地下水管网检漏的应用

中原油田普光气田天然气净化厂厂房埋地管网漏水检测可行性报告中原油田普光气田天然气净化厂厂区埋地管网漏水检测可行性报告四川仁智石化科技有限责任公司二一0年十一月二十日十页共十页1 .控制损失的必要性和紧迫性城市生活用水和工业农业生产用水要求稳定可靠的供水。 我国水资源人均占有量为2300立方米，约为世界人均水平的四分之一，是世界十三个贫困国家之一。 据一项调查预测，中国水资源总量已接近水资源总量，2010年以来，中国进入严重缺水时期，水资源“危机”不远。建设部提供的408个城市统计资料显示，我国城市供水网泄漏率平均达到21.5%，北方城市供水网泄漏率又达到40%左右。 由于供水管网泄漏损失严重，宝贵的自来水白白流失，给供水企业造成了巨大的经济损失。 另外，供水管网漏损也增加了水的二次污染机会，影响了供水的连续性、安全性，也影响了环境。普光净化厂由于厂方地基位于半山腰，工期提前紧张，地基下沉时间短，未按设计正确执行，因此装置正常生产时期地基下沉可能导致埋设管道破损、撕裂，发生各种泄漏(包括明泄漏、暗流)。 狭窄范围的暗漏如果不在本厂类型的地基上长时间发现，很可能引起装置区域的地下空洞，严重危害装置的安全运行和周围的安全。净化厂消防管道有效保护装置安全，泄漏后消防压力降低，危害生产安全防护。无论是生产用水还是生活用水，管道的破损不仅浪费资源，还会降低企业的经济效益和社会效益，长期存在隐患，如果发生蜘蛛网状的地下空洞，周围的山洪就会流向整个生产厂房，造成威胁。 国内工厂重视生产，对生产安全相对意识薄弱。 埋设管的安全性更难受到重视。 无论是节约资源还是安全生产，地上的地下都一样重要，埋在地下的管道日常很难检查，一旦损坏就容易发生重大事故。 定期的埋设管道调查可以有效地避免埋设管道破损引起的事故因此，对供水企业合理控制管网损失，可以创造巨大的经济效益和社会效益。2、国内外供水企业常用漏损控制技术国内外企业常用的损失控制技术主要有四种压力控制。 压力控制的优点：减少爆管事故、提供更稳定服务的背景泄漏和减少暗泄漏量减少设施维护量延长资产寿命的压力控制所需费用远低于管网改造费用等。利用漏水检测技术自主检测漏水。 自主检测泄漏的目的：缩短泄漏到发现的时间，减少损失，避免灾害的发生，及早发现更大的漏水点，最大化资源浪费，经济合理的监测，降低损失水平，最大化持续的生产比例和效益。漏水点的维修速度和质量。管道等的管理、设置、维护、更换、改造。国内外实践经验表明，在上述漏损控制技术中，利用漏水检测技术自主检测漏损具有投资少、效果快、效益显着等优点。 因此，利用漏水检测技术积极开展管网漏水检测已成为国内供水企业降低管道泄漏损失的重要方法。3 .漏水检测的基本原理给水管道发生漏水时，喷出管道的水与漏出口摩擦，或与周围的介质等碰撞，产生不同频率的振动，产生漏水音。 在管路的破损处，漏水形成声波，以正弦曲线向管路的两侧传播，引起管路的振动，同时在破裂处急速喷出的水流冲击管路周围的介质，产生具有特殊频率的漏水音，从周围的介质和管路向地面传播。 为了明确配水管网的漏水点，一般采用检测漏水点的漏水音法，这是漏水检测的基本原理。 漏水音的种类通常分为以下3种泄口擦音：喷出管路的水与泄口摩擦产生的声音，其频率通常为3002500Hz，沿管路向远方传播，传播距离通常与水压、管材、管径、接口、泄口形状的大小等有关。 在一定范围内，可以在水闸、消火栓等露点听到漏水声。水头撞击声：喷出管的水撞击周围介质发出的声音，以漏斗的形式通过土壤扩散到地面，在地面上可以听到检测器和听音棒。 其频率通常在1001500 Hz之间。媒体摩擦音：喷出管道的水是周围粒子(如土粒、砂粒等)碰撞摩擦产生的声音，其频率较低，将听音棒插入地下泄漏点附近时可听到，为泄漏点的最终确认提供了依据。目前常用的泄漏检测装置是捕捉这三种声音，正确定位泄漏点。4 .漏水检测的常用设备4.1、听觉棒：直接接触管网，漏水音直接通过金属棒前端的引线进入耳朵。 听音调图4.1结构简单，重量轻，操作方法简单，成本低，在我国应用量大。 金属听音棒仍然是定位和精密定位的主要设备，尤其是在那些专业的检漏队伍中，大多数人都有一根。 (如图4.1所示)4.2、泄漏测试仪：泄漏测试仪是专业检测管道泄漏噪声的设备。 漏水声波从泄漏口产生，在通过配管传播的同时，通过土壤从不同的方向扩散到地面。 为了正确定位泄漏点，将通用拾波器放置在管道上，以1米为间隔比较泄漏噪声的强度。 通常，观测到最大泄漏噪声的位置是泄漏点的位置。 泄漏测试器一般由主体、通用拾取器、专用耳机三大部分构成。 (如图4.2所示)图4.24.3、相关器：相关器是一种快速定位压力管泄漏位置的设备，将振动传感器放置在管壁或与管道连接的部位，从泄漏点产生的泄漏噪声沿管道从泄漏点传播到远方，两个振动传感器拾取传播的泄漏噪声信号，该信号通过发射机或电缆传递到相关器主体图4.3由于该测试可以通过交叉相关技术用相关器对干扰信号进行滤波，所以对环境干扰不敏感。 正确操作相关设备，即可正确确定泄漏点的位置，无需丰富的漏听经验。 相关设备一般由主体、无线发送机、振动传感器三部分构成。 (如图4.3所示)4.4、流水线定位器：流水线定位器通常由发送机和接收机的大部分组成，发送机通常具有无源频率和多个有源频率选择，以便利用电磁感应技术来工作以定位地下电缆和金属管的正确方向和深度。 (如图4.4所示)图4.44.5、区域泄漏调查系统：由多台数据记录仪和1台控制器构成的一体化声波接收系统。 安装了专用软件的计算机在对数据记录仪进行编程后，只要将记录仪放置在管网的不同位置，例如消火栓、阀门或其他管道的露出点等，就能够在预先设定的时间内自动地打开/关闭记录仪，记录管网各处的漏水音信号该信号被数字化后自动记录在记录仪中，由专用软件在计算机上处理，能够迅速检测出搭载了记录仪的管网的区域内是否有漏水。 人耳通常与30dB以上的漏水音相同，但泄漏噪音自动记录仪检测出10dB以上的漏水音，一部分设备使漏水预定位置和精密位置一体化。 (如图4.5所示)图4.54.6、常用的其他辅助设备：发电机、冲击钻、快门表、压力表等。5 .漏水检测的常用方法目前国外普遍采用的检测泄漏方法有语音听漏法、相关检测泄漏法、地区泄漏噪声自动监测法、区划检测泄漏法等。 最初的3个检测泄漏法是通过泄漏口产生的声音来检测泄漏点，对于无声的泄漏是没有办法的。 分区检测泄漏法是通过测量配管流量和压力来判别有无漏水的所谓最小流量法。 目前国内企业通常采用的漏检方法有区域环境调查法、语音听漏法和相关漏检法，一些企业也采用区域漏检噪声自动监测法。 随着供水管网管理规范和技术进步，许多企业逐渐引进区域泄漏噪声自动监测法和区域泄漏检测法，对迅速降低泄漏损失、控制泄漏损失发挥了积极作用。5.1、环境调查法最直观的方法是判定漏水的线索和范围的方法。 根据供水管网图和相关人员提供的情况，进行了供水管路的详细调查。 配管连接的情况包括分布、材质及周围介质的情况。 路面状况、冬天的积雪先融化、生产线上草木茂盛、井下等排水沟的清水长流等通过观察来判定漏点。5.2、压力测试比较法管道破损漏水，泄漏量大时，一般管网局部压力下降，越接近泄漏点压力越下降。 利用消火栓进行加载比较，可迅速确定漏水区域。5.3、馀氯检测法按照国家规定的出厂标准，氯与水接触30分钟后，氯含量在0.3mg/升以下，管网外周水中游离氯含量在0.05mg/升以上。 利用馀氯和邻甲苯胺反映了生成黄色醌式化合物的原理，通过检查采集的水样，用眼睛比较颜色可以判断配水管网是否发生了泄漏。5.4、声音听漏法声音听漏法分为阀塞音、路面音、挖掘定位3种，前者为了寻找漏水的线索和范围，简称漏点预定位的后者2种为了确定漏水点的位置，只是确定漏水点的正确位置。5.4.1、阀栓听音法阀塞听音法一般是通过听音棒直接在管路的露出点(例如消火栓、阀以及露出的管路等)听漏水点产生的漏水音来确定漏水管路，缩小漏水检测范围。 金属管漏水音的频率一般在3002500Hz之间，非金属管的漏水音的频率在100700Hz之间。 测量点越接近漏水点的位置，测量的漏水音越大反而越小。 (如图5.1所示)。图5.15.4.2、地面听音法用规定的位置方法确定漏水管段后，用探测器在地上听地下管道的漏水点，确定正确的位置。 听测方式是沿漏水管道以50-70cm的距离逐点进行听测比较，在异常点要求不足20cm，在异常点反复进行听音分析，确定异常点的位置。 地上的传感器接近漏水点时，检测到的漏水音越强，漏水点上最大。 为了避免干扰，一般工作到下午11:00上午5:00。 (如图5.2所示)图5.25.4.3、钻井定位法路面的听音结束后，确定异常点后，用线位置计确定异常点附近的线，在线的正上方用冲击钻孔，用听音棒直接接触管体进行听音。 这种方法可以更准确地定位泄漏点。5.5、相关检查遗漏法相关检测泄漏法是一种先进有效的检测泄漏方法，特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设过深或地面听音法不适用的区域。 能够利用相关设备迅速且正确地测量地下管道漏水点的正确位置。其结构如果从管路漏水，则在漏水口产生漏水波，沿着管路向远方传播，如果将传感器放置在管路或连接件的不同位置，则相关设备主体能够测定从漏水口产生的漏水波向不同的传感器传播的时间差Td，只要赋予两个传感器间的管路的实际长度l和声波在该管路中的传播速度v即可Lx=(L-VTd)/2公式中的v取决于管道、管道直径和管道中的介质。 (如图5.3所示)图5.35.6、区域泄漏噪声自动监测法区域泄漏噪声自动监测法利用区域泄漏调查系统对某区域或一定区域内的供水管网进行集中检测。 首先检查设置检查探头，将探头以一定距离设置在管网附属设施中，设置的探头按照规定的要求检查管道的噪音状况，自动记录在探头中。 探测器可以根据预定的时间和请求完成测试，然后将数据下载到主机或计算机，并立即存储和分析成功下载的数据。 该方法一次能完成一个区域管网漏水情况的测试，不仅能降低漏人的工作强度，还能明显提高检测工作效率，缩短漏水的检测