一、聲學探測法
聲探的原理是當水由管道的破損孔隙噴射出時會產生不同頻率的"泄漏噪聲,其頻率與管道水壓、漏點大小和形狀、管道材質及管道上覆蓋土質有關。 使用地面壓電拾音器可以探測到傳遞到地面的水泄漏聲引起的低頻噪聲。一般來說:金屬管的漏水噪聲頻率較高,為400~3000HZ,而槊料材質管道的水噪聲頻率較低,為100~700HZ; 由于周邊環境噪聲的影響,要取得令人滿意的結果,需要有經驗的檢測人員來進行檢測。 探測漏點噪聲時,漏點最有可能位于聲音最大的點,但過多的噪聲會加大直接和間接聲探的難度,有風的天氣、交通噪聲、運行的水泵、變壓器等都會給影響檢測工作的進行,所以聲探往往在夜間進行最有效果。
聲學測漏常用儀器設備:
1、聽音棒:聽音棒是人們最初使用的測漏設備,由傳音桿和聽音筒組成。聽音棒價格低,使用方便,非常實用。目前在管道測漏行業中仍然發揮著很大作用;
2、管道測漏儀:管道測漏儀是聽音棒的技術延伸,一般簡稱測漏儀,管道測漏儀由探頭、主機和 耳機構成。在聽音棒的基礎原理上配合高靈敏的探頭加上可視化的頻譜展現,讓檢測人員更直觀的分析管道漏水點的位置。首先在被測區域的管道的配件設施逐個查聽有無漏水聲音,初步判斷哪一段管道有漏水,再沿管道上地面S形行進,接近漏水噪聲信號強烈的地方,要慢慢移動仔細探聽,直到能夠確定漏水點。
3、管道測漏相關儀:相關儀是一種基于聲學原理的檢漏儀器。最新的相關儀采用筆記本電腦作為處理和主控單元, 配備功能強大的專業相關分析軟件, 具有自動頻率分析、自動濾波、3D相關分析、多重相關技術、自動評價相關等高端相關功能,可以快速、準確、可靠地定位管道漏水點。相關儀通常由傳感器(又稱探頭)發射機、主機和軟件組成。
工作原理:將兩個帶有放大器的傳感器放置在管道的A點和B點,見圖6。如果漏點不是在管道中間,會產生漏點噪聲傳遞的時間差Td。 設總距離是D、聲音傳播速度是V,則可以求得漏水點到A傳感器的距離Lx: Lx=(D-VxTd)/2。由于漏水聲音是連續波,沒有明確的起點或終點可以用作測量時間的標記,一般的手段無法判定時間差,因此使用了先進的相關分析技術進行處理。 一個原始信號經過各種途徑分別傳播后,總會發生極大的變化,甚至彼此完全面目全非。 但是,或多或少存在來自原始信號的部分信息,這些信息就是相關的,相關處理就是將兩個信號進行比較,判別相互的相關程度,同時得到兩個信號的時間差。
應用范圍:從相關儀工作原理可知,相關儀可以對穿越河底、鐵道下或其他建筑物下的檢漏人員難以接近管道漏水進行檢測,對于有些管道埋設很深,導致在地面無法聽到漏水聲音的漏水管道,相關儀更能顯示它的優越性。對于傳感器分別收到的環境聲音干擾,如果是不來自同一個源的,也就是不相關的,因此通常可以在白天使用相關儀進行檢漏作業。
二、示蹤氣體法:對于微滲漏的管道或現場條件限制不能注水打壓測漏,可以采用示蹤氣體檢測。管道注入示蹤氣體,氣壓一般要達到管道工作壓力以上,這一點很重要,因為往往管道泄漏與壓力有關,在一定壓力下管道可能不漏,超出該壓力后才會發生泄漏。
向管道注入示蹤氣體,穩定一定時間,使用氣體檢測儀沿管道上方行走探測,若管道有泄漏,示蹤氣體會經過一定時間從管道破口上方的土壤逸出,用高靈敏度氣體檢測儀可以檢測到。
三、管線探測儀:地下管線探測儀能在非開挖的情況下,對地下管道、電纜、光纜進行精確定位和管道埋土深度測量。適用于地下各種金屬管線的探測和巡線、管線管理與維護,是市政建設規劃、供電部門、,管線檢測維護單位的必備儀器之一。