寒冷地区大口径长距离输水管道运行维护探究

于洪懿

（辽宁润中供水有限责任公司，辽宁沈阳 110000）

1 工程概况

大伙房水库输水工程是辽宁省“十五”“十一五”期间重点基础设施建设项目，是辽宁省“东水济辽”水资源的总体配置格局中线的骨干工程。该工程包括从桓仁地区向大伙房水库输水的一期工程，以及从大伙房水库向下游的抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦、大连等7座城市供水的二期工程。工程全线组建调度中心、取水头部、抚顺、沈阳等8座配水站及加压泵站，按照区域对应的运行管理部门进行分级管理。

作为“东水济辽”中线骨干工程，大伙房水库输水工程从桓仁地区取水，再经大伙房水库将水资源配送到抚顺、沈阳、辽阳等7座城市，以及抚顺石化、鞍钢集团、华润电厂等工业用水户，输水距离达到7 600余km。随着各受水城市配套工程的相继投运，大伙房水库输水工程持续为沿线7市14家受水单位供水，年供水量达到83 160.96万m3。为辽宁中南七市提供了稳定的生产和生活用水，保障了受水城市、受水企业的发展，为助力东北振兴、促进辽宁经济社会发展发回来了积极作用。

2 输水管道运行维护存在的问题及应对措施

2.1 自动化系统

2.1.1 检测数据不准确

就目前我国水利自动化系统的运用现状来看，监测所得到的数据不准确的问题广泛存在，一般情况下，自动化系统上位机所发出的相关命令，均是通过其所获得的数据为依据的，当所获得的监测数据不准确时，将导致系统对管线或者阀门的状态判断失误并发出错误的指令，这不仅仅影响了自动化系统的稳定性与安全性，同时还可能引发灾难性的问题。导致自动化系统监测的数据不准确的原因有许多，例如当初设计的不合理、设备设施老化等。监测管道内水体的流速、压力、管线上阀门的开度等数据都是保障输水管线能够正常、稳定、高效运行的关键。

针对上述的问题，目前采取的应对措施：1）根据实际需要对每个配水站所辖设备设施制定巡检制度，编制巡检记录表并要求认真填写，严禁使用线上远程查看设备设施的各项数据、状态的方式取代现地巡检；2）建立相关的出入登记记录本、设备设施变更维修登记记录本、设备巡检记录本、重大故障记录本等档案，并认真填写；3）加强对设备设施供电电源的检查；4）加强对设备设施运行环境的检查；5）日常巡检时应着重检查运行泵组的震动和声音是否正常；6）定期清除设备设施柜体或者机壳内部的灰尘，保持良好的通风散热；7）核对管线各个压力点的数据是否正确，如有异常要及时查清问题，要定期清洗或者更换不稳定的压力传感器；8）定期对阀门进行远程开关测试。

2.1.2 系统稳定性不高

根据研究数据表明，通过对多个工程中的自动化系统进行抽查检验后发现，超70%的自动化控制系统稳定性存在着严重的问题[1]。一方面是因为系统初始设计标准与系统实际需求功能不匹配；另一方面，在自动化系统建成初期还可以实现自动化控制，但是随着时间的推移，因为设备设施维护保养不到位、设备的自然老化等原因，有一部分自动化系统后期已经不能够正常使用，需要人工频繁重启或者更换相应的部件来维持使用。

针对上述的问题，目前采取的应对措施：1）设置专门的服务器管理员；2）管理员应按要求定时检查服务器的工作状态及工作环境是否符合要求；3）定期查看服务器的运行日志，如果发现异常要及时报告并处理；4）及时更新系统里的程序；5）对软件的历史数据库和报表进行定期备份。

2.1.3 自动化系统操作过于繁杂

目前许多自动化系统的使用、操作过于繁杂，在设计时倘若不能简化操作，很可能导致运行维护人员操作困难或者误操作。据调查，许多配水站（加压站）因为地理位置的原因，管理部门难以招聘到具有专业知识水平的员工对自动化系统进行操作与管理。而未经过专业培训的基层员工也很难对自动化系统进行合理的使用。因此，将自动化系统的操作向简单、方便、实用转变成了一个新的目标。

2.2 管线巡查

2.2.1 巡查人员责任不明确

为了压缩工程建成后的成本，一些配水站管理处所配置的运行或者工管人员明显不足，无法达到供水管线安全高效运行的标准。目前，供水管道沿线的各个空气阀、排水阀、检修阀等井室年久失修的情况较为常见，地埋管线上也经常出现危害管道安全的行为，倘若巡查不及时很可能造成管线泄露而酿成事故。

应把辖区管线分段责任制，一是根据管段所在行政区域范围内，在距离管线较近的村落中选取有素质、有工作能力的人员，来担任此段管线的巡线员，负责管线的巡查工作；二是配水站工程管理科也需要根据职责来划分具体工作，定期对管线上的井室、地埋管线进行巡检，明确责任，从而达到管线维护的高标准。

2.2.2 管道井室冬季保温效果不明显

空气阀等各类阀门是输水管道上重要的设备之一，进入冬季，管线上各个井室都要进行保温措施，该工程现在的保温措施是用包装泡沫将阀体包裹并用透明胶带将其固定，井室通风口用PVC塑料膜封住并用透明胶带将其固定，井口采取两层保温措施，井盖下用棉被及保温棉将井口堵住，再用PVC塑料膜将井口包裹住。这种保温的处理方式简单、效果较好，但是浪费物资材料，通过对现有的井室保温方式与其他方案进行对比[2，3]得知，采用保温井盖是对冬季空气阀井室保温的最佳方案。

2.2.3 缺乏高科技产品的运用

随着科技的发展，无人机在多项领域得到广泛运用[4]，传统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对穿越农田、河道等人不易近距离观察的输水管线的巡查。目前，巡线基本都是利用皮卡车在离管线最近的乡路或者无名路行驶至能到达的最近距离，从而来观察是否有危害管线或井室的隐患。而无人机具备高空飞行、续航长、速度快、实时图传等优点，因此，可以利用无人机对穿越农田、河道及不易观察的区域进行快速巡查，及时发现地面上输水管线的安全隐患或井室墙体等部位的损坏程度，快速确认需要维修的位置。利用无人机进行管线的巡查，不仅可以省人工提高工作效率，还可以细致地沿线巡查及时发现安全隐患。因此，发展无人机巡查长距离输水管线的方式是值得深入研究的。

2.3 管道维护

2.3.1 地埋管线的维护

该工程的输水管道特点是距离长、口径大、穿越地质多样化，因此地埋后管线的保护显得尤为重要。对于管线是否泄露的监测，目前主要的方法是利用沿线设置的各个测站来采集每段管道内的压力、温度等数据来判断管线是否异常；对于地埋管线防腐的保护，目前采用的是阴极保护方式，因此要及时对埋入地下的阳极金属进行检查或更换；对于地埋管线覆盖面的保护，目前采用积极宣推《辽宁省东水济辽工程管理条例》，来提高沿线居民的保护意识。

2.3.2 井室内阀门及伸缩节的维护

井室内存在套管、闸阀、空气阀、伸缩节等设施，由于常年处于阴暗潮湿的环境，腐蚀的情况非常严重。为了保证管线的安全运行，必须加强对井室内的巡查。在巡查时发现井室内有积水要及时抽排，保证井室内无积水浸泡设备设施；对于已经发生锈蚀的部位要及时刷防腐漆或用黄油涂抹后包裹锡纸来延缓锈蚀；发现井室内套管处有渗漏地下水的情况，要及时进行修补，以免长时间积水过多浸泡设备。

3 结语

为了确保寒冷地区长距离输水工程能够安全、稳定、高效地运行，要科学地进行运行维护输水管道，并加强运行相关管理体制的建设，同时融入智能化设备来辅助管线巡查，以保证输配水安全平稳运行，可靠地将水量、水质符合要求的水输送至每一受水城市，最大限度地降低生产维护成本，创造较好的社会效益和经济效益。