老旧水管性能测试

29/10/2015

泰晤士水务公司(Thames Water)是英国最大的供水和废水服务提供商,客户量高达1500万。其中一项重要业务就是平均每天提供2600立方的饮用水。公司在伦敦包括泰晤士谷在内的不少地区铺设了铸铁水管,可谓是英国年份最久远的水管之一,大多已开始老化。过去15年间,公司员工已完成小型输水管的替换工作,但是大型干管的问题日益突显。一根干管出现爆裂就可能使成百上千户家庭断水,甚至导致洪水泛滥,拥堵交通。

水网络创新经理Tim Evans博士解释了新技术对管道替换的可持续性作用。“由于管道替换成本高昂,因此我们必须优先替换风险隐患最大的管道,”他说道。“对于铸铁管道来说,最大的问题就在于腐蚀程度不均,很难检测到腐蚀部分。通常我们会截取一小部分水管进行情况评测,喷砂处理以去除腐蚀部分,再手工测量形成的坑面。但是,截取管道会影响顾客和用户的日常使用,且对泰晤士水务公司来说,是一笔不小的支出。

为避免管道截取工作,水务公司开始采用超声波等非破坏性试验工作方式(NDT)。“这类似于孕期扫描检查,只不过我们寻找的是腐蚀处,而不是婴儿。”Evan博士说道。关于未来,“我们的目标是能够将设备放入水管中,全程收集NDT数据,而非每次挖掘才能收集。”

表面缺陷扫描仪可以使工作人员使用相应的NDT工具去测量,柯尼卡美能达Vivid系统可用于小直径(4-8”)水管的腐蚀寻查。但不适用于18’’直径以上的水管。大型水管需要手持式扫描仪,因此泰晤士水务公司邀请市场不同供应商展示自己的设备。Patrick Thorn & Co.的首场展示结束后,泰晤士水务与当地Artec专家携手合作对大块管道部分进行了扫描,发现Artec Eva™能够满足他们的核心需求。公司表示,Eva能为公司带来符合需求的最佳成本效益方案。购置Eva™后,Patrick Thorn协助工作人员进行了扫描系统的全面培训,并帮其添置了可从Eva™进行数据详细分析的附加软件。

在使用Eva™后,负责泰晤士水务和萨利大学项目的Alex Rainer开始开发一项结合Eva™及其软件的新方法,将视觉纹理效果加入管道和机动管道转动器,从而制成真实度较高的管道3D模型。最近更新的系统软件Artec Studio 10.1已提高了数据记录过程中纹理追踪能力,从而改进了网格生成的稳定度。同时,软件还应用了项目电脑工作站中的多核处理器,大幅降低了原始数据的处理时间。通过对比除腐前后的管道模型,可以更精准地确定腐蚀程度。Eva™生成的腐蚀测绘结果也将用于不同的非破坏性测量方式有效性的衡量基准。

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