双碳目标下污水管道“堵”、“漏”如何解决？

9月16日到17日，2021（第十三届）上海水业热点论坛在上海召开。武汉中仪物联技术股份有限公司总经理郑洪标介绍了双碳战略下管道非开挖修复技术思考与实践。他指出，早期地下管线的修复建设中，采用开挖的方式，造成了“马路拉链”现象，环境友好性差、施工成本高，严重影响市民的正常出行。原位固化法作为管道非开挖修复技术的主流工艺之一，在国内外应用广泛，对比开挖方式，减少了90%以上碳排放。

来源：中国水网         整理：刘彤

9月16日到17日，2021（第十三届）上海水业热点论坛在上海召开。武汉中仪物联技术股份有限公司总经理郑洪标介绍了双碳战略下管道非开挖修复技术思考与实践。他指出，早期地下管线的修复建设中，采用开挖的方式，造成了“马路拉链”现象，环境友好性差、施工成本高，严重影响市民的正常出行。原位固化法作为管道非开挖修复技术的主流工艺之一，在国内外应用广泛，对比开挖方式，减少了90%以上碳排放。

郑洪标

在论坛上郑洪标介绍道，供排水行业作为民生保障类行业，更需要以实现碳达峰、碳中和目标为契机，开发绿色低碳和可持续型管网运维工艺，挖掘碳减排潜力，达到减污与降碳的协同增效。

我国污水管道目前存在两方面的严重问题：一是管道堵塞严重，污水输送不畅通；二是管道漏损严重，污水输送过程中出现较严重的渗漏泄露现象。因此污水管道疏通以及管道渗漏修补是亟需解决的两大问题。

想要解决管道“堵”和“漏”两大问题，首先要对管道进行排查检测并找到问题所在点。本次论坛郑洪标介绍了中仪股份的八种检测数据终端设备，包括视频、声波、电法等物探方法，适用于长距离检测、无水/少水检测以及满水检测等多个应用场景。

检测案例实景图

全景量化检测技术将管道以剖面图展开的形式，将管道上所有缺陷在全景图和量化图上进行展示。全景图和量化图的展示有所不同：全景图是将管道内部全景以一张图片的方式呈现；量化图是对于缺陷，可以进行精确量化。高清视频、激光轮廓、全景图、色谱图综合展示，用户可以在全景图中查缺陷，并自动关联激光轮廓数据、视频对应帧，简单高效。

管道缺陷排查后，最终要解决问题并修复管道缺陷。早期地下管线的修复建设中采用开挖的方式，造成“马路拉链”现象，环境友好性差、施工成本高，严重影响市民的正常出行。为此，管道修复问题需要采用一种施工时间短、效率高、对生活环境友好的非开挖修复技术。

郑洪标介绍道，原位固化法作为管道非开挖修复技术的主流工艺之一，在国内外应用广泛，对比开挖方式，减少90%以上碳排放。

中仪股份采用自主研发的紫外光固法，其工作原理是将玻璃纤维编制成软管浸渍光固化树脂，再将其拉入原有管道内充气扩张紧贴原有管道，以原有管道为外膜，软管内膜为内膜，在紫外光的作用下使树脂固化形成具有一定强度的复合内衬管的原位固化法。郑洪标介绍道：“紫外光固化法修复工艺非常快捷高效并且经济环保。以前修复管道要挖开路面、重新铺管，周期需一个月甚至更长时间，采用紫外光固化法修复工艺仅需要6-7小时就可以完成50米的管道修复。”

紫外光固法采用的设备都装备在X120-UV便携式光固化修复系统中，其中包括核心系统：移动式修复系统、扎头以及车载辅助系统。该技术具有四项优势：

节能环保：采用LED光源，低能耗、无污染；

无线操控：使用平板控制器，操控便捷；

智能修复：智能修复逻辑，操作简单易上手；

集成度高：一体化设计，业内集成度最高的移动修复系统。

中仪股份研发制造的紫外光固化内衬软管规格有DN200-DN1600，已广泛应用于管道修复工程中。

中仪股份紫外光固化内衬软管相比较国外的内衬材料，供应周期更短。在碳排放方面，施工尾料可以再利用，环境友好性更佳。

国外技术最早采用汞灯作为光源，中仪股份采用UV-LED光源。郑洪标介绍道：“UV-LED光源的转化效率是汞灯转化效率的5倍，UV-LED固化对比汞灯固化，碳减排率在80%以上。环境友好性佳，较好的实现了减排降耗的目的。”

由于软管材料生产与供应的特殊性，软管材料的生产一般按150米和300米计算；软管材料的供应一般超过待修复管道长度约30~100米。在管道修复中造成材料剩余的原因主要有以下四种：

长短有误：定制材料的长短有误，造成材料剩余；

材料进水：修复过程中材料部分进水，未进水的材料也被浪费；

管径有误：管径测量有误，材料无法用于修复；

设计变更：修复时发现CIPP方法不适用，变更设计，材料浪费。

尾料很难产生价值，并且处理尾料会造成高能耗与污染。如何在尾料的处理上，变废为宝，节能减排，成为了中仪股份认真思考的问题。紫外光固化点修成为处理尾料，实现碳减排的重要技术手段。面对上述问题都有应对方案：

过长的材料，直接用于同管径的管道点修；尺寸偏大的材料，可以裁剪后用于小管径的修复；修复过程中材料进水，未进水部分可以用于点修；运输和保管不善导致材料提前固化，未固化部分可以用于局部修复。

光固化内衬材料的局部修复应用

紫外光固化整修多余的内衬材料，把整修失误的废弃材料在一定条件下用做点位修复。并且“拿来即用”，便捷高效。“变废为宝”，打通整修材料和点修系统的兼容性，既节约社会资源，又有利于环境保护。

点位修复的操作方法也是轻松上手，将预制好的紫外光固化修复材料缠绕在修复气囊上，牵引气囊到达待修复点，然后打开紫外光源进行固化。

DN600内局部修复的优质选择

X120-D2可控点位修复系统由修复气囊、电缆盘、控制终端、空压机组成，主要用于排水管道局部缺陷修复，适用管径DN200-DN600。修复气囊自带摄像头，6分钟精准修复一个破损点。现场可更换气囊，拆装简单、方便快捷。

点位修复的技术特点：

简单：直接使用预制好的内衬材料，无需现场制作。

高效：材料制作简单，6分钟固化一个缺陷点，放气速度快。

经济：施工便捷，节省人力物力，提升整修材料利用率。

可控：修复参数实时显示，修复全过程实时视频监控、及时调控。

在施工过程中，现场非开挖施工存在一个很大的问题，很多施工团队为了追求速度快，但没有完全按照非开挖修复标准进行施工，就会造成很大的工程隐患。由于非开挖修复工程大多数时间是晚上进行，业主和监理很难做到全程在现场进行监督和监理，中仪股份出于这方面的考虑，提出对管道施工进行在线监管的对策。

为什么要对管网施工实时在线监管？在线监管有何优势？原因有四点：管道非开挖修复工程项目周期长、流程多，必须对每一个环节进行实时监管，保证施工的规范性，避免二次施工和资源浪费；传统的人工线下管理成本高、效率低，不能及时发现和处理施工中的各种问题；管网修复工程验收过程中，因为检测后视频影像的重复性和滞后性，造成修复成果作假，威胁国计民生，带来二次污染；修复施工过程中，安全措施的规范性非常重要，必须对现场进行实时监管，杜绝“表面安全工作”。

所以双碳战略下，创新管网非开挖工程项目的监管模式，利用数字化、信息化技术，对施工现场进行实时在线监管，提升施工效率，保证施工质量和安全，节能降耗将十分必要。

信息化时代，物联网、直播技术、远程传输、云服务渗透到社会的各个环节，它正在悄然改变我们的生活。物联网大环境下，所有物品将通过信息传感设备与互联网连接起来，管道检测修复的远程可视化管理平台也应运而生。

城镇排水管网在线管理大数据系统是以物联网、大数据、云计算为依托，将实现施工现场和设备管理的智能化、信息化、可视化，为管道维护作业的质量提供重要软实力支撑。

中仪智造·赢在物联，中仪股份立足于“中国装备制造”，努力开创“物联网技术服务”时代，发布运维管理数据终端——“鲲鹏”智慧排水管理平台，使管网全生命周期实现信息化在线的运维管理。

鲲鹏智慧排水平台根据排水管网运维管理的业务场景需求和业务群体关注要素，进行平台架构设计，共划分为8个子系统，包括：①平台配置管理子系统、②管网智能检测评估子系统、③管道养护工程管理子系统、④管道修复工程管理子系统、⑤管网运维直播监理子系统、⑥管网巡检考评管理子系统、⑦管网监测预警子系统、⑧排水户管理子系统。

各子系统间实现数据共享，业务场景互补，根据实际情况可按需拆分部署应用，有利于分阶段逐步完成系统平台建设。也可整体打包部署应用，并支持其它业务子系统的后续扩展开发接入。

论坛上郑洪标对鲲鹏-管道修复工程管理子系统和鲲鹏-管网运维直播监理子系统进行了详细的介绍。

鲲鹏-管道修复工程管理子系统

鲲鹏-管道修复工程管理子系统实现了项目的全流程、智能化、精细化管理，提升施工效率和质量。可对管道修复工程的设计、预算、施工、验收等，进行全生命周期管理，从项目和工单维度出发，进行审批、验收流程管理和进度把控。

鲲鹏-管网运维直播监理子系统

鲲鹏-管网运维直播监理子系统实时可视化在线监管，确保现场施工的专业性，并确认施工后管网健康状况良好，恢复输送能力。

对管网运维过程中的检测、养护、修复等业务数据进行数据远传和在线直播，提供设备和人员作业轨迹定位管理，是鲲鹏平台的过程质量数据入口。

武汉中仪物联技术股份有限公司创立于2010年，经过十一年的行业沉淀，中仪股份已发展成为集排水管网检测、评估、养护、修复相关技术、设备及材料研发制造为核心产业的高新技术企业。

走在技术最前沿，从未停止创新的脚步。中仪股份已完成一系列具有自主知识产权的管网检测、养护、修复产品及信息平台的研制，在物探、城建、市政、国防、水利水电等各个基础建设领域得到广泛应用。

郑洪标说：“中仪股份作为管网全生命周期的装备制造企业，可以提供从运维装备到运维系统一体化的服务”。

郑洪标介绍道，中仪股份2014年获得高新企业认定；2015年获得德勤20强企业并于同年在新三板挂牌；2016年率先推出全球首款数字高清CCTV检测机器人；2017年自主研发国内首台紫外光固化整段及局部修复设备，填补了我国非开挖修复装备的产业化空白；2019年开设首家国产化产线的修复材料生产基地；2021年独家发布覆盖排水管网全生命周期运维的“鲲鹏”智慧排水平台。并且中仪股份在2015-2019参与并完成十二五水专项“城市排水管渠数字化诊断、清淤设备及修复材料产业化”课题。

在“30·60”背景下，郑洪标更是提出中仪股份通过管理创新，提升系统综合效能，实现降碳；实施厂网一体化运营，流域化调度，精细化管理，工艺设备双协同，提质增效，减少碳排放；通过技术创新，高效提升能源利用率，实现降碳的三点展望，助力我国实现双碳目标！