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  地下管线泄漏探测技术讲义

                                         

 

第一节    漏水检测的意义

第二节   漏水检测方法的探索和发展

第三节   声振法检漏的基础原理

第四节   声振法检漏的基础工具和仪器

第五节   声振法检漏实测基本程序和技巧

第六节   CDHB-DZ系列管道测漏仪展示和实测方法

第七节   环境地质影响振动音分析

第八节  现场实测操作技巧、步骤

第九节   现场实测操作图片

 

  漏水检测方法的探索和发展

    自从有了用地下管道输送的自来水,不过多久就会发生有漏水问题,并且会发现,漏水发生是地表未必有迹象,即使水从地表渗出,渗出点也未必就是漏点,特别是地面有水泥等覆盖层时,更是如此。为了及时准确地测出漏水位置,人们就不断研究、探索各种检测方法。其中有区域装表法、音听法、声振法、红外法

、示踪元素法、探地雷达法,相关信号检测法以及埋层介质物理性质变化检测法等,我们应该理解对任何一种检测方法实质上都是检测漏水引发的某种效应,对应效应愈明显检测愈简便则这种方法将愈有效,因为着眼点不同这些方法也各具优点和局限。下面分别作一简要说明:

1)分区域装水表法:指在供水管网的某一区域,将进入此区域的流量表与流出这一区域的流量表统计对照,其差额必是此区间的无计量损失,若无其它无计量消耗,则可知此区间的漏水损耗,这对管理者会“心中有数”。装表分割区域愈密,分段愈清楚,则对各段漏失的情况了解也愈清楚。但是装表不可能过于密集。这种方法不能确定漏水点准确位置,可满足企业水平衡测试要求,但不能作为具体修复、破开路面的依据。

(2)音听法、声振法:音听法指用某种传声工具顷听漏水的声音,根据漏水声的大小与音质特点判断漏水位置,这种方法使用最为广泛,从简单的机械式听漏棒,听漏饼到各类音听检漏仪,这一方法从本质上说应叫声振法。目前发展相当迅速,也是本讲义将重点介绍的方法。相关检漏仪也应属于声振法体系。

要点:漏水引发振动和发声效应。

3)红外呈像法:指在管网漏水区域利用高精度热成像仪作红外扫描测量,地下发生漏水时,局部地域与周围产生温度差,红外辐射情况将不同,红外图像将反应这一区别,利用这一区别可以发现漏点。注意到由于地下排水,积水状况、地下防腐保温层对红外辐射温差的影响,可能因其它因素而不同。红外辐射也可能由于非漏水因素而不同,这种方法的应用也受到限制。要点:漏水引发红外辐射局部变化(温度效应)

4)示踪元素法:在供水过程中加如某种无害放射性元素,漏水处将释放出这种带放射性的水,用测量放射性物质的方法可以检测漏水位置,这一方法因影响供水过程,还可能在其它排放过程中造成干扰,故虽实验条件可行但广泛使用却很困难。

要点:附加放射性物质利用漏水成为载体,转而检测;可采用氯气通入淀粉碘化钾溶液会看到溶液变蓝,继续通氯气溶液蓝色褪去。氯气通入淀粉碘化钾溶液中溶液会变蓝,是因为发生了如下反应:2KI+C122KCl+I2 生成的碘单质跟直链淀粉反应溶液呈蓝色,与支链淀粉反应溶液呈红紫色。

5)探地雷达法,利用电磁波扫描地下状态,从反射信号观察地下物体状态分布,如能做到一目了然,当然既清楚又准确。但是,由于地下介质与空气不同,分层杂乱性大,对电磁波穿透深度有限,特别是在水管周围已有积水,喷口朝下,更不宜看清,加之目前这类仪器价格昂贵,尚未达到普遍使用阶段。要点:移植使用“雷达”于地下,应着眼于未来。

6)相关检测法:

相关检测法,从原理上说是一种移植技术,属于声振法。漏水点引起的振动沿管道向两侧传播,放在两侧不同距离的传感器收到某时刻漏水点发出的声波将有一个时间差,这个时间差是由管道声速和漏点位置决定的。它的突出优点在于利用管道传声好,直接在管道上测量并由仪器计算定点,排除人的经验因素,也可避免检测者必须持工具到测点上方的问题,对管道状态要清楚,包括走线、弯曲、声速且传声条件要好。

目前已有多种型号相关检测仪,在国内市场销售,国内大自来水公司亦有不少应用,但由于我国管网并无专用检测点,条件较差,应用起来相当不便,效果尚未理想,也不能取代其它方法全面完成检测任务。要点:相关检测原理明确先进,实际制约条件较多。

7)氦气检测法:

 氦气检测法,从原理来自氦质谱捡漏仪在真空系统中捡漏的应用,氦气是一种无色无味,不可燃,分子量小,化学性质完全不活泼的惰性气体,氦气在空气中的含量为百万分之5.2,通常情况下不与其他元素或化合物结合。正是由于氦气的化学性质稳定,没有危险性,轻于空气,在空气中有很好的扩散性和向上移动速度等特征,而且在空气中可以通过设备检测到氦气的浓度。对供水管道的检漏就是利用氦气的这种特性。

要点:气体检漏,氦气浓度大于标准值,可判断管网附近漏点存在。

8)介质物理特征检测法

这一方法广泛应用于地球物理探测的地质部门,由于我国不少地质工作者长于此项,他们对应用测量各种物理量的变化而推断被测地点的状态有特长,作为综合方法的一部分,对于确定漏点有良好的作用。要点:适合于有此专长的队伍,宜参照验证定点。

9)管网信息监控法

随着传感技术和信息处理技术的高速发展,在管网上关键部位安装各类传感器,可以在控制室内测知管网上各部位的水压、流量、振动量,积累管网运行中的正常量并储存,一旦有异常发生,即可跟踪追索,从而查出事故点。

前面讲过的区域装表法,不少厂商推出的连续自记式管道仪表(超声波远传水表),均是这种方法的前奏。

要点:今后管网建设中势必逐步增加运行信息取得和处理的投入,是一种基于远传水表和大数据分析软件的结合。

纵观前列的各种检测方法都不外于两种类型:

一种属于区域计量型,如区域装表法和管网压力、流量信心实时监控法,它们通过有线或无线GISGMS信息传递管网运行状态数据,让我们判断用水区域水量、水压是否正常,有多大的问题,问题出在哪个区段,使用水户心中有“数”。

一种属于漏点定位型,直接针对出问题的管段检查异常,根据异常的特征查出漏水点。其中,声振发(俗称听音法)是国内最具典型和常用的方法,也是市场生产和推广的仪器中最多的一类。

  

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