管道漏水檢測(cè)的主要方法
由于人類對(duì)供水管道泄漏的共識(shí),研究了一些泄漏檢測(cè)方法,開(kāi)發(fā)了一些儀器。比如德國(guó)、英國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家通常采用的泄漏檢測(cè)方法有:音聽(tīng)泄漏檢測(cè)方法、相關(guān)泄漏檢測(cè)方法、自動(dòng)泄漏聲監(jiān)測(cè)方法和分區(qū)泄漏檢測(cè)方法等。前三種泄漏檢測(cè)依靠泄漏口產(chǎn)生的聲音來(lái)檢測(cè)泄漏點(diǎn),這對(duì)于無(wú)聲泄漏是沒(méi)有辦法的。分區(qū)泄漏檢測(cè)方法是通過(guò)測(cè)量管道流量和壓力來(lái)判斷是否存在泄漏,也就是所謂的小流量法。目前我國(guó)大城市基本采用主動(dòng)泄漏檢測(cè)方法,相當(dāng)一部分地級(jí)別正在被改為主動(dòng)檢測(cè)。
音聽(tīng)檢漏法
聽(tīng)力泄漏法分為閥栓聽(tīng)力和地面聽(tīng)力兩種。前者用于查找泄漏線索和范圍,簡(jiǎn)稱預(yù)定位泄漏點(diǎn);后者用于確定泄漏點(diǎn)的位置,簡(jiǎn)稱準(zhǔn)確定位泄漏點(diǎn)。
漏點(diǎn)預(yù)定位是指通過(guò)聽(tīng)漏棒、電子聽(tīng)漏儀或噪聲自動(dòng)記錄儀檢測(cè)供水管道漏水范圍的方法。根據(jù)儀器的不同,操作方法也不同。到目前為止,閥栓聽(tīng)音法主要包括實(shí)用、有效、低成本的預(yù)定位技術(shù),與GPL99相似。、包括PARMALOGA在內(nèi)的GPL95方法,雖然也可以作為其綜合效果不佳,而且成本高。
(1)閥栓聽(tīng)音法
閥栓的下降方法是利用聽(tīng)漏棒或電子放大聽(tīng)漏儀直接在管道暴露點(diǎn)(如消防檢查、閥門和暴露管道等)聽(tīng)測(cè)漏水點(diǎn)產(chǎn)生的漏水聲。),從而確定漏水管道,縮小漏水檢測(cè)范圍。金屬管漏水頻率一般為300?!?500Hz之間,非金屬管漏水的頻率為100~在700Hz之間。聽(tīng)覺(jué)點(diǎn)離漏水點(diǎn)越近,聽(tīng)覺(jué)漏水聲越大;相反,越小。
(2)地面聽(tīng)音法
當(dāng)漏水管段通過(guò)預(yù)定位方法確定時(shí),用電子放大聽(tīng)漏儀在地面上聽(tīng)到地下管道的漏水點(diǎn),并做出準(zhǔn)確的定位。聽(tīng)測(cè)方法是沿著漏水管的方向逐點(diǎn)聽(tīng)測(cè)比較。當(dāng)?shù)孛媸耙羝骺拷┧c(diǎn)時(shí),聽(tīng)到的漏水聲越強(qiáng),漏水點(diǎn)越高。
拾音器的放置間距與管道材料有關(guān),一般而言,金屬管的放置間距為1?!?米,而非金屬管為0.5~1米,水泥路面間距1米?!?米,土路面0.5米。
相關(guān)檢漏法
相關(guān)泄漏檢測(cè)方法是第三代技術(shù),是包括中國(guó)在內(nèi)的世界上使用有效的準(zhǔn)確泄漏檢測(cè)方法,特別適用于環(huán)境干擾噪聲大、管道埋設(shè)深或不適合地面泄漏檢測(cè)方法的區(qū)域。地下管道漏水點(diǎn)的準(zhǔn)確位置可以用相關(guān)儀器快速準(zhǔn)確地測(cè)量出來(lái)。
一套完整的相關(guān)儀器主要由相關(guān)儀器主機(jī)(無(wú)線電接收器、微處理器等)組成)、兩個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)(帶前置放大器)和兩個(gè)高靈敏度振動(dòng)傳感器。其工作原理是:當(dāng)管道漏水時(shí),漏水聲波會(huì)在漏水處產(chǎn)生,并沿著管道傳播到遠(yuǎn)處。當(dāng)傳感器放置在管道或連接件的不同位置時(shí),相關(guān)儀器主機(jī)可以測(cè)量漏水聲波從漏水聲波傳播到不同傳感器的時(shí)間差Td,只需在管道中給出兩個(gè)傳感器之間管道的實(shí)際長(zhǎng)度L和聲波的傳播速度V,就可以通過(guò)以下方式計(jì)算漏水點(diǎn)的位置Lx。
Lx=(L-V×Td)K2
公式中的V取決于管道、管徑和管道中的介質(zhì),單位為mKms,全部存儲(chǔ)在相關(guān)儀主機(jī)中。
相關(guān)儀器也經(jīng)歷了從低到高性能的發(fā)展過(guò)程?,F(xiàn)代高性能相關(guān)儀器具有時(shí)間域和頻率域。(FFT)具有高分辨率的時(shí)實(shí)相關(guān)處理功能(0.1)ms)、德國(guó)SEBA的相關(guān)儀器SEBADYNACORR、新型相關(guān)儀CORRELUXPL等功能,如頻譜分析和陷波、自動(dòng)濾波、測(cè)量管道聲速和距離等。
自動(dòng)記錄漏水聲監(jiān)測(cè)法
以德國(guó)SEBA泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀為例。德國(guó)SEBA的GPL99是一個(gè)集成的聲波接收系統(tǒng),由多個(gè)數(shù)據(jù)記錄儀和一個(gè)控制器組成。當(dāng)配備專用軟件的計(jì)算機(jī)編程數(shù)據(jù)記錄儀時(shí),只需將記錄儀放置在管網(wǎng)的不同位置,如消火檢查、閥門等管道暴露點(diǎn),按預(yù)設(shè)時(shí)間(如深義2∶00~4∶00)同時(shí)自動(dòng)打開(kāi)K關(guān)記錄儀,可以記錄管道各處的漏水聲信號(hào)。該信號(hào)數(shù)字化后自動(dòng)存儲(chǔ)在記錄儀中,并通過(guò)專用軟件在計(jì)算機(jī)上處理,從而快速檢測(cè)裝有記錄儀的管網(wǎng)區(qū)域是否有漏水。人們通常可以聽(tīng)到30dB以上的漏水聲,而泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀可以檢測(cè)到10dB以上的漏水聲。
數(shù)據(jù)記錄儀的放置距離取決于管道、管徑等。一般來(lái)說(shuō),金屬管可以選擇200?!嚯x400米,非金屬管應(yīng)在100米以內(nèi)。
判斷漏水的依據(jù)是,每個(gè)漏水點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的漏水聲,計(jì)算機(jī)軟件會(huì)根據(jù)記錄儀記錄的噪聲強(qiáng)度和頻率來(lái)判斷記錄儀附近是否有漏水,并自動(dòng)識(shí)別并制作二維或三維圖表。
分區(qū)檢漏法
一般來(lái)說(shuō),當(dāng)管道聽(tīng)到漏水聲時(shí),漏點(diǎn)大產(chǎn)生的漏水聲比漏點(diǎn)小產(chǎn)生的漏水聲大,但漏點(diǎn)大到一定程度,漏水聲小。所以我們不能認(rèn)為聽(tīng)到的漏水聲大,漏水量大,有時(shí)候?qū)嶋H情況正好相反。分區(qū)檢漏法可以根據(jù)漏水量來(lái)煩惱漏水點(diǎn),所以可以控制大漏水點(diǎn),先排除。
每個(gè)管網(wǎng)都有很多小漏水點(diǎn)和幾個(gè)大漏水點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)表明,總漏水量的80%是由20%的大漏水點(diǎn)引起的。因此,盡快排除大漏水點(diǎn),可以更好地控制漏水量,降低漏水率。同時(shí),分區(qū)檢漏可以大大提高檢漏速度。
所謂分區(qū)檢漏法,就是主要用流量計(jì)檢漏。首先,關(guān)閉與該區(qū)域相連的閥門,使該區(qū)域與其他區(qū)域分離,然后用消防水帶的一端連接到隔離區(qū)域的消火栓上,另一端連接到流量計(jì)的測(cè)試裝置上;然后將第二條消防水帶的一端連接到其他區(qū)域的消火栓上,在另一端連接流量計(jì)的測(cè)試裝置上打開(kāi)消火栓,向隔離區(qū)域的管網(wǎng)供水。借助流量計(jì),測(cè)量該區(qū)域的流量,可以在一定壓力下獲得漏水量。如果有漏水,可以通過(guò)關(guān)閉K區(qū)域的閥門,找出哪個(gè)管道漏水。德國(guó)SE0DAMA
采用分區(qū)檢漏法檢漏的優(yōu)點(diǎn):
(1)可以快速排除大漏水點(diǎn);
(2)系統(tǒng)測(cè)試,可以對(duì)管網(wǎng)狀況進(jìn)行分析;
用所測(cè)流量與正常流量進(jìn)行比較,可發(fā)現(xiàn)早期漏水跡象。
它的缺點(diǎn)是可能會(huì)影響一些居民的用水量。另外,裝載在車內(nèi)操作也很方便。
區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)法
通過(guò)實(shí)踐證明,區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)法是目前新的一種實(shí)用有效的方法。其方法和技術(shù)主要集上述2、3、4三種方法的優(yōu)點(diǎn)于一體,并應(yīng)用了當(dāng)前聲學(xué)、電子、軟件、通信、信號(hào)處理、數(shù)字處理等綜合技術(shù)。
由英國(guó)BADCOM公司研究生產(chǎn)的區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱多探頭相關(guān)儀器),埃德?tīng)柤瘓F(tuán)自主開(kāi)發(fā)了中文操作界面,是目前世界上獨(dú)一的:集泄漏預(yù)定位和精定位于一體,只需一次檢測(cè)就可以完成一定區(qū)域內(nèi)泄漏點(diǎn)的預(yù)定位和精定定位儀器,對(duì)管道屬性要求不高,不清楚管道直徑就可以進(jìn)行泄漏定位。從而實(shí)現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)到泄漏點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,從一段管道到大規(guī)模泄漏檢測(cè),只需一套儀器即可完成。
多探頭相關(guān)儀器,顧名思義,從兩個(gè)探頭開(kāi)始,可以配置到192個(gè)探頭;為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域漏水聲音的記錄。普通相關(guān)儀器是眾所周知的,其原理是根據(jù)漏水聲沿管道傳播到傳感器的時(shí)間差來(lái)確定漏點(diǎn)位置,而多探頭相關(guān)儀器有很強(qiáng)的軟件支持,可以反復(fù)使用測(cè)試中收集的大量相關(guān)測(cè)漏數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果,從而大大提高了測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。
多探頭相關(guān)儀的記錄儀(以下簡(jiǎn)稱探頭)具有防水功能,無(wú)需無(wú)線發(fā)射即可消除無(wú)線干擾和盲點(diǎn)。PVC管道和水泥管道可以通過(guò)區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)進(jìn)行泄漏檢測(cè)。
測(cè)試時(shí)間沒(méi)有限制(從10秒開(kāi)始~3小時(shí)),可以在白天或晚上進(jìn)行測(cè)試,避免了其他產(chǎn)品只能在夜間進(jìn)行測(cè)試的局限性。
多探頭相關(guān)儀器充分體現(xiàn)了實(shí)用性:可以自動(dòng)生成模擬管網(wǎng)圖。