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检测埋地供水管漏损的理论和方法对国民经济的发展十分重要。本项目采用振动和声学领域的理论和实验技术,研究城市埋地供水管漏损时的声学信号特征、检测技术及检漏定位装置,确立由漏损时的声信号相关分析检测漏损点位置的方法。不仅在水管检漏方面提出了新方法,而且也是声信号处理领域的进一步拓展。具有重要的现实意义和广泛的应用前景。
批准号 |
60002005 |
项目名称 |
埋地供水管漏损的声信号特征及检漏定位装置 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
F0111 |
项目负责人 |
李天匀 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
华中科技大学 |
研究期限 |
2001-01-01 至 2003-12-31 |
支持经费 |
16(万元) |
公称外径有50 63 75 &nbs...
DN15(4分管)、DN20(6分管)、DN25(1寸管)、DN32(1寸2管)、DN40(1寸半管)、DN50(2寸管)、DN65(2寸半管)、DN80(3寸管)、DN100(4寸管)、DN125(...
说明是地下水管漏水或者排水地漏下水不畅(比如洗衣机排水管插在地漏靠上部位),因为现在地面铺设瓷砖都是采用干铺法,实际上瓷砖下面等于是一层储水层,因此只要你家楼面是同时施工铺设瓷砖的,只要一个地方漏水,...
建筑二次供水管网的漏损定位研究
面对建筑二次供水管网的漏损问题,现阶段通常采用检漏仪器配合人工经验的技术手段进行检测.针对上述方法耗时长、效率低等问题,提出一种数据驱动的增量式建筑二次供水管网漏损定位方法.该方法通过高频采集管网中各个压力监测点数据,建立未漏损工况下建筑二次供水管网压力数据集,并采用K均值算法对数据集进行聚类,形成不同时段压力特征数据,用以判断新采集的节点压力向量是否异常,进而判定是否发生漏损,并定位漏损节点位置.实验结果表明,该方法可实现建筑二次供水管网漏损定位,较现有方法发现漏损用时短、定位速度快等优势,具有一定的实用价值.
供水管网的检漏测漏
刍议供水管网的检漏测漏 摘要 : 城市供水是城市建设的重要基础设施,对保证城市经济 的稳定发展和人民生活水平的提高有着举足轻重的作用。本文系统 地论述了各种检漏技术的应用及优劣选择 ,重点叙述了相关检漏的 基本理论、工作原理及参数的选择 ,同时探讨相关检漏技术存在的 问题。 关键词 :管网;检漏;测漏 abstract: city water supply is the important infrastructure that the city builds, to ensure the city the stable development of economy and the improvement of people’s living standard has play a decisive role. this paper discusses all kinds of l
音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种,前者用于查找漏水的线索和范围,简称漏点预定位;后者用于确定漏水点位置,简称漏点精确定位。
漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪或噪声自动记录仪来探测供水管道漏水范围的方法,根据使用仪器的不同,操作的方法也不尽相同。实用的,有效诉,成本低的预定位技术主要有阀栓听音法,当然类同于GPL99、GPL95,包括PARMALOGA等方法,虽然也能用当其综合效果不好,而且成本高。
(1)阀栓听音法
阀栓跌间法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点(如消火检、阀门及暴露的管道等)听测由漏水点产生的漏水声,从而确定漏水管道,缩小漏水检测范围。金属管道漏水声频率一般在300~2500Hz之间,而非金属管道漏水声频率在100~700Hz之间。听测点距漏水点位置越近,听测到漏水声越大;反之,越小。
(2)地面听音法
当通过预定位方法确定漏水管段后,用电子放大听漏仪在地面听测地下管道的漏水点,并进行精确定位。听测方式为沿着漏水管道走向以一定间距逐点听测比较,当地面拾音器靠近漏水点时,听测到的漏水声越强,在漏水点在上方达到最大。
拾音器放置间距与管道材质有关,一般说来,金属管道间距为1~2米,而非金属管道为0.5~1米,水泥路面间距为1~2米,土路面为0.5米。
相关检漏法是第三代技术,是世界上包括中国用的最多的先进、有效的一种精确确定漏点的检漏方法,特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设深或不适宜用地面听漏法的区域。用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的准确位置。
一套完整的相关仪主要是由一台相关仪主机(无线电接收机和微处理器等组成)、二台无线电发射机(带前置放大器)和二个高灵敏度振动传感器组成。其工作原理为:当管道漏水时,在漏口处会产生漏水声波,并沿管道向远方传播,当把传感器放在管道或连接件的不同位置时,相关仪主机可测出由漏口产生的漏水声波传播到不同传感器的时间差Td,只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V,漏水点的位置Lx就可按下式计算出来。
Lx=(L-V×Td)K2
式中的V取决于管材、管径和管道中的介质,单位为mKms,并全部存入相关仪主机中。
相关仪也经历了从低到高性能的发展过程,现代高性能的相关仪具有时间域和频率域(FFT)时实相关处理功能,同是具有高分辨率(0.1ms)、频谱分析及陷波、自动滤波、测管道声速和距离等功能,如德国SEBA的相关仪SEBADYNACORR,新型相关仪CORRELUXPL都具备这些功能。
以德国SEBA泄漏噪声自动记录仪为例,德国SEBA的GPL99是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有专用软件的计算机对数据记录仪进行编程后,只要将记录仪放在管网的不同位置,如消火检、阀门及其他管道暴露点等,按预设时间(如深义2∶00~4∶00)同时自动开K关记录仪,可记录管道各处的漏水声信号,该信号经数字化后自动存入记录仪中,并通过专用软件在计算机上进行处理,从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。人耳通常能听到30dB以上的漏水声,而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声。
数据记录仪放置距离视管材、管径等情况而定,一般说来,金属管道可选200~400米的间距,非金属管道应在100之内的间距。
判别漏水的依据是:每个漏水点会产生一个持续的漏水声,根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水的存在,计算机软件自动识别并作二维或三维图。
在管道听测漏水声时,一般说来,漏点大产生的漏水声比漏点小产生的漏水声要大一声,但漏点大到一定程度漏水声反而小了,因此,我们不能认为听到的漏水声大,其漏水量就大,有时实际情况正好相反。分区检漏法使漏水点按漏水量大小分烦恼成为可能,并因此能做到:控制大的漏水点并首先被排除掉。每个管网中都存在着多处小的漏水点和几处大的漏水点,经验表明,漏水总量的80%%是由20%%大漏水点造成的。因此,尽快排除大的漏水点才能更好地控制漏耗,降低漏失率,同时,分区检漏可大大提高检漏速度。
所谓分区检漏法是:是主要应用流量计测漏。首先关闭与该区相连的阀门,使该区与其他区分离,然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上,另一端接到流量计的测试装置上;再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上,另一端接流量计的测试装置上,最后开启消火栓,向被隔离区管网供水。借助于流量计,测量该区的流量,可得到某一压力下的漏水量。如果有漏水,可通过依此关K开该区的阀门,可发现哪一段管道漏水。德国SEBA的流量计TDM10-60正是为分区检漏而设计的。
采用分区检漏法检漏的优点:
(1)能迅速排除大的漏水点;
(2)系统地测试,可进行管网状况分析;
(3)用所测流量与正常流量比较,可以发现漏水的早期迹象。
其不足之处就是可能会影响部分居民用水。另它装载在车上操作起来方便。
区域泄漏普查系统法是一种目前最新型的,经过实践证明实用有效的一种方法。它在方法和技术上主要是集了上述2,3,4三种方法的优点,并应用了声学,电子,软件,通讯,信号处理,数字化处理等综合技术。
区域泄漏普查系统(以下简称多探头相关仪),由英国BADCOM公司研究生产,埃德尔集团自主开发中文操作界面,是世界上独一无二的:集漏水预定位和精定位于一体,仅一次检测即可完成一定区域内的漏点预定位和漏点精定位的仪器,而且对管道属性要求不高,可以在不清楚管材管径的情况下进行漏水定位。从而实现了从发现漏水点到漏水点精确定位,从一段管线到大面积的检漏普查,仅用一套仪器就可完成。
多探头相关仪,顾名思义多探头,从2个探头开始,最多可配置到192个探头;以实现区域漏水声音的记录。普通相关仪则是我们已熟知的,其原理是根据漏水声沿管道传播到传感器的时间差来确定漏点位置的,而多探头相关仪有强大的软件支持,可反复利用在测试中收集到的大量相关测漏数据来验证检测结果,因此大大提高了检测的效率和准确度。
多探头相关仪的记录仪(简称探头)具有防水功能,不用无线发射,可排除无线干扰和盲区,区域泄漏普查系统可对PVC管和水泥管进行检漏。
测试时间不受限制(从10秒~3小时),可在白天或夜间测试,避免了其它产品只能在夜间测试的局限性。
根据燃气泄漏检测原理,现有的城市燃气管道检漏方法可分为直接检测法和间接检测法。所谓直接检测法就是根据泄漏的介质,具体来说是泄漏的气体来检测的方法。相对的根据泄漏引起的管道流量、压力等输送条件的变化和泄漏引起的声、光、电等变化来检测的方法叫间接检测法。
通过携带气体采样器,沿管线或平行于管线的埋地传感器管进行的气体采样进行检漏。一般分为火焰电离检测法、可燃气体检测法和示踪气体检测法。
(1)火焰电离检测法
基本工作原理:在有电场存在的情况下,烃类(气态)在纯氢火焰灼烧下产生带电碳离子,带电碳离子被收集到一个电极板上并计数,当碳离子的数量超过预置值时,则表明周围空气中存在超过了警戒浓度的可燃气体,检测器即报警。
(2)可燃气体检测法
基本工作原理:通过扩散作用从空气中取样,利用催化氧化原理产生一种与可燃气体浓度成正比的信号,一旦可燃气体浓度超过爆炸下限的20%,继电器驱动信号便传送到远方控制板上的报警器并报警。
(3)示踪气体检测法
基本工作原理:利用示踪气体本身为惰性气体,以及无色、无味的特点,在气体管道中加少量示踪气体,并采用对示踪气体灵敏度很高的探测器进行探测。探测仪中密封有一个63Ni放射源,通过调节电流,使其产生β粒子,即产生电子,电子在电场中的运动产生回路电流。SF6是一种电负性很强的粒子,当它遇到电子时,SF6粒子会吃掉一个电子,从而引起回路中电流的变化。通过仪器精确计算出失去的电子个数,从而知道有多少SF6粒子进入探测器中,保证了其探测精度。如果存在该示踪气体则报警器报警。
(1)压力分析法
管道在正常运行时,其压力值呈现连续变化的稳定状态。当管道发生泄漏时,泄漏点由于物质损失发生压力骤降,破坏了原有的稳态,因此管道开始向新的稳定状态过渡。在此过程中产生了一种沿管道以声速传播的扩张波,这种扩张波会引起管道沿线各点的压力变化,并将失稳的瞬态向前传播。在管道沿线设点检测压力,采用统计的方法分析检测值,提取出数据变化曲线,并与管道处于正常运行状态时的曲线作比较。如果现行状态曲线脱离其特有形式,则表明有泄漏发生。
一般在管道压力极限状态即停输及升压时用此种方法,常用于新建管线、天然气转换或大修期间。当管线压力稳定后,管线的任何泄露都将使管线压力持续下降,可据此确定管道有无泄漏。
(2)流量检测法
依赖于“流进必须等于流出”这一原则,其范围从简单地计算管线的进出流量到采用先进模拟技术的在线系统,这些系统包括用动态模型计算管线容积的变化。
(3)土壤电参数检测法
根据管道泄漏点必然有漏铁的事实,漏铁会引起管道周围土壤电参数的变化,采用雷达系统(发射器和接收器)可通过检测土壤电参数准确定位地下管道的泄漏。该方法的主要优点在于检测定位准确性高,但仅仅为一种辅助方法,因为管道的防腐层漏电点不一定为泄漏点,因此,必须与其他燃气管道直接检测方法结合进行。
(4)声学检漏法
当管道因腐蚀或破坏发生泄漏时,将产生频率大于20kHz的频率的振荡,这一频率在超声波范围内,可由相应的传感器检测到。检测器通过记录信号强度对泄漏源进行精确定位。
(5)管内智能检测器
利用带有检漏仪和设备的清管器,在管线内部进行不停输检漏。当清管器在管内随流体移动时,其电子数据系统将收集的管材几何形状、管壁腐蚀和裂纹、介质泄漏和涂层损坏等有关数据,发送到地面或储存在微纪录仪内,最后对这些数据统一进行处理,以检测管线的完整性。智能清管器根据工作原理不同主要分为漏磁通检测法和超声波检测法。
1)漏磁通检测法
漏磁通检测法是基于检测管壁上磁通变化来确定管壁的缺陷(含穿孔、破裂),从而确定管线泄漏点及可能的泄漏点(管壁薄弱点)。在结构上,漏磁通检测器的励磁部分为永久磁铁,其N、S两极与管道内壁接触,在管壁内产生磁路。传感器安装在两极之间,检测线圈接受有管壁缺陷造成的漏磁现象,用来反映管壁状况。该方法可以用于检测气体和液体管道的内外壁腐蚀,适用于测定腐蚀深度为 20%~30%壁厚,通过对管壁的描述可以用来判断管道是否发生泄漏。
2)超声波检测法
指利用超声波探头发生超声波,根据管道内外壁反射波的时间差来检测壁厚及腐蚀情况,来确定管线泄漏点的方法。 2100433B
也称“人体电容法”,就是用人体作检漏仪的感应元件, 通过相应的仪器(如:SL-6地面检测仪)进行埋地管道防腐层破损检测。它是目前国内输油、输气管道维护和检测的通用方法,用这种方法检测防腐层破损点灵活方便。