浅析气水脉冲管道冲洗施工技术

浅析气水脉冲管道冲洗施工技术

秦君堂

从2008年以来，本公司通过数百个工程实例有力地佐证了气水脉冲管道冲洗技术的有效性、可靠性和实用性。并于2023年6月13日取得了《供水管道冲洗系统及方法》发明专利权。气水脉冲管道冲洗技术能高效地清洗新排和在役自来水管道，使被冲洗管道短时间内达到国家规定的自来水管道冲洗标准。因此说气水脉冲管道冲洗是目前清洗新排和在役自来水管道最行之有效的技术。

气水脉冲冲洗技术主要利用了气液两相流中的间歇流流型。间歇流流型分为气团流和段塞流。

气团流：随着气量的增加，气泡合并 成较大的气团，在管路上部与液体交替地流动；

段塞流：气体流速更 大时，波浪加剧，其波峰不时达到管道顶部，形成液塞，阻碍高速气流的通过，进而又被气体吹开并带走一部分液体，被带走的液体或被 吹散成雾滴或与气体一起形成泡沫。以段塞流流型运行的管道中，其震动和水击现象最为明显，管路压力有很大波动，但震动频率较小。

图.气团流和段塞流水力模型

气水脉冲管道冲洗的工作原理主要有两 个：

(1) 气液两相流动对管内壁清洗作用；

(2) 管道气、水脉冲加入造成管内流速、压力波动，造成管内瞬变流，

清洗管道。

       管道中气液两相流动，以间歇流中的气泡流型运行的管道中，有较为明显的震动和水击现象，段塞流时上述现象更为明显，管路压力有很大波动，使管内壁的生长环脱落。管道中所形成分散气泡流，其清洗管壁作用与滤池气水反冲洗类似，管道内流动的分散气泡产生振动可增强与管壁的剪切力，将管内壁表面污物破碎、脱落达到冲洗效

果。

       气体脉冲加入管道，造成管内流速、压力波动，管内气体的可压缩性加剧了波动，形成管内瞬变流，造成水锤。管内压力交替产生压 缩和扩张，作用于管内流速，流速的变化又进一步影响管内的压力， 压力-速度相互耦合，加剧了波动。波动的增强，增加了流体对管壁 的惯性切应力，从而使管道清洗更为彻底。

       气水脉冲冲洗技术利用气和水的交互冲击作用，产生强大的能量来松动和冲刷管道壁上的污垢。这种方法极为高效，可以较为彻底地清理掉附着在管道内壁的生物生长环、各种杂质和沉淀物等污垢，恢复管道的通畅性和良好的工作状态。

气水脉冲对自来水管道冲洗施工可以按照以下步骤进行：

      进行气水脉冲管道冲洗施工前，要做好充分的准备工作，包括被冲洗管道的踏勘、确保没有泄漏点；准备好施工所需的设备和材料，如空压机、储气罐、脉冲控制器和脉冲加气 机以及远程压力传感器和摄像头等硬件设备。然后，根据管道的规格和长度等因素，设计可行的施工方案，合理设置气水脉冲的参数，如气压、水量、脉冲频率等，再按照设定的参数交替向被冲洗管道注入气体和水，让气水在管道内充分混和，形成气水脉冲架构冲击和剥离管道壁上的污垢、杂质等。

       在冲洗过程中，设置若干远程压力传感器，密切关注被冲洗管道的冲洗效果，根据实际状况适时调整冲洗参数和冲洗时间，并在合适的位置（一般在排水口附近）设置水质检测点，定时检测浊度指标，以判断水质是否达标。同时，在整个施工过程中要严格遵守安全操作规程，保障操作人员的安全。

施工附图：

压力曲线

 

浊度曲线