集中安排在化工基地或环保产业园，便于工业废弃的排放物集中处理。环保产业园各个厂或车间的工业废水通过排水管排至废水处理站，处理达标后再向产业园外排放。如果排水管出现漏水，即使是轻微的渗水，久而久之也会对地下水和周边环境造成严重的污染。排水管道埋设在地下，管道漏水无法发现，只能通过检查井内测试水位和流量，但下游水位降低或流量减小能被检测出来，排水管已经是沉陷或者断裂了，漏水或者渗水是无法通过水位和流量检测出来的。怀疑有漏水的管道，只能通过土壤的含水量变化，经过开挖确认漏水点，准确率低，劳动强度大。现有技术没有成熟的排水管网漏水检测方法。

发明内容

本发明的目的是：提供一种可检测漏水的排水管网和检测方法，用于有漏水检测需要的排水管网，尤其是化工基地或环保产业园的工业废水管网。排水管采用塑料制作，在管壁由内层、导电层、外层组成，管壁外侧螺旋缠绕加强肋，增强排水管的环刚度。排水管采用承插接口，接口处导电层形成电连接，采用该管修建的排水管网，漏水时可通过监测点漏电电阻，准确判断漏水点的位置。有益效果是：克服了现有技术通过判断、开挖寻找漏水点，效率低、准确性差、劳动强度大的缺陷。使用排水管漏水检测专用管材，通过两个检测点检测的漏电电阻，判断漏水点的具体位置，实现排水管网漏水的在线智能检测，填补了现有技术无排水管漏水检测的空白。

本发明是通过以下技术实现的：所述的排水管网的排水管100采用检查井200连接，每间隔0～20个检查井200，在检查井200内设置检测装置，构成检测井300。所述的排水管100由管壁和螺旋波纹增强壁组成，管壁由内层1、导电层2、外层3组成，内层1为绝缘的塑料材料缠绕制成不透水的管内壁，在内层1的外侧为采用导电材料缠绕构成导电层2，在导电层2的外侧再用绝缘的塑料材料缠绕构成外层3，导电层2被封闭在绝缘的内层1和外侧3之间。所述的螺旋波纹增强壁为中空圆形截面塑料管，间隔螺旋缠绕在外层3的外侧，形成波纹状螺旋的加强肋4，增强排水管的环刚度。排水管100采用承插接口，管材的一端为承口5，另一端为插口6，排水管100承插连接后，两根排水管100相接时导电层2在承口5和插口6接口处形成导电连接。

所述的承口5分为三层台阶状，从管内至管口依次为内层承口11、导电层承口21、外层承口31，导电层承口21呈倾斜状坡向管口，在内层承口11设置有内层电热丝12，在导电层承口21设置有呈环状的弹性触点22，在外层承口31设置有外层电热丝32。所述的插口6分为三层台阶状，从管口至管内依次为内层插口13、导电层插口23、外层插口33，导电层插口23呈倾斜状坡向管口。

所述的插口6插入承口5内，承口5的弹性触点22被挤压与插口6的导电层插口23紧密接触，形成良好的电连接，承口5的内层电热丝12和外层电热丝32接通电源，内层电热丝12加热使内层承口11和内层插口13的塑料熔化，形成内层热熔接口14，外层电热丝32加热使内外层承口31和外层插口33的塑料熔化，形成外层热熔接口34，导电层承口21、弹性触点22、导电层插口23被密封在内层热熔接口14和外层热熔接口34之间，形成良好的绝缘。

所述的排水管100的导电层2在检查井200处采用电导体连接，在两个检测井300之间排水管100的导电层2形成导电连接形成通路，在排水管100与检测井300衔接的管口处导电层2设有电极7，采用电线引出，管口处沿内层1内壁设置有导电环8，采用电线引出。电极7和导电环8采用电线从穿线管9引至检测装置，穿线管9砌筑在检查井的井体10内。

本发明可检测漏水的排水管网，与常规的排水管网一样，在排水管100变径处、支管接入处、管道一定间距处设置检查井200，相隔若干个检查井200设置一处检测井300，检测井300设置带有承口5或插口6的短管，短管平头端采用电极7将导电层2引出，短管平头端的管口处沿内层1内壁设置有导电环8，也采用电线引出，电线从穿线管9引至检测装置，短管和穿线管9砌筑井筒10内，短管管口的导电环8与排水管内的水接触。

所述的排水管网漏水检测方法，是检测两个检测井300之间排水管100的漏电电阻的方法，导电环8与排水管100内的水接触，正常时排水管100不漏水，导电层2被封闭在排水管100的内层1与外层3之间，检测井300处电极7和导电环8为开路状态，电阻值呈无限大，当两个检测井300之间的排水管100出现漏水时，漏水点处的管内水与导电层2形成导电通路，在检测井300通过电极7、导电层2、漏水点、管内水、导电环8形成回路，在两个检测井300都可以检测出电极7和导电环8之间的电阻值，电阻值的大小与检测井300与漏水点之间的距离成正比。

所述的检测井300与漏水点之间的距离通过下式计算：

，

，

L1为上游检测井300距漏水点的距离，L2为下游检测井300距漏水点的距离，R1为上游检测井300检测的电阻值，R2为下游检测井300检测的电阻值。

检测排水管网漏水，在两个两个检测井300处测量电极7和导电环8之间的电阻值，如果为无限大，说明排水管网不存在漏水，如果检测处电阻，可距两个检测井300检测的电阻值计算漏水点位置。可检测漏水的排水管网设置许多检测井300，检测井300内的检测装置设置无线传输系统，将排水管网上各个检测井300的检测数据传回至监控中心，可实现排水管网漏水的在线监测。

附图说明

图1为本发明断面图外观图；

图2为本发明管壁剖面图；

图3为承口构造图；

图4为插口构造图；

图5为承口插口连接构造图；

图6为检测点构造图；

图7为管网漏水检测示意图。

图中：1-内层，2-导电层，3-外层，4-加强肋，5-承口，6-插口，7-电极，8-导电环，9-穿线管，10-井体，11-内层承口，12-内层电热丝，13-内层插口，14-内层热熔接口，21-导电层承口，22-弹性触点，23-导电层插口，31-外层承口，32-外层电热丝，33-外层插口，34-外层热熔接口，100-排水管，200-检测井，300-检测井。

具体实施方式

本发明可检测漏水的排水管网由管道和检查井组成，排水管网的排水管100采用检查井200连接，每间隔0～20个检查井200，在检查井200内设置检测装置，构成检测井300。排水管100由管壁和螺旋波纹增强壁组成，管壁由内层1、导电层2、外层3组成，内层1为绝缘的塑料材料缠绕制成不透水的管内壁，在内层1的外侧为采用导电材料缠绕构成导电层2，在导电层2的外侧再用绝缘的塑料材料缠绕构成外层3，导电层2被封闭在绝缘的内层1和外侧3之间。螺旋波纹增强壁为中空圆形截面塑料管，间隔螺旋缠绕在外层3的外侧，形成波纹状螺旋的加强肋4，增强排水管的环刚度。排水管100的断面图外观图见图1，图1中心线上部显示的是剖面图，可以看出内层1、导电层2、外层3组成的管壁，间隔缠绕在外层3外侧的加强肋4。图1中心线下部显示的是外观图，可以看出加强肋4间隔螺旋状缠绕的方式，形成的波纹状的螺旋波纹增强壁。图2为管壁剖面图，显示内层1、导电层2、外层3组成的管壁和加强肋4与管壁连接的构造。内层1和外层3采用增强聚乙烯HDPE缠绕；导电层2可以采用金属导电材料，也可以采用非金属导电材料，金属导电材料如铝箔、铜箔，铝丝网带、铜丝网带，非金属导电材料可采用导电塑料、导电橡胶。铝箔和铜箔在内外两层塑料之间易形成夹层，金属导电材料选用金属网带较好，内外两层塑料可以透过网带的孔粘连在一起。导电塑料和导电橡胶已形成较为成熟的现有技术，导电塑料缠绕在内外两层塑料之间可以良好的结合。本发明的导电层2不要求是良好的电的导体，可以有较大的电阻。检测漏水点是依靠管内流水、漏水点、导电层2形成回路，检测回路的电阻，塑料导电层相对于管道内的水电阻较小，可以算是良好导电体了。加强肋4为内设聚丙烯PP波纹管作骨架，外裹增强聚乙烯HDPE的塑料管，绕外层3的外侧间隔螺旋状缠绕。排水管100采用承插接口，管材的一端为承口5，另一端为插口6，排水管100承插连接后，两根排水管100相接时导电层2在承口5和插口6接口处形成导电连接。

排水管100按照定尺长度分节，一般一节管长分6m、9m、12m等不同长度，配有少量的1m～3m的短管作调节管道长度用。管材采用承插接口，管材的一端为承口5，另一端为插口6，排水管承插连接后，两根排水管100的导电层2在承口5和插口6处形成导电连接。承口5的构造图见图3，承口5分为三层台阶状，从管内至管口依次为内层承口11、导电层承口21、外层承口31，导电层承口21呈倾斜状坡向管口，在内层承口11设置有内层电热丝12，在导电层承口21设置有呈环状的弹性触点22，在外层承口31设置有外层电热丝32。插口6的构造图见图4，插口6分为三层台阶状，从管口至管内依次为内层插口13、导电层插口23、外层插口33，导电层插口23呈倾斜状坡向管口。插口6插入承口5内，承口5的弹性触点22被挤压与插口6的导电层插口23紧密接触，形成良好的电连接，承口5的内层电热丝12和外层电热丝32接通电源，内层电热丝12加热使内层承口11和内层插口13的塑料熔化，形成内层热熔接口14，外层电热丝32加热使内外层承口31和外层插口33的塑料熔化，形成外层热熔接口34，导电层承口21、弹性触点22、导电层插口23被密封在内层热熔接口14和外层热熔接口34之间，形成良好的绝缘。承口插口连接构造图见图5。

本发明的排水管100采用热塑缠绕的工艺制作。按照不同管径有与之配套的钢制内膜，内膜的一端设有承口5的模具。内膜加热到一定温度，从承口5的一端开始缠绕，承口5的模具形成三层台阶状的内口，三层台阶分别缠绕出内层承口11、导电层承口21、外层承口31，承口5要缠绕一定的厚度。管壁先缠绕内层1，接着缠绕导电层2，再缠绕外侧3，最后缠绕加强肋4，这些缠绕过程塑料都是呈塑性状态，内膜的温度和塑料出料口的温度要控制适当。整根管缠绕完毕后，冷却到常温，切削加工修整出插口6的三层台阶，使之与承口5的三层台阶相配合。安装内层电热丝12和外层电热丝32，弹性触点22是缠绕时嵌入的，采用金属导电材料做导电层2时，弹性触点22可采用磷铜片，采用导电塑料做导电层2时，弹性触点22可采用导电橡胶。

排水管100的导电层2在检查井200处采用电导体连接，连接处应达到IP67防护等级。在两个检测井300之间排水管100的导电层2形成导电连接通路，在排水管100与检测井300衔接的管口处导电层2设有电极7，采用电线引出，管口处沿内层1内壁设置有导电环8，也采用电线引出。电极7和导电环8采用电线从穿线管9引至检测装置，穿线管9砌筑在检查井的井体10内。

排水管网漏水检测方法，是一种检测两个检测井300之间排水管100的漏电电阻的方法，导电环8与排水管100内的水接触，正常时排水管100不漏水，导电层2被封闭在排水管100的内层1与外层3之间，检测井300处电极7和导电环8为开路状态，电阻值呈无限大；当两个检测井300之间的排水管100出现漏水时，漏水点处的管内水与导电层2形成导电通路，在检测井300通过电极7、导电层2、漏水点、管内水、导电环8形成回路，在两个检测井300都可以检测出电极7和导电环8之间的电阻值，电阻值的大小与检测井300与漏水点之间的距离成正比。

检测井300与漏水点之间的距离通过下式计算：

，

，

L1为上游检测井300距漏水点的距离，L2为下游检测井300距漏水点的距离，R1为上游检测井300检测的电阻值，R2为下游检测井300检测的电阻值。

应用该排水管修建的排水管网，与常规的排水管网一样，在管道变径处、支管接入处、管道一定间距处设置检查井，相隔若干个检查井200设置一处检测井300，检测井300设置带有承口5或插口6的短管，短管平头端采用电极7将导电层2引出，短管平头端的管口处沿内层1内壁设置有导电环8，也采用电线引出，电线从穿线管9引至检测装置，短管和穿线管9砌筑在井体10内，见图6。短管管口的导电环8与排水管内的水接触，正常时电极7和导电环8为开路状态，电阻值呈无限大，排水管网的两个检测井300之间出现漏水时，电极7、导电层2、漏水点、管内水、导电环8形成回路，电极7和导电环8之间可检测出电阻值，电阻值的大小与检测井和漏水点的距离成正比。

两个检测井检测的电阻值的比值，与两个检测井的间距相乘，可计算出漏水点距检测井的距离。检测井内的控制器设置无线传输系统，将排水管网上各个检测点的检测数据传回至监控中心，可实现排水管网漏水的在线监测。图7为管网漏水检测示意图，A点为排水管网上游的检测井300，B点位为排水管网下游的检测井300，C点为漏水点，在A点检测的电阻为R1，B点检测的电阻为R2，AC点的间距为L1，BC点的间距为L2，L1、L2的距离虽然未知，但L1+L2的距离L是已知的，通过A和B两点检测的电阻值，和AB两点的间距，可以计算出漏水点C距离A或B的距离。

实施例，假如AB的距离为150米，C点出现漏水，A点检测的电阻值为5850kΩ，B点检测的电阻值为3230kΩ，则漏水点距A点或B点的距离按下式计算：

=96.64（m）

=53.36（m）

采用本发明的检测漏水，并非根据电阻值判断漏水点的位置，而是依靠两个检测井检测的电阻的比值判断位置。相同管径的导电层2电阻率是一直的，相同管径在没有支管接入时，管内的流水水位基本一致，电阻率也一致，测得的电阻与尺度成正比。因此，检测井300应设置在排水管网的起点、终点、支管接入处、管道变径处。

Claims (8)

1.一种可检测漏水的排水管网，由管道和检查井组成，其特征是：所述的排水管网的排水管（100）采用检查井（200）连接，每间隔0～20个检查井（200），在检查井（200）内设置检测装置，构成检测井（300）；所述的排水管（100）由管壁和螺旋波纹增强壁组成，管壁由内层（1）、导电层（2）、外层（3）组成，内层（1）为绝缘的塑料材料缠绕制成不透水的管内壁，在内层（1）的外侧为采用导电材料缠绕构成导电层（2），在导电层（2）的外侧再用绝缘的塑料材料缠绕构成外层（3），导电层（2）被封闭在绝缘的内层（1）和外侧（3）之间；所述的螺旋波纹增强壁为中空圆形截面塑料管，间隔螺旋缠绕在外层（3）的外侧，形成波纹状螺旋的加强肋（4），增强排水管的环刚度；排水管（100）采用承插接口，管材的一端为承口（5），另一端为插口（6），排水管（100）承插连接后，两根排水管（100）相接时导电层（2）在承口（5）和插口（6）接口处形成导电连接。

2.根据权利要求1所述的可检测漏水的排水管网，其特征是：所述的承口（5）分为三层台阶状，从管内至管口依次为内层承口（11）、导电层承口（21）、外层承口（31），导电层承口（21）呈倾斜状坡向管口，在内层承口（11）设置有内层电热丝（12），在导电层承口（21）设置有呈环状的弹性触点（22），在外层承口（31）设置有外层电热丝（32）。

3.根据权利要求1所述的可检测漏水的排水管网，其特征是：所述的插口（6）分为三层台阶状，从管口至管内依次为内层插口（13）、导电层插口（23）、外层插口（33），导电层插口（23）呈倾斜状坡向管口。

4.根据权利要求2或3所述的可检测漏水的排水管网，其特征是：所述的插口（6）插入承口（5）内，承口（5）的弹性触点（22）被挤压与插口（6）的导电层插口（23）紧密接触，形成良好的电连接，承口（5）的内层电热丝（12）和外层电热丝（32）接通电源，内层电热丝（12）加热使内层承口（11）和内层插口（13）的塑料熔化，形成内层热熔接口（14），外层电热丝（32）加热使内外层承口（31）和外层插口（33）的塑料熔化，形成外层热熔接口（34），导电层承口（21）、弹性触点（22）、导电层插口（23）被密封在内层热熔接口（14）和外层热熔接口（34）之间，形成良好的绝缘。

5.根据权利要求1所述的可检测漏水的排水管网，其特征是：所述的排水管（100）的导电层（2）在检查井（200）处采用电导体连接，在两个检测井（300）之间排水管（100）的导电层（2）形成导电连接形成通路，在排水管（100）与检测井（300）衔接的管口处导电层（2）设有电极（7），采用电线引出，管口处沿内层（1）内壁设置有导电环（8），采用电线引出。

6.根据权利要求5所述的可检测漏水的排水管网，其特征是：所述的电极（7）和导电环（8）采用电线从穿线管（9）引至检测装置，穿线管（9）砌筑在检查井的井体（10）内。

7.一种权利要求1的排水管网的漏水检测方法，其特征是：所述的排水管网漏水检测方法，是检测两个检测井（300）之间排水管（100）的漏电电阻的方法，导电环（8）与排水管（100）内的水接触，正常时排水管（100）不漏水，导电层（2）被封闭在排水管（100）的内层（1）与外层（3）之间，检测井（300）处电极（7）和导电环（8）为开路状态，电阻值呈无限大，当两个检测井（300）之间的排水管（100）出现漏水时，电极（7）、导电层（2）、漏水点、管内水、导电环（8）形成回路，在两个检测井（300）都可以检测出电极（7）和导电环（8）之间的电阻值，电阻值的大小与检测井（300）与漏水点之间的距离成正比。

8.一种权利要求7的排水管网的漏水检测方法，其特征是：所述的检测井（300）与漏水点之间的距离通过下式计算：

，

，

L1为上游检测井（300）距漏水点的距离，L2为下游检测井（300）距漏水点的距离，R1为上游检测井（300）检测的电阻值，R2为下游检测井（300）检测的电阻值。