自從有了用地下管道輸送的自來水,不過多久就會發(fā)生有漏水問題,并且會發(fā)現(xiàn),漏水發(fā)生時地表未必有跡象,即使水從地表滲出,滲出點也未必就是漏點,特別是地面有水泥等覆蓋層時,更是如此。為了及時準確地測出漏水位置,人們就不斷研究、探索各種檢測方法。其中有區(qū)域裝表法、音聽法、聲振法、紅外法、示蹤元素法、探地雷達法,相關(guān)信號檢測法以及埋層介質(zhì)物理性質(zhì)變化檢測法等,我們應(yīng)當理解對任何一種檢測方法實質(zhì)上都是檢測漏水引發(fā)的某種效應(yīng),對應(yīng)效應(yīng)愈明顯檢測愈簡便則這種方法將愈有效,因為著眼點不同這些方法也各具優(yōu)點和局限。下面分別作一簡要說明:
(1)區(qū)域裝表法:指在供水管網(wǎng)的某一區(qū)域,將進入此區(qū)域的流量表與流出這一區(qū)域的流量表統(tǒng)計對照,其差額必是此區(qū)間的無計量損失,若無其它無計量消耗,則可知此區(qū)間的漏水損耗,這對管理者會“心中有數(shù)”。裝表分割區(qū)域愈密,分段愈清楚,則對各段漏失的情況了解也愈清楚。但是裝表不可能過于密集。這種方法不能確定漏水點準確位置,故不能作為具體修復(fù)、破開路面的依據(jù)。
要點:漏水引起計量差。
(2)音聽法、聲振法:音聽法指用某種傳聲工具頃聽漏水的聲音,根據(jù)漏水聲的大小與音質(zhì)特點判斷漏水位置,這種方法使用尤為廣泛,從簡單的機械式聽漏棒,聽漏餅到各類音聽檢漏儀,這一方法從本質(zhì)上說應(yīng)叫聲振法。目前發(fā)展相當迅速,也是本講義將重點介紹的方法。相關(guān)檢漏儀也應(yīng)屬于聲振法體系。
要點:漏水引發(fā)振動和發(fā)聲效應(yīng)。
(3)紅外法指在管網(wǎng)區(qū)域作紅外掃描測量,地下發(fā)生漏水時,局部地域與周圍產(chǎn)生溫度差,紅外輻射情況將不同,紅外圖象將反應(yīng)這一區(qū)別,利用這一區(qū)別可以發(fā)現(xiàn)漏點,注意到由于地下排水,積水狀況可能因其它因素而不同。紅外輻射也可能由于非漏水因素而不同,這種方法的應(yīng)用也受到限制。
要點:漏水引發(fā)紅外輻射局部變化(溫度效應(yīng))。
(4)示蹤元素法:在供水過程中加入某種無害放射性元素,漏水處將釋放出這種帶放射性的水,用測量放射性物質(zhì)的方法可以檢測漏水位置,這一方法因影響供水過程,還可能在其它排放過程中造成干擾,故雖實驗條件可行但廣泛使用卻很困難。
要點:附加放射性物質(zhì)利用漏水成為載體,轉(zhuǎn)而檢測。
(5)探地雷達法,利用電磁波掃描地下狀態(tài),從反射信號觀察地下物體狀態(tài)分布,如能做到一目了然,當然既清楚又準確。但是,由于地下介質(zhì)與空氣不同,分層雜亂性大,對電磁波穿透深度有限,特別是在水管周圍已有積水,噴口朝下,更不易看清,加之目前這類儀器價格昂貴,尚未達到普遍使用階段。
要點:移植使用“雷達”于地下,應(yīng)著眼于未來。
(6)相關(guān)檢測法:
相關(guān)檢漏法,從原理上說是一種移植技術(shù),屬于聲振法。漏水點引起的振動沿管道向兩側(cè)傳播,放在兩側(cè)不同距離的傳感器收到某時刻漏水點發(fā)出的聲波將有一個時間差,這個時間差是由管道聲速和漏點位置決定的。[詳見第七節(jié)]
它的突出優(yōu)點在于利用管道傳聲好,直接在管道上測量并由儀器計算定點,排除人的經(jīng)驗因素,也可避免檢測者必須持工具到測點上方的問題,它的實際困難在于條件制約,必須有兩個放置傳感器的直接接觸管道點,對管道狀態(tài)要清楚,包括走線、彎曲、聲速且傳聲條件要好。
另一制約因素是價格昂貴。
目前已有多種型號相關(guān)檢測儀,在國內(nèi)市場銷售,國內(nèi)大自來水公司亦有不少應(yīng)用,但由于我國管網(wǎng)并無專用檢測點,條件較差,應(yīng)用起來相當不便,效果尚未理想,也不能取代其它方法全面完成檢測任務(wù)。
要點:相關(guān)檢測原理明確先進,實際制約條件較多。
(7)介質(zhì)物理特征檢測法
這一方法廣泛應(yīng)用于地球物理探測的地質(zhì)部門,由于我國不少地質(zhì)工作者長于此項,他們對應(yīng)用測量各種物理量的變化而推斷被測地點的狀態(tài)有特長,作為綜合方法的一部分,對于確定漏點有良好的作用。
要點:適合于有此專長的隊伍,宜參照驗證定點。
(8)管網(wǎng)信息監(jiān)控法
隨著傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的高速發(fā)展,在管網(wǎng)上關(guān)鍵部位安裝各類傳感器,可以在控制室內(nèi)測知管網(wǎng)上各部位的水壓、流量、振動量,積累管網(wǎng)運行中的正常量并儲存,一旦有異常發(fā)生,即可跟蹤追索,從而查出事故點。
前面講過的區(qū)域裝表法,不少廠商推出的連續(xù)自記式管道儀表,均是這種方法的前奏。
要點:今后管網(wǎng)建設(shè)中勢必逐步增加運行信息取得和處理的投入,是一種發(fā)展方向。
縱觀前列的各種檢測方法都不外于兩種類型:一種屬于計量型,如區(qū)域裝表法和管網(wǎng)信息監(jiān)控法,它們提供的數(shù)據(jù)給我們了解管網(wǎng)運行狀態(tài)是否正常,有多大的問題,問題出在哪個區(qū)段,使管理者心中有“數(shù)”。一種屬于定位型,直接針對出問題的地點查其異常,根據(jù)異常的特征查出漏點。其中聲振法(俗稱聽音法)是具典型和被廣泛使用的方法,也是目前生產(chǎn)和推廣的儀器中最多的一類。
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