CN114813528A - 一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统及检测方法，属于管道检测技术领域，系统包括：封堵装置，用于封堵待检测管道两端开口；腐蚀溶液循环装置，用于与待检测管道连接，用于向待检测管道填充腐蚀溶液使待检测管道内形成腐蚀环境；可移动调节检测平台，位于待检测管道内，可沿待检测管道至少三个维度移动对待检测管道进行检测。本发明实施例实现了在腐蚀环境下管道状况的实时检测，并且检测维度多，可以实现对管道各个维度的全面检测，既保证了检测采集到数据的准确性与真实性，又能减少腐蚀溶液输入输出的次数，使得对腐蚀环境下管道残余性能及寿命周期试验方案具备可行性和连续性。

Description

一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，特别是指一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统及检测方法。

背景技术

城市排水管网作为市政基础设施的重要组成部分，具备雨污水的收集、输送和排放功能，是城市的地下生命线，与城市安全和人居环境安全息息相关。然而，由于管网具有系统性、复杂性的特点，加上城市排水管网历史久远，环境恶劣、错综复杂、服役时间长等原因，导致管网老化和腐蚀问题较为突出，结构衰减和损伤积累严重，直接影响管网的运行安全，甚至造成重大的事故，造成人员伤亡和经济损失。因此钢筋混凝土管道的耐久性和使用寿命评价一直是国内外学术界关注的重大科技问题。目前国内外对钢筋混凝土受硫酸/硫酸盐侵蚀评价指标的选取并没有统一的规定，从已有的评价指标看，主要分为力学性能类评价指标、外观物理性能类评价指标和介质扩散或者内部结构变化类评价指标；并且主要侧重于从材料角度对水泥混凝土试件进行腐蚀及其性能演化规律研究。因硫酸腐蚀性能和腐蚀环境的影响，钢筋混凝土足尺管道无法通过常规力学试验直接得到其抗压强度，受其腐蚀环境影响和人员安全考虑，也无法通过直接检测手段得到其内部缺陷程度及腐蚀规律。

相关技术提供的地下污水管道检测装置包括沿管道长度方向铺设在管道上的检测光缆，管道上设有将检测光缆固定在管道上的固定装置；固定装置包括沿检测光缆长度方向分布的若干固定件组成，固定件固定设置在管道上，底座上设有限制底板做单向滑移的限位件。

相关技术提供的检测装置无法检测在腐蚀环境下管道状况的实时变化，并且检测方式局限，不能实现对管道各个维度的全面检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统及检测方法，以解决现有的检测装置无法检测在腐蚀环境下管道状况的实时变化，并且检测方式局限，不能实现对管道各个维度的全面检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，提供了一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，所述系统包括：

封堵装置，用于封堵待检测管道两端开口；

腐蚀溶液循环装置，用于与所述待检测管道连接，用于向所述待检测管道填充腐蚀溶液使所述待检测管道内形成腐蚀环境；

可移动调节检测平台，位于所述待检测管道内，可沿所述待检测管道至少三个维度移动对所述待检测管道进行检测。

在一种可选的实施例中，所述可移动调节检测平台包括：

检测部，位于所述待检测管道内，且可沿所述管道轴向移动；

调节部，位于所述待检测管道外，与所述检测部连接，可沿所述管道径向移动。

在一种可选的实施例中，所述检测部包括：

移动滑轨，位于所述待检测管道内；

检测台，与所述移动滑轨滑动连接；

调节杆，与所述检测台连接，用于调节所述检测台在所述待检测管道内的水平位置。

在一种可选的实施例中，所述检测部还包括滑轮，所述检测台通过所述滑轮与所述移动滑轨滑动连接。

在一种可选的实施例中，所述检测部还包括防护栏，所述防护栏沿所述检测台圆周设置。

在一种可选的实施例中，所述调节部包括：

第一调节支架，与所述检测部的第一端连接；

第二调节支架，与所述检测部的第二端连接；

所述检测部的第一端与所述第二端相对。

在一种可选的实施例中，所述腐蚀溶液循环装置包括：

腐蚀溶液进液管道，用于与所述待检测管道的第一端连接；

腐蚀溶液出液管道，用于与所述待检测管道的第二端连接；

所述待检测管道的第一端与所述第二端在所述待检测管道的水平高度不同，且所述待检测管道的第一端的高度高于所述第二端的高度。

在一种可选的实施例中，所述封堵装置包括封堵板和密封件；

所述封堵板用于封堵所述待检测管道两端开口；

所述密封件位于所述封堵板与所述待检测管道开口之间。

在一种可选的实施例中，所述系统还包括支撑座，所述支撑座用于支撑所述待检测管道。

另一方面，提供了一种腐蚀环境下排水管道辅助检测方法，所述方法用于上述任一所述的系统，所述方法包括：

通过腐蚀溶液循环装置向待检测管道注入腐蚀液，确保待检测管道内部腐蚀溶液的浓度或pH值始终维持稳定状态；

腐蚀预设时间后通过所述检测系统中的可移动调节检测平台对所述待检测管道进行检测。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例提供的系统，通过封堵装置封堵待检测管道两端开口，通过腐蚀溶液循环装置向待检测管道填充腐蚀溶液使待检测管道内形成腐蚀环境，通过可移动调节检测平台沿待检测管道至少三个维度移动对待检测管道进行检测，可对管道内部各个点位进行检测和检测；本发明实施例通过无接触检测和检测，能实现对内部管道腐蚀层的保护，维持管道腐蚀前后最真实的状态与环境，本发明实施例实现了在腐蚀环境下管道状况的实时检测，并且检测维度多，可以实现对管道各个维度的全面检测，既保证了检测采集到数据的准确性与真实性，又能减少腐蚀溶液输入输出的次数，使得对腐蚀环境下管道残余性能及寿命周期试验方案具备可行性和连续性。

附图说明

图1是本发明实施例腐蚀环境下排水管道辅助检测系统侧立面图；

图2是本发明实施例腐蚀环境下排水管道辅助检测系统正立面图；

图3是本发明实施例腐蚀环境下排水管道辅助检测系统简化图。

[附图标记]

1、封堵装置；100、待检测管道；11、封堵板；12、密封件；2、腐蚀溶液循环装置；21、腐蚀溶液进液管道；22、腐蚀溶液出液管道；3、可移动调节检测平台；31、检测部；311、移动滑轨；312、检测台；313、调节杆；314、滑轮；32、调节部；321、第一调节支架；322、第二调节支架；4、支撑座。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种建筑施工用警示效果好的护栏进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

如本文使用的，术语“标称/标称地”是指在生产或制造过程的设计阶段期间设置的针对部件或过程操作的特性或参数的期望或目标值，以及高于和/或低于期望值的值的范围。值的范围可能是由于制造过程或容限中的轻微变化导致的。如本文使用的，术语“大约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点，术语“大约”可以指示给定量的值，其例如在值的5％-15％(例如，值的±5％、±10％或±15％)内变化。

可以理解的是，本公开中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

请参见图1，本发明实施例提供了一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，该系统包括：

封堵装置1，用于封堵待检测管道100两端开口；

腐蚀溶液循环装置2，用于与待检测管道100连接，用于向待检测管道100填充腐蚀溶液使待检测管道100内形成腐蚀环境；

可移动调节检测平台3，位于待检测管道100内，可沿待检测管道100至少三个维度移动对待检测管道100进行检测。

本发明实施例提供的系统至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的系统，通过封堵装置1封堵待检测管道100两端开口，通过腐蚀溶液循环装置2向待检测管道100填充腐蚀溶液使待检测管道100内形成腐蚀环境，通过可移动调节检测平台3沿待检测管道100至少三个维度移动对待检测管道100进行检测，可对管道内部各个点位进行检测和检测；本发明实施例通过无接触检测能实现对内部管道腐蚀层的保护，维持管道腐蚀前后最真实的状态与环境，本发明实施例实现了在腐蚀环境下管道状况的实时检测，并且检测维度多，可以实现对管道各个维度的全面检测，既保证了检测采集到数据的准确性与真实性，又能减少腐蚀溶液输入输出的次数，使得对腐蚀环境下管道残余性能及寿命周期试验方案具备可行性和连续性。

以下将通过可选的实施例进一步解释和描述本发明实施例提供的系统。

在一种可选的实施例中，可移动调节检测平台3包括：

检测部31，位于待检测管道100内，且可沿管道轴向移动；

调节部32，位于待检测管道100外，与检测部31连接，可沿管道径向移动。

本发明实施例提供的检测部31设置在待检测管道100内，并且可沿管道轴向移动，进而可以对管道整个长度方向进行检测，基于检测部31与调节部32连接，当调节部32沿管道径向移动时，检测部31也可以跟随调节部32移动，实现管道径向的检测，进而对管道进行全面的检测。

在一种可选的实施例中，检测部31包括：

移动滑轨311，位于待检测管道100内；

检测台312，与移动滑轨311滑动连接；

调节杆313，与检测台312连接，用于调节检测台312在待检测管道100内的水平位置。

移动滑轨311沿待检测管道100内轴向设置，检测时，将移动滑轨311至于待检测管道100内，通过检测台312与移动滑轨311滑动连接，实现待检测管道100轴向上所有点的检测。

进一步地，调节杆313的一端与检测台312连接，另一端伸出待检测管道100之外，通过手动拉动调节杆313，使检测台312在待检测管道100内沿待检测管道100轴向水平移动，进而实现该方向上管道的检测。调节杆313的长度可以根据待检测管道100的长度进行确定，作为一种示例，调节杆313的长度可以为管道长度的1.5-2倍，以实现对整个管道长度上的检测。

在一种可选的实施例中，检测部31还包括滑轮314，检测台312通过滑轮314与移动滑轨311滑动连接。

在一种可选的实施例中，检测部31还包括防护栏315，所述防护栏315沿所述检测台312圆周设置。在检测台312周围设置防护栏315，可保障人员和设备的安全操作空间。

在一种可选的实施例中，调节部32包括：

第一调节支架321，与检测部31的第一端连接；

第二调节支架322，与检测部31的第二端连接；

检测部31的第一端与第二端相对。

进一步地，第一调节支架321与第二调节支架322一端位于地面起到支撑作用，另一端与检测台312连接，通过第一调节支架321与第二调节支架322的上升与下降可以调节检测台312在竖直方向移动，进而实现对管道不同高度位置进行检测。作为一种示例，第一调节支架321与第二调节支架322可以为液压调节支架。也可以为嵌套的两个调节支架，嵌套在内的调节支架上设置有限位凸起，嵌套在外的调节支架上设置有限位孔，通过限位凸起与不同高度的限位孔相抵，实现检测台312轴向位置调节。检测台312的检测原理与常规技术相同，本发明实施例此处不在赘述。

在一种可选的实施例中，腐蚀溶液循环装置2包括：

腐蚀溶液进液管道21，用于与待检测管道100的第一端连接；

腐蚀溶液出液管道22，用于与待检测管道100的第二端连接；

待检测管道100的第一端与第二端在待检测管道100的水平高度不同。

在一种可选的实施例中，腐蚀溶液循环系统还包括硫酸/硫酸盐溶液、硫酸、硫酸盐腐蚀溶液通过腐蚀溶液进液管道21被通入待检测管道100中。进一步地，腐蚀溶液循环装置2还包括循环泵、连通器搅，拌装置等。循环泵与腐蚀溶液进液管道21与腐蚀溶液出液管道22连通，搅拌装置设置在待检测管道100内用于对待检测管道100内的腐蚀溶液进行搅拌。

待检测管道100的第一端与第二端在待检测管道100的水平高度不同，且待检测管道100的第一端的高度高于第二端的高度保证腐蚀溶液的进液和出液。作为一种示例，腐蚀溶液进液管道21与腐蚀溶液出液管道22可以沿对角线设置，或者腐蚀溶液进液管道21与腐蚀溶液出液管道22可以位于同一端，且腐蚀溶液进液管道21位置高于腐蚀溶液出液管道22的位置。

本发明实施例提供的硫酸/硫酸盐腐蚀溶液从腐蚀溶液进液管道21灌入待检测管道100，在测试或者腐蚀试验结束后可经腐蚀溶液出液管道22排出。

在一种可选的实施例中，封堵装置1包括封堵板11，封堵板11用于封堵待检测管道100两端开口。

封堵板11的材质可以为不与腐蚀溶液产生反应或者不易被腐蚀溶液腐蚀的材质。进一步地，封堵板11中间设有开口，用于安装和固定可移动检测平台导轨。

封堵板11通过螺栓与待检测管道100连接固定。

在一种可选的实施例中，封堵装置1还包括密封件12，密封件12位于封堵板11与待检测管道100开口之间。

通过设置密封件12以防止待检测管道100中的腐蚀溶液外漏，并且通过密封一提供更为待检测管道100使用时更为相似的腐蚀环境，进而提高检测结果的准确性。作为一种示例，密封件12可以为密封圈或者密封垫。

作为一种示例，本发明实施例提供的待检测管道100可以为钢筋混凝土足尺管道，钢筋混凝土足尺管道内部腐蚀溶液高度设置为d/4高度(d为钢筋混凝土足尺管道内径)。在一种可选的实施例中，在封堵板11内外侧安装有连通器，用以监测管道内部腐蚀溶液液面高度；管道两端和封堵装置1接口粘贴宽度为4mm的橡胶圈进行密封。

在一种可选的实施例中，系统还包括支撑座4，支撑座4用于支撑待检测管道100。

支撑座4的大小可以根据待检测管道100的大小进行确定，支撑座4的材质可以为不锈钢材质。

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施方式。

实施例一：结合图1至图3说明本实施例，本实施例提供的待检测管道100即钢筋混凝土管道内径设置为1.5m，管长设置为3m，腐蚀溶液为5％稀硫酸。可移动调节检测平台3承载边长为0.8m，承载质量为150kg，第一调节支架321与第二调节支架322高度可调节范围为0.3～0.8m，调节杆313可调节范围为0～3m。钢筋混凝土管道横卧在木桩支撑支座上，腐蚀溶液聚集钢筋混凝土管道下部。两端封堵装置1由封堵板11和螺栓固定于钢筋混凝土管道的两端，中间粘贴有宽度为4mm的耐腐蚀橡胶圈进行密封。

实施例二：结合图1和图2说明本实施方式，本发明中可移动检测平台通过移动滑轮314安装在移动滑轨311上，推动调节杆313可改变可移动调节检测平台3在钢筋混凝土管道不同截面测量位置，调节第一调节支架321与第二调节支架322高度可改变可移动调节检测平台3高度，在检测台312周围设有防护栏315，可保障人员和设备的安全操作空间。

实施例三：硫酸/硫酸盐腐蚀结束后，通过腐蚀溶液循环装置2可将钢筋混凝土管道内部的硫酸腐蚀溶液进行排空，在进行清淤和清洗后，依次测试腐蚀溶液循环装置2内壁腐蚀特性及残余力学性能。

根据上述方式可以确保在腐蚀过程中对腐蚀管道腐蚀状况同时进行检测与监测，保证钢筋混凝土内部腐蚀状况规律的连续性，同时又能保证在测试过程中人员与腐蚀层、腐蚀产物的安全距离，确保人员的安全，使得针对大管径钢筋混凝土管道采用硫酸/硫酸盐等易制毒化学试剂进行腐蚀、寿命周期监测的可行性与安全性；并且可通过调整内部腐蚀环境，更为真实有效地模拟实际腐蚀环境。

上述具体实施例仅为本发明的较好实施方式，并非用来限定本发明的实施范围(例如选用不同管径和管长的钢筋混凝土管道、改变可移动检测平台尺寸大小、将腐蚀溶液由硫酸更换为其他盐类溶液、调整封堵板11的大小、调整腐蚀时间等)，据此，凡是按照本发明实施例内容所做出的调整钢筋混凝土管道及可移动检测平台各部件的尺寸、数量以及腐蚀溶液的形式等修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

另一方面，本发明实施例提供了一种腐蚀环境下排水管道辅助检测方法，该方法用于上述任一的系统，方法包括：

通过腐蚀溶液循环装置2向待检测管道100注入腐蚀液，确保待检测管道100内部腐蚀溶液的浓度或pH值始终维持稳定状态；

腐蚀预设时间后通过检测系统中的可移动调节检测平台3对待检测管道100进行检测。

作为一种示例，打开待检测管道100上方腐蚀溶液进液管道21控制阀门，将硫酸/硫酸盐腐蚀溶液注入到待检测管道100内部，通过外部连通器液面高度调节注入腐蚀溶液的高度，定期检测与监测，保持腐蚀液面高度一致或维持在一定高度范围。

通过调节管道两端第一调节支架321与第二调节支架322位置可调节可移动调节检测平台3高度，从而对待检测管道100内不同垂直位置进行测试，通过人工调节调节杆313的放置位置，可将可移动调节检测平台3调整到不同水平位置，从而实现腐蚀过程中待检测管道100各个点位取样和测试。

腐蚀试验结束后，通过底部腐蚀溶液出液管道22将腐蚀溶液输出，可通过调节放置位置和支座高度对不同腐蚀截面取样和获取腐蚀实况照片；取样结束后，通过腐蚀溶液进液管道21注入水清洗并清淤后，等待检测管道100内壁自然风干，可依次测试待检测管道100内壁的腐蚀性能和残余力学性能。

打开钢筋混凝土管道底部腐蚀溶液出液管道22阀门，将待检测管道100内部腐蚀溶液排出。

本发明实施例提供的方法通过采用上述检测系统可对硫酸/硫酸盐腐蚀环境下钢筋混凝土管道等待测试管道进行直接测试，既保证了采集到数据的准确性与真实性，又能减少硫酸/酸盐等腐蚀溶液输入输出的次数，使得对腐蚀环境下足尺大管径管道等待测试管道残余性能及寿命周期试验方案具备可行性和连续性；

本发明实施例提供的方法通过调节可移动调节检测平台3，可对待检测管道100内部各个点位进行检测和监测；通过无接触检测和检测，能实现对待检测管道100内部腐蚀层的保护，维持待检测管道100腐蚀前后最真实的状态与环境。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述系统包括：

封堵装置，用于封堵待检测管道两端开口；

腐蚀溶液循环装置，用于与所述待检测管道连接，用于向所述待检测管道填充腐蚀溶液使所述待检测管道内形成腐蚀环境；

可移动调节检测平台，位于所述待检测管道内，可沿所述待检测管道至少三个维度移动对所述待检测管道进行检测。

2.根据权利要求1所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述可移动调节检测平台包括：

检测部，位于所述待检测管道内，且可沿所述管道轴向移动；

调节部，位于所述待检测管道外，与所述检测部连接，可沿所述管道径向移动。

3.根据权利要求2所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述检测部包括：

移动滑轨，位于所述待检测管道内；

检测台，与所述移动滑轨滑动连接；

调节杆，与所述检测台连接，用于调节所述检测台在所述待检测管道内的水平位置。

4.根据权利要求3所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述检测部还包括滑轮，所述检测台通过所述滑轮与所述移动滑轨滑动连接。

5.根据权利要求3所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述检测部还包括防护栏，所述防护栏沿所述检测台圆周设置。

6.根据权利要求2所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述调节部包括：

第一调节支架，与所述检测部的第一端连接；

第二调节支架，与所述检测部的第二端连接；

所述检测部的第一端与所述第二端相对。

7.根据权利要求1所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述腐蚀溶液循环装置包括：

腐蚀溶液进液管道，用于与所述待检测管道的第一端连接；

腐蚀溶液出液管道，用于与所述待检测管道的第二端连接；

所述待检测管道的第一端与所述第二端在所述待检测管道的水平高度不同，且所述待检测管道的第一端的高度高于所述第二端的高度。

8.根据权利要求1所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述封堵装置包括封堵板和密封件；

所述封堵板用于封堵所述待检测管道两端开口；

所述密封件位于所述封堵板与所述待检测管道开口之间。

9.根据权利要求1所述的腐蚀环境下排水管道辅助检测系统，其特征在于，所述系统还包括支撑座，所述支撑座用于支撑所述待检测管道。

10.一种腐蚀环境下排水管道辅助检测方法，其特征在于，所述方法用于权利要求1-9任一所述的系统，所述方法包括：

通过腐蚀溶液循环装置向待检测管道注入腐蚀液，确保待检测管道内部腐蚀溶液的浓度或pH值始终维持稳定状态；

腐蚀预设时间后通过所述检测系统中的可移动调节检测平台对所述待检测管道进行检测。

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