自来水管道漏水检测方法

——自来水漏水检测参考工具书自来水管道漏水检测方法武汉市水务集团有限公司李永光漏点2本文已办版权保护，勿抄袭（国作登字2015A00190877）3前言这是一本探究如何找到隐藏于地下、我们无法看见的漏水点的书。目前对漏水点的检测，主流的方法是探查漏水点所发出异常声音，从而找到漏水点准确位置。《自来水管道漏水检测方法》主要介绍管网检测的基本知识，共四章。第一章漏水音，讲述管道漏水后，发出的漏水音的特点；第二章检漏的方法，讲述常用的检测手段和不同现场环境采取的措施；第三章检漏仪器的运用，讲述仪器的操作使用及其经验；第四章自来水的鉴别，讲述如何鉴别现场遇到的水流是否是自来水。漏水音、仪器运用、现场实例分析是贯穿全书的三条主线。将一线的检漏工最需要的经验和基础理论融合于活生生的现场实例是本文特点。本文侧重从检漏的基础技术层面叙述，对于漏损控制中诸多管理、决策范畴的内容，例如：施工质量、压力调整、员工激励机制、管道更新等，不作详述。漏损控制是一项系统、长期而复杂的工程。其最核心、最关键的部分在于对管网的检漏。治漏降耗工作需要一批掌握仪器运用、有着丰富听音经验、能独立操作的熟练的检漏工，他们是治漏降耗的中坚力量。书中内容以提高检漏业务技能为宗旨并具有较强使用价值，通俗容易，适用自学。为从事检漏管理、日常工作及维修的人员提供了一本工具书，也可供其他从事供水管道工作的人员和技术人员参考使用。《自来水管道漏水检测方法》是本人做检漏工作期间，自己做心得体会的记录，以及部分给新员工培训时的讲义材料。全部文稿系自己组织、排列，文字图片均为原创，文中对引用的一些行业规定也注明出处。作者：武汉市水务集团有限公司李永光130988176024目录第1章漏水音………………………………………………41.1漏水音的基本知识………………………………………………………41.2漏水声的传播特点………………………………………………………71.3典型漏水音的分辨练习…………………………………………………101.4估算漏水量………………………………………………………………131.5检漏工作应该了解的管道基础知识……………………………………18第2章检漏的方法………………………………………202.1检漏的工作程序和步骤…………………………………………………202.1.1市政管网的检漏程序………………………………………………202.1.2庭院式小区管网的检漏程序………………………………………232.2解决无水工作中的检漏…………………………………………………252.3试压管道漏水检测………………………………………………………29第3章检漏仪器的运用…………………………………303.1探管仪的运用…………………………………………………………303.1.1常用的探测方法…………………………………………………303.1.2管道深度的测量…………………………………………………393.1.3现场典型管线探测………………………………………………423.1.4探管仪的工作机制和操作经验…………………………………473.1.5探管仪频率的选择………………………………………………493.2电子听漏仪的运用……………………………………………………523.3听漏棒的运用…………………………………………………………573.4相关检漏仪的运用……………………………………………………593.5钻探听漏应该注意的问题……………………………………………663.6超声波流量计用于辅助确定漏点……………………………………69第4章自来水的鉴别……………………………………73附录城市供水管网漏损控制及评定标准………………………………805第1篇漏水音1．1漏水音的基本知识漏水音的产生过程如下：承压管道破裂以后，水从破口中急速流出，管道破口受到冲击振动，产生管道漏水音；同时流出的自来水也会冲击管道周围的介质（例如土壤，砂，砼等）产生介质漏水音。管道漏水音和介质漏水音组成了现场中我们实际听到的漏水音。在阐述漏水音之前，我们可以先从物理学的角度来理解漏水音。要想描述清楚一个东西必须抓住这个东西的特征，譬如：描述清楚一个人的相貌，用身高、体重、鼻子、眼睛、脸型等特征来描述，那么我们要描述声音也应该从某些特征进行。声音因物体振动发出，漏水音也不例外，它有三个主要特征。即声音的大小、声音的高低（简称音高）和声音的音色。声音的大小是声强，其物理意义为声音波形振幅的大小，振幅大，听到的响度越大。声强是相对的，是彼和此的相对比较数据，用分贝（dB）表示，每20分贝表示声音比参照声音强10倍，以此类推。通常我们以年轻人的正常听力值0分贝为参照，计算式子为：分贝值=020lgAA（A为测试声强，0A参照声强）声音的高低是指振动在一秒钟周期内的振动次数，也叫频率，单位是赫兹（Hz）。人的听力范围在20－20000赫兹，在此范围之外的声音叫次声波或者超声波。频率越高，听觉上的感受是声音越尖锐，频率低的声音则感受沉闷。漏水音的频带范围大致在300—3000Hz之间。以下分别是铸铁管和塑料管在不同距离（1米、10米）的频谱图。（摘自富士地探株式会社资料）。有的听漏仪或相关仪本身附带频谱分析的功能，有兴趣的检漏工也可以自己做分析。6图1漏水音在不同材质中传播的频谱图图1说明：A：高频漏水音在金属管道传播不容易衰减，在塑料管传播容易衰减B：距离漏水点越远，漏水音的高频成分越少。声音的音色是指同一频率、同一振幅的声音在不同的振动介质上感受到的听觉区别。例如：同一个频率和声强的音高，用弦乐器和管乐器演奏的声音就不同，很容易分辨。这是因为环境中的声音都是基音（主频音）和不同泛音组成，自然界没有单一频率的纯音。不同泛音的组合使我们可以听到种类丰富的声音鉴别漏水音的关键处就在于区分音色。音色是一个很难用语言描述清楚的东西，检漏工自己必须经常听各种不同的漏水音，尤其是要听在不同的实际状况下（比如：压力、破口、材质、管道部件等）的漏水音，让每一种漏水音进入自己脑袋的形成漏水音记忆库。这是一个从已知到未知的过程，脑袋中形成漏水音记忆库一般需要1年左右的时间，在这期间内，检漏工必须不断的强化自己对漏水音的记忆，否则会遗忘。当我们的漏水音记忆库有一定的数量时，可以试图将现实中听到的漏水音与记忆库中的漏水音对号入座，然后判别漏水位置，这是一个从未知到已知的过程。上述两个过程在勘探技术上就是通常所说的正演和反演，即先用正演训练识别系统，再用反演推测被识别的对象。这两个过程对于刚从事检漏的员工非常的重要，能很快上手、独立工作的员工都很重视训练的过程。铸铁管φ100P=2.8kg-43.3dBv距离1米的频谱距离10米的频谱5kHz10kHzdB-50-60-70-80-90距离10米的频谱距离1米的频谱塑料管φ75P=2.8kg-19.8dBv20kHZ10kHZ0dB-90-80-70-60-50-4071．2漏水音的传播特点漏水音在介质中的的传播的时候会因为受到摩擦而转化动能为部分热能，漏水音逐渐被吸收。介质吸能的程度和频率密切相关，频率越高，损耗越大，所以高频的漏水音衰减比低频漏水音快得多。现场音听中，漏水点的正上方高频成分最强，在远处逐渐减弱。检漏工要捕捉的正是这个高频成分的声音，也就我们平常所说的“沙沙的漏水音”。经验丰富的检漏工对高频漏水音的衰减掌握了一定的尺度，他们可以从某一管道地面出露点的监听来判断漏水点有多远。漏水音的衰减与距离有关系，它们之间是反比关系，距离越远，衰减越大。漏水音的衰减与管道材质和供水压力也有关系：刚性好的管道传声性质好；供水压力高，传声性质好。管道漏水音沿着管道向两边传播，要注意的是管道漏水音可以带动漏点附近的地面一起振动，这时要认真区分，漏水点的正上方不仅含有高频的管道漏水音，同时含有低沉的介质漏水音，非漏水点的位置是不会有介质的漏水音。泥土的吸收声音的性质较好，介质的漏水音无法传播到远处，我们在远处路面听到的是管道漏水音带出的声音。管道按传声性质的优劣可以分为三类，见图2。A：传声性质优（如：白铁管，钢管等）通常一个漏水点的声音能从很远的地方传来，即使水制弯头的过水声也能传很远，漏水音的衰减很慢，难于从音量与音色上判断漏水点的位置。现场实际检漏工作中，我们曾经用具有频率和声强记录功能的电子听漏仪来鉴别管道上相近3米的两个点，结果无法判断哪个点更靠近漏水。这种情况下，听漏工一般避免直接比较管道上的漏水音，而是采取间接听地面漏水音的方式来比较。B：传声性质一般（如：灰口铸铁，）监听一个闸门或消火栓能判断20—30米范围是否有漏水。由于灰口铸铁8管为刚性水泥接头，球墨铸铁管的接头采用吸音强的橡胶圈内嵌接头，所以灰口铸铁的传声效果比球墨铸铁管强。实际的经验也告诉我们，球墨材质的传声不如灰口铸铁传声。铸铁管的传声在三米开外有明显的衰减，故铸铁管一旦听到漏水，漏水点很容易准确判断。铸铁管一般长度为5米或6米一节，漏点90%发生在接头处，听漏时可以有目的地把注意力放在接头处。C：传声性质差（如：PPR管、PE管、水泥管等）PPR管、PE管、水泥管因其材质密度低，传声的效果差。假如能在管道上听到漏水音，漏水点一般不会超过5米范围图2不同材质的管道漏水音衰减规律图3不同漏水部位的声音特征各种管材在明确管位的前提下，不同的漏水部位可以听到不同的漏水音。管道的左侧或右侧漏水，漏水音最强的位置在管道对应侧面；管道的上侧漏水，漏水音在管道正上方最强，而且频率高，有时候甚至可以听到冲击沙土的声音；漏水点在管道下方时，地面听到漏水点声音较沉闷，缺乏高频成分，如果漏水捂住管道破口，只可以听到缓慢的咕咕流水声，见图3。掌握了上面的规律，可以正确的指导开挖，尤其是漏水点在管道下方的漏水，维修工人挖出半截管道后仍未见到来水，往往放弃，这时检漏工的指导是非常必要的。漏水点在管道下方时，地面听到漏水点声音较沉闷，缺乏高频成分，如果漏水捂住管道破口，只可以听到缓慢的咕咕流水声管道的左侧或右侧漏水，漏水音最强的位置在管道对应的侧面顶部漏水，在管道正上方漏水声强，频率高，有时候可以听到冲击沙土的声音非金属管φ50铸铁φ100白铁、钢管φ50声强衰减40米30米20米10米09现场实例：汉口宗关水厂DN1200管道附近低洼处有清水浸流出来，怀疑DN1200管漏。由于浸出的清水很小，浸水范围大，不好判断在哪个接头漏水，冒然开挖又怕挖错位置，因为埋深1.7米的DN1200管道的开挖成本不菲。检漏员工对图示的阀门监听，没有任何漏水音，说明漏水点不在阀门附近。参考浸水范围和DN1200管单截长5米的惯例，检漏员工在距离阀门15米的位置布置钻孔，每个钻孔间隔5米,共5个钻孔。每个钻孔处均有自来水流出，从水势上没法判断漏水点靠近哪个钻孔。用听漏棒插入钻孔中接触管壁听音，5个钻孔都没有声音。无奈，检漏员工只好第二天又到现场寻思解决办法。但令人奇怪的是，在钻孔3的位置可以听到明显的沙沙漏水音，其它钻孔处也可以听到微弱的漏水音，整个听音结果与昨日有明显区别，而5个钻孔的水势仍然一样。于是判断漏点在钻孔3的位置，开挖的结果正是判断的位置。图4漏水点有畅通渠道流出漏水音会变清晰评析：A：在同一地点两次听音结果不一样，检漏工会产生疑问，难道是漏水变大了？其实不然，漏水点的声音改变的原因在于破口处的流速发生了改变。漏水若是无法从地面或下水道找到畅通的渠道流出，而是被管道周围的介质封堵严实，只能从介质的缝隙缓慢流出，故漏水音没有或很微小，基本不可能有高频漏水音，即使有漏水音，也是一种难以判断的咕咕声；假如我们能漏点φ120010让漏水找一个出口，用钻孔打通或者从低洼处开挖，让漏水顺利流出，那么漏水音就是清晰的沙沙高频声。在实施的过程中要注意给漏水形成一个通道的时间方可再听漏，上例的间隔时间是一天。在有条件的情况下，暂时关闭阀门，让管道破口外形成一空腔的做法也可以增大漏水音。B：这类漏水属于明漏，检漏工作中常常遇见，特点是渗水范围大、渗水量小，听音效果不佳，不好估计漏点位置。现场工作时，即使无