供水管网漏失检测技术现状与进展研究

发表时间:2019/12/19   来源:《建筑实践》2019年38卷第17期   作者:朱圣冬
[导读] 随着人口的不断增长,水资源日益不足,为了找合适的水源,生产的成本日渐高涨
         摘要:随着人口的不断增长,水资源日益不足,为了找合适的水源,生产的成本日渐高涨。为了加强水资源的利用,联国召集世界上各个国家及地区学者,对供水管网漏失问题为专项课题研究,目前在我国还没有一个系统的方法来检测供水管网漏失,只能依靠仪器来进行检测。在国内目前检测供水管网漏失的最有效方法就是运用系统工程的检测方法,本文根据国内外查漏技术的发展以及运用精密的检漏仪器,主要讲述了供水管网漏水的原因原理以及漏失的措施。
         关键词:漏失检测,技术研究,检测进展。
         1 引言
         我国国内的重工业迅速发展,人口也不断的在增加,导致自来水厂的输送水压已达到0.35--0.65mpa,水压的不断升高导致了老旧的供水管道出现漏损,另外由于供水管道的特殊性,其供水范围广、供水距离远、管网交错情况复杂都造成了管网漏损检测的困难性。供水管网的漏损不仅导致浪费了优质的水资源,更加严重的话如果自来水管道漏失的地方受到外部资源的污染也会给我们日常饮用的水带来较大的安全隐患。
         2 供水管网检漏仪器的发展
         2.1 听漏棒
         这种检漏仪器基本上是由金属棒和接听头组成,也是目前为止最早出现的一种检漏仪器了,主要是用来检查自来水管道的的走向和入口接口以及效果栓和查听管件。经过专家的研究后来又有了电子耳和薄膜听漏仪。
         2.2 电子放大听漏仪
         根据薄膜听漏仪的原理又出现了更精密的检漏仪器就是电子放大听漏仪,这个仪器在使用过程中通常需要与听漏棒来配合,通过听漏棒确定漏水管段然后根据管道来确定漏点的位置。
         2.3相关检漏仪
         这个检漏仪是通过给主机传输信号,识别传感器在漏水点不同位置漏水声(传感器放在阀门或者消火栓上),在经过相关仪一系列运算和判断漏水声后,利用漏水声到传达到两个传感器的时间差确定漏水点。
         3 供水管道漏水的原因及检漏的原理
         导致水管漏水的原因有诸多方面,例如管道运行时间较长内防腐层破损,管道材料质量不合格,,管道接口连接不紧实甚至施工质量部过关等等原因。一般情况下确定漏水点的位置时根据漏水的声音,然后自来水漏失以后在管道破损处自然会生声波。声波的形成分为固体声和液体声两种,声波是利用固体土壤和管道与液体的自来水传播而形成。两种声波的纵波横波在空气中传播的速度都比固体和液体的传播速度要慢[1]。声波衰弱的强度决定于声波传播的距离长短。另外影响漏水声的传播还有管道材质,管道直径土壤的密实度和土质等其他因素。实际上管网检漏就是根据漏水声音的振动信号通过仪器对声波进行计算。之后综合因素结合经验进行判断分析。最终用最佳的方法评估和对比检漏的效果。
         4 供水管道漏水的检测方法
         目前分为三大类的供水漏损检测方法,即为被动检测法、水平衡法和仪器法。被动检测法就是我们通过人眼注视发现地面有冒泡的方法即为漏水点。水平衡法利用固定区域里水的损耗和水表的数值以及用户的水表,进出水口的水表来评估预算整个区域内管网的漏水损耗程度。仪器法相对来说就是用较为合理的仪器检测漏损的区域位置,原理大概有三种,分别是听音法,相关分析法和氢气法,主要就是确定管道在地下的漏损情况和位置。
         4.1 地面听音法
         听音法顾名思义比较简单,确定地下管道的漏水点则是根据阀门听音法用仪器来测听管道的漏水点,并进行准确的判断位置。听测方法就是顺着漏水管道以固定间距逐一听测对比,距离漏水管道越近,听测道的漏水声音则越大,漏水点地面冒泡高度越高。这种方法用于管道埋于地面不深和水泥路面时的检测效果最佳,对于未被修整过的土路以及绿化过的路面探测效果极为不佳,甚至没法进行检测。
         4.2 相关检漏法
         相关检漏法目前来说是最为有效的并且最先进的一种检漏方法了,恰恰和地面听音法相反,不管管道在地下埋设深或浅,外部环境多么嘈杂干扰声音多大或者不适合用地面听音法的区域均可适用。用相关的仪器能迅速准确的判断出地下管道的漏水位置。当管道漏水时漏水处自然会产生声波,声波会通过管道向外传播,传感器接在不同位置接收到信息,利用主机测量预算判断出漏水声音到达不同传感器的时间差,通过声波传播速度和传感器之间的长度用公式就能确定出漏水点的位置了,实际上这也是它的工作原理。
         4.3 泄漏普查法
         这种查漏普查的方法在技术上相对是比较成熟且稳定的一种检漏方法了,它结合前两种的优点,涉及到多种不同跨行业的技术,电子通讯,信息化处理,声音学等。这种技术目前也被称之为探头相关仪,产自英国,并且该企业集团综合多方面的考虑研发了中文操作界面,结合精准定位和漏水预定位为一体,一次就能排查出固定区域内的漏水位置。在完全不知道管道材质,管道直径的情况下依旧可以进行漏水定位,对管道的属性没有要求。一套仪器便可以完成发现漏水点,定位漏水位置,以及一段管线到大面积的普查工作。多探头相关仪可以自动生成管道模拟图,具有很强的实用性是目前世界上最先进的检漏技术。从最早期只能配置2个探头逐渐发展成192个探头的过程中,实现了多项的检漏记录,成为我国水管网检漏项目的强项,节约了人力物力,整体的提高了检测的精准度和检测效果。除此之外它的记录仪不用天线发射,既能排除盲区和无线干扰,还具有防水功能。这种区域泄漏普查系统对水泥管pvc也适用,相当领先。
         5 供水管网漏失的控制措施
         5.1 管道材质
         管道漏失的原因之一便是管道材质不符合要求,人为采用后就相当于日后给系统埋下了隐患,选购管材也应该从不同的方面进行甄选,比如安全系数高低,使用寿命长短以及内壁粗糙程度等等方面,以确保管材的材质。
         5.2 施工质量
         管底为了避免不均匀的沉降,应该使其管道平整,尽可能的使用黏土或砂,使其有一定的承载力,让管道能整体的接触到基础地面。同时为了防止管道集中性的引起破裂还要检查是否有石块等硬物碰触到管道。设置阀门和配件的时候,更应该注重管道与基础沉降物的接触,其次为防止管道防腐层的过重负荷不要在覆盖土时有过重的硬物,从而增加盖土的重量和密实度,形成压力。最后还可以用支架来阻止管道的移动。
         5.3 接口形式
         事实上,接口质量是保证管道质量的主要因素之一。在技术尚未发展时期一般使用青铅接口进行操作,随着技术的不断发展,越来越多的方法开始创新使用。如:承插连接,主要用于铸铁管、混凝土管、陶瓷管、塑料管等。

图1 承插式连接示例图
         插管分为两种类型:刚性约束连接和柔性约束连接。通过插入管道将刚性连接插入管外壳中,对准首先用密封材料嵌入,然后用密封材料密封以形成实心块。柔性承插连接接头在管道的端部插入柔性橡胶环,并施加力以插入管子端部,从而形成能够适应一定范围内的位移和振动的封闭管。
         6 结语
         由此可见,有效的控制水管网漏水已势在必行,国家也应该投入大量的人力物力进行研究,使自来水管网漏失这个多层次且价值无限的专题得到日益完善。水是生命的源泉,为了我们人类的可持续发展,请节约用水保护好水资源。
         参考文献:
         [1]张云斌.供水管网漏失检测技术现状与进展研究[J].居舍,2018(26):78.
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