地下管网探测服务投标方案

1地下管网探测服务投标方案第一章项目背景及需求分析 二、地下管道探测的必要性 五、地下管网的探测 第二节项目需求分析 27一、项目概况 二、探测范围 第二章项目组织机构与人员管理 第一节组织机构及人员配备 二、人员配备的原则 三、组织构架图 四、人员分配及资料表 第二节人员岗位职责 二、综合部 三、技术部 四、探测部 五、业务部 2六、财务部 第三章探测设施配备方案 二、准备计划 三、仪器设备的使用 第二节仪器设备配备及管理 一、拟投入仪器一览表 二、探测仪器管理办法 三、仪器设备的维护保养 四、电动设备安全检查表 五、设备管理制度 第四章地下管网探测技术方案 第一节地下管道泄漏检测 二、自来水管道检漏与仪器分类 四、燃气输配管道泄漏检测概述 五、埋地燃气管道泄漏检测的一般方法 六、埋地燃气管道氢气示踪检测法 七、城市燃气泄漏检测新方法及其应用 八、热力管道泄漏光纤光栅检测 第二节地下管道外防腐层检测 3 二、地下管道外防腐层绝缘电阻检测 三、管道防腐层高压电火花检测 四、管道阴极保护参数测试 第三节地下管道腐蚀检测 二、燃气管道腐蚀检测 三、管道腐蚀超声导波技术检测 四、城市公共排水管道CCTV内窥检测 五、腐蚀管道壁厚检测与安全评价方法 六、埋地钢质管道腐蚀瞬变电磁法检测 第四节管道管体无损检测 二、埋地管道无损检测 四、油气管道无损检测方法 五、排水管道无损检测 第五章地下管网探测实施方案 第一节探测施工准备 二、施工前的准备工作流程图 第二节地下管线探查 4 二、控制点的布设与测量 四、地下管线点测量精度 二、供水管线的调查及要求 二、燃气管线探查 二、声纳检测 第七节地下管线探测技术总结报告 5 二、技术措施 四、结论与建议 第六章项目管理制度 第一节探测工作管理制度 二、设施与环境管理制度 第二节维修保养档案管理制度 二、档案记录各项表格 第七章项目实施承诺及保障措施 第一节项目实施承诺 二、探测单位质量承诺书 三、探测人员承诺书 第二节针对性的质量保证措施 二、管线探查过程质量问题措施 三、测量过程可能质量问题措施 第三节探测安全保障措施 6 二、安全教育 第八章项目应急预案 二、应急救援基本流程图 三、应急救援的培训与演练 四、现场具体急救常识培训 五、应急器材落实 第二节地下管网检测服务应急预案 377 二、日常应对紧急故障的准备 第三节意外触电应急预案 二、预防措施 二、预防措施 第五节污水管网突发事件应急预案 7 8一、如招标文件评分标准要求“项目背景及需求分析”理"详情可见本文第二章。施"详情可见本文第七章。9(二)其他法律法规。(二)其他行业规范。第一章项目背景及需求分析第一节项目背景分析城市基础设施的投入，城市市政地下管网建设得到快速发(一)我国城市市政管网现状铸铁管主要包括：灰口铸铁管(亦称普通铸铁管)、延性铸铁管(亦称球墨铸铁管);混凝土管主要包括：预应力混凝中供热管道总长度见下表1-1,每年新增管道长度见表1-2。表1-12001～2008年城市供水、排水、燃气、集中供类表1-22001～2008年城市供水、排水、燃气、集中供3.市政管网铺设年代情况城市供水、城市排水、城市燃气、城市集中供热管道不同铺设年代管道长度和所占比重见表1-3。表1-3市政管网中不同铺设年代管道长度和所占比重2001~2008年比重比重比重比重比重比重4.市政管网材质情况根据全国城市市政公用设施普查，普查范围包括全国627个城市(除我国台湾、香港、澳门地区),城市市政管网中各种材质管道长度和所占比重见表1-4。表1-4市政管网中各种材质管道长度和所占比重(1996年6月普查数据)塑料管比重(%)比重(%)比重(%)比重(%)比重(%)城市供水城市排水 城市燃气 根据1996年6月30日全国城市市政公用设施普查，城市市政管网中各种管径管道长度和所占比重见表1-5。(二)市政管网系统存在的主要问题(1)供水管网老化、管材低劣、施工技术落后表1-5市政管网中各种管径管道长度和所占比重(1996年6月普查数据)比重(%)比重(%)比重(%)比重(%)比重(%)城市供水城市排水城市燃气集中供热注：城市排水管网中，其他(不明)管径的管道长度23977km,占21.18%。现有供水管网中，超过使用年限的管网达到20%左右，市占50%以上，个别城市甚至达90%。大多数灰口铸铁管质在严重老化的管网中，主干管占59%、其他管网占41%;在材质低劣的管网中，主干管占58%、其他管网占42%;施工技术落后的管网中，主干管占58%、其他管网占42%。(2)供水管网非正常工况运行一些城市将不同时期或不同地区使用的供水管进行联(1)排水管网建设与污水处理厂建设不匹配(2)雨水管、污水管混接(3)雨水管管径普遍偏小一些城市排水管设计标准偏低，尤其是雨水管管径偏小，造成过水能力不足，导致汛期常常出现溢水现象。(4)混凝土管及其接头破损严重混凝土管在各地排水管网中占有相当高的比例，由于地基不均匀沉降和其他市政工程施工对管道基础的影响，造成混凝土管及其接头破损严重，导致污水渗入地下，污染地下3.城市燃气管网系统(1)燃气管网老化、腐蚀严重燃气用钢管设计寿命一般为15～20年，多数城市中压燃气管网及早期投入运营的低压燃气管网运行近20年左右时间，已接近或达到寿命终点，多数管网处于事故多发期。近几年，燃气管网系统腐蚀穿孔事故频发，且呈上升趋势。城市燃气管网老化，已成为燃气输配的重要安全隐患。(2)违章占压和新增设施与燃气管网安全间距不足少数居民乱搭乱建，有的占压在燃气管线上，以及有些地区有线电视、移动通信、电力高压线入地等与燃气管道平(3)城市道路拓宽和其他地下工程施工对燃气管网造成危害城市道路拓宽后，原埋设于慢车道和非机动车道下的燃气管道，变为铺设在机动车道下，给巡检、维修造成极大困难，以及其他地下工程施工，对燃气管道基础扰动，给燃气管网运行带来了安全隐患。4.城市集中供热管网系统(1)供热管网输送效率低，热损失大高温或蒸汽直埋保温管在设计、制造、施工等各个环节存在诸多问题，如：结构形式、排湿措施、关键节点处理及管道补偿问题等，造成供热管网渗漏现象严重，输(2)供热管网中水力失调问题普遍存在由于供热管网在运行中普遍存在水力失调的问题，造成近端过热、远端过冷的状况。这不但降低了供热而且恶化了供热质量，使得供热系统能耗和运行费用大幅度二、地下管道探测的必要性用管道传输能量被认为是最为安全经济的方法。到2010年年底，我国已经建成石油、天然气长输管道8万多km,这些管道是我国油气运输的主动脉。然而，像所有的工程设备一样，管道也可能发生故障。伴随着国家石油、天然气管道工业的不断发展，管道安全维护管理成为国家安全管理部门日益重视的问题。近年来，国内管道腐蚀造成的事故时有发生，因跑油、停输、污染、抢修等造成的损失，每年都以亿元计算。据有关专家介绍，目前世界上50%以上的管网趋于老化；我国的原油管道也有近一半已经运营了20年以上，由于腐蚀、磨损、意外中国城市燃气协会在全国范围内做了一次统计：1999~2002年，全国各地区发生燃气爆炸事故261起，死伤700余房，路面炸开520多m;乌鲁木齐某地天然气将铸铁井盖炸上天10多m高，将沥青路面炸开50多m;北京某地一段DN400爆炸事故的发生，80%以上都是因为管道严重腐蚀而穿孔漏一工业管道》,规定主干线油气输送管道3～5年必须进行(一)管道探测技术简介介质在探测器上的皮碗前后形成的压差使之在管道中随介计算机对记录到的管道信息进行分析，从而了解管道的状测器主要有基于超声波原理的探测器和基于漏磁原理的探(二)管道探测经济效益分析(1)管道探测的费用；(2)用于专家评估的费用；(3)管道维修的费用。而被动维护是指当管道因腐蚀等原因发生泄漏事故之2.管道事故发生后被动维护付出的主要代价和损失包(1)管道泄漏导致输送介质损失；(2)管道事故发生后，导致管道停输造成的损失；(3)管道事故造成的环境污染及人身安全伤害损失；(4)管道事故发生后，对管道进行抢修付出的代价。而管道抢修工程比主动维护时进行的有计划地维修难度要(三)国内外管道探测现状早在20世纪50年代就开始了管道探测技术研究。1965年国际著名的管道探测公司之一美国TUBO-S氧化碳PE公司首次司第一次采用漏磁探测器对其管辖的一条直径为6mm器不断问世，特别是20世纪80年代末90年代初以来，计算机技术的飞速发展为研制高效新型探测设备提供了强有测法规。例如，1988年10月美国国会通过了管道安全再审性液体和气体管道的标准，加拿大国家能源委员会1995年并根据管道完整体系规范对一些有严重缺陷的管道及时修我国石油天然气管道工业自20世纪70年代以来有很大管道总量的1/10,而且尚未对任何管道进行再探测。由于各(1)给水管道：包括生活用水、消防用水及工业用水(2)排水管道：包括雨水管道、污水管道、雨污合流的明沟(渠)盖板、方沟等。(3)燃气管道：包括煤气管道、天然气管道、液化石(4)热力管道：包括供热水管道、供热气管道、洗澡(5)电力电缆：包括动力电缆、照明电缆、路灯等各(6)电信电缆：包括市话、长话、广播、光缆、有线(7)工业管道：包括氧气、乙烯、液体燃料、重油、(8)油气管道：包括油气田内部集输管道、站间管道(1)防腐钢质管道；(2)铸铁管道；(3)带钢丝网的混凝土管道；(4)玻璃钢管道；城市地下管网探测按探测任务可分为市政公用管线探非开挖地下管线施工场地管线探测是在非开挖施工前 信电缆),如有，则查明地下管线的平面位置、走向、埋深 (或高程)、规格、性质、材质等，并编绘地下管线图；除其探测范围应包括整个施工区域和可能受施工影响威胁地熟练掌握使用探测设备技能和相关的理论知识及一定的探(一)介质泄漏点的探测法、碘131示踪法、无线数据监测法、超声波定位法、声波(二)钢质管道外防腐层状况探测(1)外观检查；(2)高压电火花检查：涂敷层在线探测、便携式火花(3)涂层厚度探测：涂层测厚仪的使用；(4)涂层黏结力探测。(1)防腐层破损点探测方法：多频管中电流法、皮尔(2)接收信号方法：电流方向法、人体电容法、接地(3)破损点准确定位方法：移动参比法、固定电位比(4)破损点大小的探测方法：数字直读法、统计图表法、辐射距离法、公式修正法、直流电压梯度探测技术+密(5)破损点位置的标定方法：绝对距离法、相对坐标(6)破损点的开挖验证方法：扩坑法、直接观察法、(7)外防腐层绝缘电阻探测方法：电流一电位法、拭(三)阴极保护运行参数探测4.绝缘法兰(接头)绝缘性能测试常用方法：绝缘电阻表(曾称为兆欧表)法、电位法、(四)管体腐蚀状况测试第二节项目需求分析4.服务期：自合同签订起XX年(XX个月)。二、探测范围序号名称采购内容管道口径单价最高限价(元)简要说明XX地下管网探测探测1.地下管网约XX公里。2.CCTV探测等探测方第二章项目组织机构与人员管理第一节组织机构及人员配备(一)因事择人的原则(二)量才使用的原则(三)人事动态平衡的原则进行不断的调整，使能力强的人有机会从事更高层次的工(四)程序化、规范化原则我公司将安排XX名工作人员对XX地下管网探测服务，(一)项目人员基本情况表序号姓名性别岗位学历职称经验备注123456789(二)管理人员汇总表关键岗位人数项目经理综合人员技术人员探测人员财务人员业务人员(三)拟派项目经理履历表1.一般情况姓名年龄学历毕业学校专业职务职称拟任何职务参加工作时间2.个人简历时间专业工作经历3.近三年从事相关工作经历及业绩：序号项目名称该项目中任何职12345公章。本表可在不改变格式的情况下根据具体需要自行增(四)其他项目管理人员履历表姓名性别年龄职务职称学历参加工作时间从事管理工作年限服务期和已完成项目情况合作单位项目名称规模开始、完成日期是否在服务期质量关复印件等)(五)人员岗位分配表部门岗位姓名证书号到岗情况履职情况服项目经理务单位综合人员技术人员探测人员财务人员业务人员监督机构处理意见监督抽查人员签字：年月日1.监督抽查人员每次现场监督抽查时，对地下管网探测服务项目部关键岗位人员任命文件的符合性及到岗履职情况进行抽查记录。2.项目部关键岗位人员应注明所从事的具体专业工作3.对人员配备不达标、擅自变更、不到岗或不按规定履职的签发限期整改通知书，并在处理意见栏目中说明。(六)项目人员资质证书职姓职称执业或职业资格证明备注务名证书名称证书编号专业第二节人员岗位职责一、项目经理6.全权负责公司各项规章制度的落实根据实际组织编职责内所涉及的详细管理内容将在各自科室管理制度7.主持项目施工技术总结工作(含专题总结)10.组织各项技术资料的签证、收集、整理和归档，主(一)整体职责2.健全项目内部财务运作规范和经济责任制度并实施(二)主管会计岗位职责(四)出纳岗位职责2.严格遵守国家制定的财会制度和公司制定的财务管第三章探测设施配备方案第一节物资配备原则投入的主要探测设备计划根据本项目的探测要求及特(一)地下管网探测服务项目进度较紧，因此探测设备需根据本项目总体探测实施部署并结合各分部分项项目探(二)所有探测设备事先规划放好，需要外带使用则需(三)拟投入本项目的探测设备目前基本处于待使用状3.操作人员在使用仪器前必须了解该仪器现有的技术第二节仪器设备配备及管理一、拟投入仪器一览表(一)空气、环境、水质探测仪器设备仪器编号仪器(试剂)名称规格型号数量制造厂家(产地)单价(元)备注1管线定位仪2便携式探地雷达系统3RD-PCM+埋地管道外防腐层状况探测仪4SCM杂散电流测试仪5P350管道机器人一内窥探测系统6数字视频管道内窥探测系统7RD385导向系统8水平钻探导向系统9RD521区域管网监测系统RD532/533多功能相关仪RD542电子听漏棒RD543二合一听漏仪RD544/545多功能数字听漏仪RD546机械式听音杆故障电位仪便携激光探测仪车载式激光甲烷巡检系统Catex3可燃气体探测仪便携式激光甲烷泄漏探测仪管网探测路面钻孔机LDRT-II便携充电蓄电池二、探测仪器管理办法5.探测仪器设备的使用人应当做好设备使用的日常保10.外单位借用探测仪器设备必须经领导同意批准，凭12.探测仪器设备原则上以使用年限或经认定无法维修“定人保管，定期保养，定位校验”,使仪器设备保持应有仪器设备的使用人员应做好详细的使用记录，经常检(一)仪器设备的保养(1)精密仪器，每月要保养一次。(2)贵重仪器，每季度保养一次。(3)一般仪器，每半年保养一次。维修保养，设备润滑同样也是设备维护保养的一个重要内(1)设备的日常维护保养：设备日常维护保养是设备(2)设备的定期维护保养：谈到设备的定期维护保养设备定期维护保养工作应该被纳入到车间承包责任制(3)设备的定期检查保养：设备的定期检查是一种有(4)设备的精度检查保养：对机械设备不要忽略精度(二)三级保养制保养制"是以操作者对设备进行保养为主的、同时保修并重另外还要调整设备各部位的配合间隙，紧固设备的所有部录并且注明还没有清除的缺陷，最后由设备人员(或主管)规定设备标准的要求。二保所用时间为7天左右。二级保养管)和操作人员验收，验收单最后交给设备管理部门存档。检查单位：检查日期：年月日序号检查检查内容与标准检查发现的问题整改要求整改结果1基础管理有工器具设备制度日常检查，并记录2电源线路要求电动设备必须装有独立的专用漏电保护电源开关，符合“一机、工具本身电源线应采用橡皮护套铜芯软电缆，无破损、破裂现象，不准有接头。使用临时电源必须符合标准规范要求电源线更换必须与铭牌要求相符工具的插头、插座中的保护接地极在任何情况下只能单独连接保护接地线。严禁在插头、插座内用导线直接将保护接地极与工作中性线连接3机身检查铭牌、参数检查等标识齐全、清晰外壳及手柄无裂纹或破损开关动作正常、灵敏、无破损机身无破损，无油污腐蚀现象防护装置符合安全要求无裂纹、毛刺、松动等现象无磨损，松动现象4安全作业条件规范连接部分牢固可靠，零部件不松动使用时人员站位合理，用力平稳转动部分灵活可靠无阻滞现象按规程穿戴齐全有效的劳保用品5安全环境规范在有可能存在电线、瓦斯管、水认，明确工作位置安全后，方可作业使用电动设备，工作间歇要及时断电。设备带电时，操作人员不得离开。工作结束要切断电源6日常放置合理，有防倾倒措施安全管理电动设备不用时，必须放置在干燥场所存放，远离潮湿、散热器等场所定期检查，擦拭油污灰尘(一)入库与领用(二)报修(1)每个区域单独划出设备存放区，做好标识，用于(2)使用设备仪器中，应爱护设备，工具使用完毕后(3)领取的清洁用品必须为清洁专用，不能挪为他用(4)所领取物料若一次使用未完，可暂时存放于设备(四)操作要求仪器保养记录表仪器名称仪器编号使用人年月日保养者保养记录原因及处理情形附：设备工具保养要求。第四章地下管网探测技术方案(本项目按以下技术方法作为参考进行实际操作)第一节地下管道泄漏检测只占水资源总量的0.007%,主要分布在湖泊、河流、水库和浅层地下水源。我国水资源总量为28124亿m³,位居世界第六位，然而由于人口众多，我国人均占有水资源量仅为2340m³,约为世界人均占有量的27%,根据149个国家按1990年人口统计的人均占有水量由多到少排列，我国位居第110位，被列入世界12个贫水国家名单。此外，我国水资源还然而，我国的城市供水管网漏损水量高达每年60亿m³,成一个深达4m的游泳池，或者是严重缺水的甘肃省地表积市供水量的总和。表3-1列举了2009年供水漏损率高于12%表3-12009年供水漏损率高于12%的省份统计吉林混报量/(万m¹)23.1%漏损量/(万m²)损率辽宁安徽广东天辈供水管网严重的漏水在给我国的水资源带来威胁的同(一)漏水调查工作方法漏水调查工作流程如图3-1所示。水评价漏点定位开挖因分析漏水调查包含以下3项主要技术：(1)流量及压力测量技术；(2)噪声水平监测及分析技术；(3)漏水声波探测技术。(二)供水管道泄漏检测与定位技术概述术和基于管道模型或统计方法等3类。具体的管道泄漏检测方法如图3-2所示。各种供水管道泄漏检测方法的基本原理及特点见表3-2表3-2供水管道泄漏检测方法综述号1区域检是在一定条件下，用流量监测记录器记录某一小区某一时间段内最低流量值，以判断小区管网漏水量，并通过关闭区域内阀门以确定漏水管段的方法该方法对流量的测定要求较高，既要求测流范围大，又要求其精度较高。在实际中较常用，准确率较高，但操作起来较复杂而繁项2管网停止运行时，干管阀门需全关闭，仅留安装水表的旁通管，如果干管有漏点，外高压水会通过旁通管流入干管，水表可精确读出漏水量。管网不停止运行时在干管两端安装电磁流量计，运用电磁流量计测速，并根据测量值定时调换流量计位置，采用流量分析法判定是否有漏点此方法能检测的漏损范围很小，甚至在1~1.5km内的泄漏也能检测到，而且准确率较高常用上动检测方法(三)漏水声波探测技术简介率范围一般在16～20000Hz之间。我国供水压力一般在0.2~在目前技术条件下，能够探测并可区分其他噪声的声般在0.5～1.5m之间，50%～70%的漏水声波异常能够发现；的甚至达到5m,漏水异常难以发现，仅有30%～40%能够发(1)用水声(2)城市噪声(3)排水、电缆、电器等噪声(1)管道声波检测(2)地面音听检测对漏水点进行探测。在管道埋深1m范围内，漏水声波异常查明率可达60%以上。埋深在1～1.5m的管道可达50%左右，埋深在1.5～2m的管道可达30%左右，2m以下的管道为20%。探测准确率可达70%,是漏水声波探测的主要手段。(3)阀栓音听检测水声波异常可达30%～50%,探测准确率可达60%,是目前漏(4)漏水管道声波相关检测重要方法。可确认的异常为50%～70%,检测准确率达80%,(5)漏水点确认检测点3m范围内的管道，在0.5～1m的空间范围，利用漏水点和定位检测，确认率可达80%,确认准确率大于90%,漏水(1)对于管道平均埋深1～1.5m的城市(主要为东南部城市),探测效果较好，可查明的漏水点达80%以上；对于管道平均埋深1.5～2m的城市(主要为中部城市),可查明的漏水点达80%以上；对于管道平均埋深2～2.5m的城市(主要为西北部城市),可查明的漏水点达40%～50%。(2)对于管道暴露较多的城市区域，探测效果较好；(3)对于金属管道漏水点查明率较高，对于塑胶管道次之，对于混凝土、陶瓷管道，最差，其效果为3:2:1。(4)对于地面条件为混凝土、沥青等硬性地面区域，探测效果较好；对于黏土等软性地面，探测效果差。(5)对于小管径(d<300mm)管道，探测效果好；对于大管径(d>300mm)管道，探测的效果差。(6)对于水压大于0.3MPa的区域，探测效果好；对于水压小于0.3MPa的区域，探测效果较差。6.漏水检测的经济效益分析(1)漏水声波检测优点A.效果好。按照我国目前的检测技术水平和供水系统状况，声波检测可平均查明60%的漏水点。B.效率高。平均每年每人检测管道可达250km,查明漏C.技术简单，易于操作。各类专业漏水调查人员经3个月培训后，可开展工作，在工作1年后，可独立进行工作，且对人员的素质要求不是很高。二、自来水管道检漏与仪器分类(一)升压检漏法1.探测人员任意选择一段管道(或一个小区),根据现场情况安装3～5个水压表。在午夜，按该地段管网的管材及使用年限，结合平时水压情况，逐步升高该地段的水压。2.安排6～8名有经验的调度员(或闸阀控制员)分散讲机，及时互通水压情况(防止水压过高将管网压爆),时间持续4～6h。同时，慢慢提高该地区水压至承压极限的3.探测人员开着汽车，亮着汽车大灯(车灯亮度要足够),沿管线慢慢行驶。观察人员在汽车左(或右)前方步行，并仔细察看灯光通道(最好选择阴天或无月光、无风的夏、秋季的日子),有暗漏点的附近地面会出现尘埃“布朗这种方法采用的原理类似给水工程中的“打压试验”,其目的是将地下暗漏点变为地面上明漏，开挖准确率100%。(1)不需要很多的、昂贵的精密设备和仪器；(2)不需要专业知识和专业技能很强的人，普通的、(3)该技术操作简单、易学习、易掌握；(4)暗漏点定位准确(一般可以接近1m);(5)成功率高，只要升压适度，90%以上的暗漏点均可(6)工作量小，工作周期短。一个小区只要4～6个工作日(不包括修复时间)即可完成普查工作。该方法的缺点是当供水管网埋得太深或者水压无法升(二)区域流量测定检漏法凌晨0:00～4:00内出现当天最小流量，故除特殊要求外，探测人员划分小区域的管网长度，以一个工程队2～3小组一天的工作量约为2～4km。这样区域大小应以包含的用坑等原因，测定一个点通常需要2～3天时间。此外，区域划分应在2～50km范围内为宜。如区域划分太小(除特殊原因外),会落后于具体漏水调查工作而造成工程延期；在区域最小流量的测定中，一般只需要进行抄表工 (即抄出其中较大用户在夜间0:00～4:00内的用水量)。个用户(小用户)实测出其夜间用水量，加上其区域内大户(不超过10户)的实际夜间用水量即可。(三)声波检漏方法与技术管道所处的位置和管道周边的边界条件各不相同，千差万别。声波检漏就是被输送的液质由管道裂缝、孔洞外溢(或喷射)时所发出的声音作为声源，用灵敏的声学换能器，即(1)管道泄漏时伴随有声音产生(也称为声发射)。输送介质(水、油、气)的管道，有泄漏现象时，一定有裂在流出管外的同时有压力的释放，进入管外的介质(如空气或土壤)时产生新的冲击摩擦，在外喷的整个过程中，产生(2)管道有传播声音的能力，管道大多由金属、混凝距离。声在钢管中传播的声速约为5000m/s,在水中的声速为1500m/s,在空气中的声速约为350m/s。供水管道都由一(3)接收器为压电换能器，能将声音转换成电信号。目前，探测人员应用的声波检漏方法有3种：(1)地面听漏(间接式)。目前应用的漏水探知机，通过间歇触地来提取漏水声(2)接触听漏(直接方式)。100m,钢管时约为L≤200m,非金属管时较短。(3)打针式或开挖式听漏(确认工作)。它是通过钻机或插钎直接用听音器提取漏点的声音来漏工作的一个重要环节，可以对前面的各部分工作作出结(1)听音器听音器在"音响侦测方式"中用来侦测不可见的泄漏，(2)音响探知器音响探知器为听音辅助设备，由传声器(俗称为麦克风)、放大器及耳机所组成。它具有良好的信噪比以及滤波(3)泄漏检测器(4)漏水噪声相关仪在20世纪70年代中期，音响科技的发展有了大幅度进漏水噪声相关仪的原理是通过装设在泄漏管道上某段①漏水噪声相关仪在困难环境中的作业能力已经得到证明，如在大口径的主干管内，在白天噪声充斥的城市内，以及对埋深较大的管道、横越铁路或其他管道等可进行探②较一般的音响探测法有更高的灵敏度。③容易操作，不需过于依赖操作技巧。④在单次探测中可发现数个泄漏点。B.然而它也有一些限制：①交互相关的峰值并不是永远能辨识。②持续且明显的噪声，如大量的供水流动的声音会干扰相关仪的信号。③测量距离限制在200m(最佳距离为50m内)。漏水噪声相关仪最新发展到可以精确定位出3个以上的漏水点，且都在1m的误差范围内，在大口径供水主管探测上也同样有效，它使用防水音响探知器，并附有强力磁铁，可以很容易地附加在消防栓及管道暴露在外的部分，如果能进行钻孔，则可将传感器直接附加在管道上。(5)噪声监测器这是应用的另一种探测方式，并被期望用于给水管道上检测泄漏量较小的漏点。它的运用原理是避开间歇性的噪声，并将漏水噪声及其信噪比予以提升。而间歇性的噪声通常是用户打开水龙头的声音，但漏水噪声是持续性的、音阶较低的，故可以通过其音响源持续的时间长短来区别、辨识。这项设备可以被组装在很小的盒子内，配有存储电路，(1)钻探法(2)水质检验最近一项非传统的但极具有效益的工具已经被实际运(3)利用氮氧气体进行追踪(4)管内调查法(5)大地湿度检测器(6)红外线照相法(7)地质雷达系统及其功能水量的损失，管网(包括水泵、管径、存储容器等)的设计(一)供水管网系统检漏原理检测供水管网中的漏点一般是通过测听漏水点处产生管道中传播的漏水噪声，如图3-3所示。离漏点越远，从漏(二)噪声种类3种：(三)检漏方法探测人员使用的检漏方法通常分为3种：分区检漏、漏敏的放大器和拾音器或者相关仪在可触及的管道附件上探3.漏点精确定位可以保证修复漏点时开挖工作的精度(四)影响漏点检测的因素一个重要的前提条件是管道材料能够振动。一般情况在金属管材中形成的漏水噪声的频率在500～3000Hz之700Hz之间。表3-3中列出了不同频率的漏水噪声在不同管内径/mm传潘述度/(m/ms)因此噪声的传播距离受到限制。400mm直径的钢管与100mm(五)分区检漏对漏点漏失量的分析破损程度小的漏水点所产生的漏水噪声大于破损度大况正好相反。分区检漏能将漏点按漏失量大小分类。图3-4漏水噪声响度漏水噪声响度每个管网中都存在着多处小的漏水点和若干个大的漏水点。多年的经验表明，漏失总量的80%是由20%的大漏水的经济意义。分区检漏可大大提高检漏速度，因为听漏(精确定位)只需要在发现有大漏点的管段上进行。探测人员用流量计分区检漏时，关闭与该区相连的阀上向该区供水(见图3-5)。测量该区的流量，可得到在某决于居民人数的多少。夜间最小流量是从24:00～04:00观察流量值，凭经验即可判断该区内是否存在着大的漏水(1)能迅速排除大的漏水点；(2)通过系统地检测，可以对管网状况进行分析；(3)周期性的检测结果与正常流量相比较，可以早期(六)供水管网漏点定位(1)仪器说明(2)应用距小于100m。检测时间应选择夜里(凌晨)2:00～4:00易探测记录到漏水噪声。(3)记录数据的处理将噪声传感器与PC连接后，可通过软件将已记录的数据读出。判别漏水噪声的依据是：每个漏水点会产生一个持续的漏水噪声，漏水噪声的强度和频度以及与管网噪声谱的显著区别，反映了在噪声传感器附近有漏水点的存在。处理后的检测结果可在PC上通过Windows软件图像化和数字化地表示。(4)使用泄漏噪声的自动记录仪的优点A.通过周期性地检漏可以早期发现漏点；B.仪器操作简单；C.人力花费少；D.由于能自动在夜间定时记录，无需值夜班人员，从而降低了费用；E.可用PC进行文件的汇编。2.用电子听漏仪进行漏点预定位(1)原理探测人员通过灵敏的拾音器接收漏水噪声信号，经放大器放大处理后，由耳机送入操作者的耳朵里。(2)应用听漏通过拾音器的听测完成，拾音器可直接放在可触及的管道附件上，如消火栓或闸门等。越是靠近漏水点位置，漏水噪声就越大。过了漏水位置后，漏水噪声就又开始变小了。漏水处就在漏水噪声最大的地方，如前所述，金属管道漏水噪声的频率范围在500～3000Hz之间。(3)听测结果分析(4)使用电子听漏仪的优点(1)漏水噪声相关仪组成相关仪由无线电接收器及微型数据处理器(即相关仪主机),两个高灵敏度的压电陶瓷传感器和两个无线电发射机(2)相关探测原理放在管道两个点A和B上，如图3-7所示。漏水处所形成漏发射机送至相关仪。两测点的最大间距与管道材料关系很大。用水听器比用压电陶瓷传感器的最大测量距离大2～3和管道材料等参数，通过仪器的自动计算即可给出漏水位水信号同时到达。如果不是在中间会有先后而得到时间差到传感器A的距离N:△1N因为另一个传感器不会接收到同样的干扰信号，漏水噪声相关仪在分析计算时会剔除这一干扰信号(相关分析)。漏水噪声相关仪进行相关计算的时间约为30s。如果是塑料管，则其探测计算时间稍长些。短时间的干扰噪声如从一个振动的声源发出的干扰(比如汽车),对检测结果影响甚微。(3)注意事项如果管道内有空气存在，就接收不到声音信号。对阀门关闭的管道，如在测漏前才开启会因为空气的存在而使相关测漏结果不准确。所以，在测漏前，为了排除管中的气体，管道至少应运行若干小时。(4)漏水噪声相关仪测漏的优点A.不受环境噪声的影响；B.能真实、准确地确定漏水点；C.管道无需停止使用；D.通过PC和打印机来完成测漏结果的文件汇编和存储。四、燃气输配管道泄漏检测概述经济的快速增长使我国城镇化迅速扩张，城市对清洁能源天然气的需求量有急剧增加的趋势。近年来，在城市中燃气管道越来越多，相应的建设、运行和管理要求应适当提高。目前全国许多家燃气公司，特别是一些经营历史较长的公司，燃气供不应求的矛盾日渐突出，而且管道泄漏量在整个供应总量中占有相当大的比例，对城市燃气管道泄漏的检(一)燃气管道泄漏的原因断。经统计分析，埋地燃气管道泄漏原因有以下6个方面。有的管材和接口材料在管道敷设前缺乏仔细的质量检燃气管道受外部酸性或碱性物质的腐蚀作用而穿孔泄受地形、坡度及其他地下构筑物影响，也有不足0.9m的情(二)对燃气查漏定位应考虑的相关因素(1)土壤含水量、孔隙度，这关系到泄漏后燃气能否(2)地表风向，这关系到气敏仪探头的收集方向。(3)管道周围的腐蚀因素，如有无输变电接地装置、况下，燃气一般从1m深度充分达到地表约需5h左右，如加(1)钢质防腐管道的穿孔泄漏处大多存在于防腐层腐(2)从时间上分析，管道运行前期事故多，运行中期蚀穿孔引起泄漏，造成事故，事故概率呈浴盆曲线(见图故障概率(%)故障概率(%)管道运行年限/年图3-32浴盆形事故概率曲线(延长管道寿命)(三)燃气管道泄漏检测技术和方法管道输送是燃气输配的主要方式，由于管道的生产制(1)人工巡检法由巡线工人手持燃气检漏仪或检漏车定期沿管道敷设(2)管内智能爬机检测法(3)红外线成像法(4)分布式光纤检漏法(1)基于信号处理的方法扰后，采用特殊的分析手段提取信号突变位置及突变时间而实现泄漏检测及定位。此法不需要建立管道的数学模型，主要包括压力梯度法、负压波法、流量平衡法和声学方法等。A.压力梯度法。在稳定流动的条件下，管道泄漏点将导致管道沿线的压力梯度分布呈折线变化，通过在泄漏点上游和下游分别设置两个压力传感器测出它们的压力梯度，就能算出实际泄漏位置。该方法原理简单、计算量小，只要在管道两端安装压力表即可。但是该方法没有考虑温度对管道中流体的黏度、摩擦阻力及密度等参数的影响，而实际情况下管道沿线压力分布是非线性的，因此该法定位精度较低。B.负压波法。负压波法是在国内研究较多的一种方法，当管道某处突然发生泄漏时，泄漏处将出现瞬态压力突降，形成一个负压波，该负压波以一定的速度向管道两端传播，根据负压波传播到上下游端压力传感器的时间差和负压波的传播速度就可以确定泄漏点的具体位置。目前研究的焦点问题是如何精确决定时间差和对传播速度公式的修正，主要研究方法有相关分析法、小波变换法、时间序列法、模式识别法和基于图像处理的方法等。担负压波法的缺点是只能检测到大的突发性的泄漏，而对缓慢发生的小泄漏则不适用。C.流量平衡法。该方法也称为质量分析法，是一种最基本的检测方法。它根据进出口管道流体的流量差来判断管道是否发生泄漏。这种方法简单、直观、易于实现，但由于流量测量受流体成分、温度以及压力等参数变化的影响较大，因此测量的准确度比较低，同时该方法需要在管线两端安装高精度的流量计，成本较高，也不能实现泄漏位置的定位。D.声波法。管道发生泄漏时会产生噪声，泄漏产生的噪声强度及清晰度受到管管内压力、泄漏点的孔径尺寸及形状、壁厚，以及材质等因素的影响。通过安装在管道外壁的声波传感器可监测到泄漏声信号的大小和位置。无泄漏时，声波传感器获得的是背景噪声信号；有泄漏时，可探测到低频泄漏声信号。如采用两个以上的传感器，通过相关分析即可对泄漏源进行定位，其优点是检测速度快、成本低、环境适应性强，缺点是检测距离短。(2)基于模型的方法建立管道的实时动态模型，利用模型对管道系统的参数进行在线估算，将估算结果按照特定的算法处理来进行泄漏故障诊断，这就是基于模型的方法的基本思想。这类方法首先需要建立管道的模型，根据建立模型的方法，可分为状态估计法、系统辨识法、实时模型法等。A.基于状态估计的方法。这类方法首先对管道内的气体流动状态进行机理建模，得到一个非线性的分布式参数系统模型，通常可以使用差分法或特征线法将其线性化；然后设计状态估计器对系统进行状态估计，估计器可以是观测器或Kalman滤波器。根据建立的模型的特征，又可分为不包含故障的模型法和包含故障的模型法。不包含故障的模型法首先建立管道模型并设计估计器，模型中不含有泄漏的信息；当泄漏发生时模型估计值会和实际测量值产生偏差，用偏差信号来进行检测定位。包含故障的模型法建立的管道模型预先假定管道有几处指定的位置发生了泄漏，通过状态估计得到这几个预先假定的泄漏点的泄漏量估计值，运用适当的算法便可进行泄漏检测与B.基于系统辨识的方法。其基本原理是描述系统工作过程的数学模型反映了决定系统运行规律的物理定理，系统的数学模型中的各种方程的系数实际上就是许多物理参数的函数，当系统发生故障时，描述系统工作过程的物理规律就会发生变化。在通常情况下，这些变化表现在物理参数的变化上，物理参数的变化引起数学模型方程中的系数的改变，从而影响系统的输出。因此，由系统输入输出数据对模型方程系数进行实时辨识，再由辨识得到的方程系数求解出各物理参数的真实值，通过对物理参数的异常状况的检验，则可以实现对故障状况的检测与诊断。该法需在管道上施加M序列激励信号，并假设两站的压力不受泄漏量的影响，也仅适于小泄漏量情形。C.实时模型法。即利用流体的质量、动量、能量守恒方程等建立管内流体动态模型，此模型与实际管道同步执行，定时采集管道上的一组实际值，如管道首末端的压力和流量，运用这些测量(3)基于知识的方法模式的性质。可以通过试验为管道运行的各种状态(包括稳态、调泵、调阀、泄漏等)建立模式库，通过对输入的模式别，采用基于LABVIEW等虚拟仪器技术对信号进C.统计决策法是荷兰皇家壳牌公司开发的一种具有图的提取还是泄漏点的定位，都是人们致力于研究解决的问行管理等多方面加以重视，最大程度地减少泄漏事故的发(四)对燃气探漏仪器的一般要求避免探头产生惰性(俗称“探头中毒”),以延长仪器的使(五)燃气泄漏、冒跑的一般规律及探漏方法处泄漏的气体能够扩散到地表，在地板表面分布范围呈圆该泄漏用可调节浓度大小的气敏检测仪直接在地面检(六)燃气管道泄漏维修方法道损坏的具体情况，采取相应的操作方法保证堵漏的可靠于水泥接口(包括纯水泥接口、膨胀水泥接口、石棉水泥接口、三合一水泥接口),应将接口内水泥部分或全部剔除，钢管焊缝开裂泄漏进行正式施焊修理时，应将燃气截燃气铸铁管承插式机械接口主要靠接口填料和橡胶圈而有差异。按照铸铁管、钢管等不同材质和不同地段，对于经过一定运行年限或发生过多次泄漏的管道，应有计划地进行疏密有致地排查。对于腐蚀特别严重、泄漏部位较多、泄漏频繁的管道，应当果断予以更换。五、埋地燃气管道泄漏检测的一般方法(一)泄漏检测的可能性由于燃气质量较轻，从破损处喷出后，会自然而然地向上升起，并窜出地面。但由于回填物密实度不均等原因，燃气窜出地面时自然不会直接垂直上升，而是往土质疏松的地方“乱窜”。尤其是在混凝土路面下的泄漏点，燃气要向上垂直升起就更加困难，而是从混凝土接缝处、破裂处和其他诸如绿化带的地方窜出地面。然而，无论回填物有多么密实，泄出的燃气终究会窜出地面，这就为我们“捉住它”提供了前提。燃气窜出地面后会立即扩散，使浓度骤然下降。如果泄漏量本就不大，再加之回填土较为密实，从管道上方窜出地面的燃气就会少之又少，用传统的方法非常难以捕捉，这就造成了没有漏气的假(二)泄漏检测的一般方法1.查清管道位置探测人员采用管道探测仪查清管网的确切位置，这是泄漏检测的前提。由于天然气"乱窜"的特点，往往会在根本没有管道的地方发现它的踪影。如果我们据此来确定漏点位们在地面沿着管道路径进行泄漏检测，就可避免因燃气"乱出的漏点有很多是用肉眼看不出来的，只有当泡沫水浇上在泄漏检测仪的选择上要注意3点：(1)高灵敏度。一般推荐多个量程中包含100ppm挡的检测仪。许多燃气公司就将已有的报警仪(量程为0～100%LEL,如果检测对象是天然气，量程即为50000ppm或0～5%vol)当成检漏仪的XP—707手推式检漏仪查出一个异常点，浓度显示为检测仪，型号是XP—311A(量程为0～100%LEL),进行测挖结果是一个微漏。殊不知，100ppm和50000ppm在灵敏度上相差500倍。(2)采气孔必须是贴地的。(3)采用内置泵吸式。3.漏点管道的安全。探孔的数量至少在3个，探孔的深度应尽可能接近或超过管道的埋深(考虑到漏点有可能是在管道的下 期在探孔口侦测可能出现的泄漏);钻洞棒的选择既要有相当的刚性，以针对干燥密实的老土对于较大漏点的浓度测量(测试浓度超过5%vol),有必要采用量程为0～100%vol的高浓度的可燃气体检测仪。根据经验，80%以上漏点的上方探孔所测浓度都超过了(三)查漏常见情况及其判断方法这是最常见的一种误报警。解决的办法首先是询问附近的住户，请他们指明下水道的准确位置，以了解管道同下水道的距离关系，从而设计出若干钻孔点。最后通过对气体的浓度和稳定情况来判断是漏点还是干扰。3.相邻管道漏点的干扰探测人员在确定漏点并开挖后发现目标管道完好无损，在其他可能的干扰都排除后，就要考虑相邻管道泄漏的可燃气泄漏所呈现出的状态，可谓千奇百怪。以上所述不过是对燃气泄漏状态的简单归纳而已。在实际检测中，在具备了客观检测手段的前提下，基于丰富查漏经验的现场判断就显得至关重要了。六、埋地燃气管道氢气示踪检测法近几年，我国各城市新铺设了大量的燃气管网。新铺设的管网均为中压天然气管道，而新铺设的压力管道在投入使用前必须经过严格的验收证明其无泄漏，以确切保管网运行安全。随着城市的扩建、人口密度的增加以及不断涌现出的县级城市，供气管网在这种特殊条件下新建、改建、扩建。因为目前国内普遍采用“打压试验法”来进行气密性检验，然而，用此方法虽然能判断管网中是否有漏，但却不能确定漏点的准确位置，也不能在施工过程中及时回填土方，给城市交通和人们正常生活以及施工队伍施工带来不便。采用一种新的查漏技术一氢气示踪法，可以解决这个难题。该查漏(一)新建管道泄漏检测技术现状(二)氢气示踪法检测新建管道泄漏技术用的。在运行使用时，还必须再次进行“打压试验”,如果氢气示踪法是将5%氢气和95%氮气的混合气，即所谓的"示踪气体",代换或溶入试压介质(压缩空气)。氢气的可燃极限为5.7%,因此，5%氢气和95%氮气混合气是绝对安(1)管道在未回填土之前的泄漏。这种情况用氢气示(2)管道在回填土之后的泄漏。因为“抹肥皂水”和当然很清楚，不需要管线探测仪帮助定位；如果是旧(3)管道上面的掩埋介质直接影响着示踪气体升至地且干燥，这种情况下只要注入气体1h后就可以开始检测示氢气是一种理想的示踪气体，是所有气体中密度最轻 (比空气轻14倍)和黏度最小的，能够快速由泄漏处渗透埋深1m的管道，其扩散直径范围仅为1.5m,这时用高灵敏度氢气检漏仪确定泄漏部位的误差也仅在0.5m之内，即使(三)氢气示踪法检测步骤在打压试验完成并确认有泄漏的管段，将5%氢气和95%根据不同埋深层/掩埋介质确定等待时间，具体参见表表书-5不同土质检漏等待时间表理深层/掩理介质湿土大约等待时间(1)用手推车探头检测(2)用地面探头(或钟形探头)检测在障碍物较多或潮湿地面上，手推车不适用于这种环面探头的喇叭口处与地面之间形成的小真空区能够将地面(四)仪器设备的选择长；检测灵敏度高，达1ppm;量程大，典型测试范围0~(一)光学甲烷探测技术式和固定式3类甲烷浓度检测仪，在检测过程中很容易受到氧化碳、二氧化碳和H2O等其他气体和现场实际条件(如潮吸收峰的干扰，吸收的能量与气体在红外光驱内的浓度有关，大部分光学甲烷检测仪就是据此来进行设计的。甲烷 (CH4)分子的光谱吸收区为3.26μm,在3.26μm附近，氧化碳、二氧化碳和H20分子等没有明显吸收，对甲烷气体检测的影响几乎可以忽略。由lambert—beer定律可知，检测仪表有以下5个优点：(1)气体选择性好。每种气体都有自己的特征红外吸(2)检测仪表不易受有害气体的影响而老化。光学检(3)响应速度快，稳定性好。光学检测仪在开机相对(4)防爆性好、信噪比高、使用寿命长，测量精度高。(5)应用范围广。红外吸收原理除了应用于气体检测，器的要求(响应速度快、精度高、稳定高和防爆性好),而车载式ODMTM光学甲烷探测仪是专门为埋的天然气管网测低于1ppm浓度的甲烷泄漏，速度高达10000次/s,且稳检测。现场实际应用效果表明，虽然该仪器检测距离仅为20m,且预热需要15min,但是检测车的车速平均为25km/h,提高效率近50%。RMLDTM激光甲烷遥距检测仪作为便携式仪器中的领先人员不用处于一些危险的环境中，提高了工作环境的安全遥距检测仪工作图如图3-48所示。RMLDTM激光甲烷遥距检测仪具有穿透能力较强(可穿透测距离50m)及操作简单等优点，主要针对庭院小区、架空人工煤气，2009年以前使用的检测设备是SST—9801A可燃气体探测器，检测范围为0～100%,探测方式为扩散式，环境温度为-20～45℃,湿度为20%～90%,电源电压为220V。2010年引进车载式ODMTM光学甲烷探测仪后，就开始探索如当车载式ODMTM光学甲烷探测仪甲烷值超标报警后(设定为20ppm),可用RMLDTM激光甲烷遥距检测仪检测在报警调频后再检测氧化碳值(无管沟不需检测),若氧化碳值大于CH4值的0.18倍，则可判定为煤气泄漏所致。表3-11是表3-11RMLDTM激光甲烷遥距检测仪对燃气泄漏情况再介质时间1人工煤气中压阀门井无甲16ppm,可燃气体值为310ppm813(误报警2次)2人工煤气中压集水井CH₄雨水井CH₄值为6ppm,可燃气体值CO值(1400ppm)大于CH,值的0.18倍(11.16ppm),煤6警1次)3人工煤气CH,值为80ppm沟CH₄平均值为均值为300ppm于CH₄值的0.18倍(14.4ppm),煤气微漏25(误报警4次)工作人员在2号泄漏源点小范围地开挖，发现燃气泄漏是由于一条公称直径为519mm的中压管线焊接点处破损而引起的，现场做了临时堵漏处理并进行了维修。经查3号泄漏是由于地基下沉，三通管变形、局部撕裂造成的煤气微漏。燃气泄漏处误报警2次，在煤气泄漏较明显的相邻管沟处误报警1次，尤其在邻近地下市政系统管沟处误报警达4次，用。具体做法是车载式OMDTM光学甲烷探测化碳值，若二氧化碳值大于CH4值的0.25倍，则可判定为泄漏点泄漏点输气管道末端传感器XL首端传感器并根据两端传感器接收到负压波的时间差就可以找到泄漏关键在于确定负压波到达传感器两端的时间和对此负压波负压波检漏技术通常将负压波在输气管道中的传播速附有大量的噪声，这使得精确识别压力突降点变得非常困(1)负压波在天然气管道中的传播速度传统上认为是成不变，因此采用此值进行定位必然会带来较大的定位误单位为m;E—管道弹性模量，单位为Pa;e—管壁厚度，单位为m。为(2)定位公式的修正。考虑管道内气体流速对压力波速的影响，上游实际接收到的压力波传播速度为v-u,下游式中u—气体流速，单位为m/s,计算时可采用气体的平均流速。由上式的修正后的定位公式为由于系统的所有数据都由计算机进行采集和处理，故上式又可写为式中ts—采样时间，单位为s;△d—奇异点的位置差，单位为m。4.噪声消除及压力突降点的捕捉(1)小波消噪在实际的泄漏检测定位中，必须准确地获取到由于管道泄漏所引起的压力突降特征点，这样才能精确地确定泄漏点，得出负压波传播到首末端传感器的时间差，从而提高负压波检漏技术的可靠性、灵敏性和精确性。但是由于在管道复的声信号中准确地找到标识压力突降点的信号是负压波用的负压波等信号通常表现为一些变化比较平稳的信号或信号进行逐层的小波分解，将高频区域的噪声信号逐渐消波变换技术至为关键的一环就是如何选取阈值和对阈值进别为强制降噪处理、默认阈值降噪处理及给定软(或硬)阈(2)压力突降点的捕捉小波变换由于在时域和频域内同时具有良好的局部化微镜"。利用连续小波变换的时间2尺度特性，可以有效地征的李氏指数(Lipschitz指数)作为一种度量，当信号在小。噪声对应的Lipschitz指数远小于0,而信号边沿对应的Lipschitz指数大于或等于0,因此利用小波变换可以区(三)燃气泄漏检测信息系统在管网检漏的应用燃气检漏车的应用把车载FID检测技术与汽车的机动性结合系统中的一个关键信息节点。只有将车载FID检测技术与全巡检时，配备火焰离子检测仪的燃气检漏车以15~安装的8个泵吸采样探头，吸入被测气体，被测气体通过灰此外，打孔巡检时往往需要凭借人的嗅觉去判断是否有漏以检测出空气中体积分数为1×10-6的可燃气体。(1)泵吸采样探头安装高度距离地面150mm;(2)燃料瓶、标准瓶出口压力为0.095～0.110MPa;(3)巡检时车速必须保持在15～20km/h;(4)检漏车车内温度必须控制在(25±10)℃,以满(5)检漏仪的燃气报警下限(体积分数)设定值：天然气区域为10×10-6,人工煤气区域为5×10-6。要工作人员手工完成，无法实现对车辆巡检情况的实时监图3-50系统功能结构GPSGPS卫星车载GPS定位系统车载FID检漏系统转城市坐标提取检漏数据数据写入数据库车载GIS系统巡检结果显示数据存档备份地理信息系统将全球卫星系统传送的空间坐标以及FID采集报告报表。图3-50表示了整个系统的功能结构。(1)检漏车和燃气公司各管理站的数据库共享统一的(2)可以实时读取FID检漏系统的检测结果，并将检测结果与全球卫星系统定位系统记录的检漏车空间位置进(3)可以实时监测和显示检漏车的位置偏差，监控检(4)现场记录的各种信息可以按燃气公司要求同时回(1)地图浏览存了输配管道及设备(包括调压器、阀门、凝水缸等)数据(2)制定巡检任务(3)管道巡检检过程中，系统实时读取FID检测仪器所检测到的气体体积在地理信息系统地图上以图表的形式标示出检测到的泄漏(4)巡检结果查看(5)统计报表(6)数据导入导出(7)数据存档、备份行驶里程、时间、检测结果等。其主要作用共有3点：据格式输入公司原有的各软件系统(如风险评估系统),并生大漏(已造成较大的经济损失)时才能发现。(一)光纤光栅检测原理和泄漏判定现峰值。光栅受到外部物理场(如温度、应变等)的作用时，射回的窄带光的中心波长值随着作用于光纤光栅的温度和探测人员基于此原理的光纤光栅传感器具有测量灵敏光纤光栅传感器不同于其他光纤传感器的优点是精度趋势，其温度分布曲线如图3-52所示。当某一时刻管线发图3-53所示。利用光纤网络分析仪和计算机监测系统，即管道周围土壤温度场也随之变化，在实际的工程泄漏检测中，可以在管道正下方一定深度内布置光纤光栅温度传感器，进而能及时监测泄漏点附近局部土壤温度场的变化情图3-52未泄漏时测点温度分布曲线测点温测点温图3-53某测点泄漏发生后测点温度分布曲线第二节地下管道外防腐层检测(一)地下管道外防腐层状况检测意义和检测设备占国民经济净产值的3%～4%,腐蚀造成的间接经济损失较难(1)正常情况下高压、次高压管道每3年进行1次，中压管道每5年进行1次，低压管道每8年进行1次。(2)上述管道运行10年后，检测周期分别为2年、3年、5年。(3)已实施阴极保护的管道，当出现阴极保护电流大(4)可采用开挖探查或在检测孔处通过外观检测、黏(5)管道防腐层发生损伤时，必须进行更换或修补，(6)运行中的钢制管道第一次发现腐蚀漏气点后，应况制定运行、维护方案；钢制管道埋设20年，应对其进行(7)应对沿聚乙烯塑料管道敷设的可探示踪线及信号(1)仪器的特点射机电池电压不足及关机前，自动向接收机发出提示信号，关机时的数值自动保存。D.仪器自动测出管道的对地电阻，输出信号调制报警信号，使仪器抗干扰性进一步加强。发射机输出功率随着检测距离增加而自动调节，检测完毕发射机自动关机，节能效果(二)电磁波在载流管线上的传输特性1.电磁波的扩散当一定形状的导体(管线)被加入电流以后，随着电流的传输，在其周围将会产生感应磁场，若在管线上加载的是交变电流信号，则磁场也将会是交变磁场，即变化的电场，激发感应磁场，变化磁场又激发感应电场，由此产生的磁场分为一次场、二次场。(1)加载的方式A.直接连接施加：即用一根导线直接连接在金属管道本体上，这对焊接连接的钢质防腐管道比较适用。B.充电法施加：即将一信号源发射线接管道上方的土中，另一接地线在远离管道的大地上接地，这对未防腐的钢管、已防腐但防腐层已失去功能或连续破损的管道可以采用，但需频繁地移动发射机。干平行绕制的线圈组成，通电以后发射机直立线圈与地下管发射机平卧对的管线不激发，接收机收不到管线上的信号，此种发射接收方式可不受有无露出地面管道等条件的限制，检测时发射接收可像接力赛一样，同步向前移动，确保总是在最佳探测距离之内，此为感应法施加信号。D.夹钳法施加：在管线上使用专用地下管线仪配备的夹钳、夹套，通过夹钳上的感应线圈把信号直接加到管线上。此法用于直径较小且有出露点的金属管线。(2)若管线上存在其他设施，柱形分布的等磁位梯度就会发生变化，通常扩散的方式有：A.柱面扩散：这在正常管道电缆上可以测到，即为线电B.球面扩散：这在管道沿线有弯头、球形物体的部位或点状破损处周围可以测到。C.平面扩散：这在管道沿线存在长方体的设施周围或多根平行管道的上方可以测到。D.不规则扩散：这在阀门、支管、卡子、焊瘤等地方可以测到，按物体的形状不同呈不规则的扩散。2.方向与等磁位梯度电流方向与磁场传播的方向成90°,并遵循右手定则，当人们用一磁棒线圈组成的探头以及一定的电子线路组成的接收器，在单根载流管线上方转动探头方向，会观察到这一现象。(1)电流方向与磁场方向垂直。(2)探头在管线上方与管线走向垂直且与磁力线地平面平行时磁力线通过线圈，线圈磁化将产生感应电流，信号(3)探头在管线上方且与磁力线地平面垂直，磁力线(4)探头在地面上与管道走向平行，无论在管道正上方还是在远离管道的其他位置均不能产生感应电流，信号(5)当土壤介电常数分布均匀时，探头在载流管道周当用一发射装置(发射机)向管线施加某一特定频率的(1)算术级数衰减：即按10、9、8、7、6、5、4、3、(2)几何级数衰减：即按16、8、4、2、1示值下降，此种衰减速度在管道三通处或处于中等性能状态的防腐层(3)指数级数衰减：即按1000、100、10、1的速度下(4)其他数量级衰减：此种衰减是不规则的，如防腐层破损处(按破损大小不同而不同)、管道变深处、土壤介电常数变化处、水旱交接处、防腐层变薄老化处，盗油卡子4.电磁波信号传输的影响因素及测量(1)电磁波在管线中传输的影响因素主要有：管材的导电率、防腐层的状况、管道沿线土壤介电常数、管道埋深(2)测量的前提条件与设备：A.有信号源。信号可以通过直连法、感应法或夹钳法施B.信号源电流在管道中流动。若有信号源的施加，还不能满足测试条件，必须与大地构成回路才能测试地下管道。构成回路的方式：管道与大地分布电容；管道防腐层破损处。对于高度绝缘的短接，城市燃气管道在发射信号末端的预留支管，探测信号都是非常微弱的。C.测量的设备用两套接收装置分别接收磁场信号和漏电信号，由磁场信号来确定管道的位置、走向、深度；由漏电信号的强弱，用电位差方法来确定防腐层破损点的大小，这两套接收装置的名称分别叫探测仪和检测仪，又叫探管仪和检漏仪，整套仪器的名称为地下管道外防腐状况检测仪。(三)地下管道位置、走向、深度探测1.发射机的使用发射机的作用主要是向地下管道发送某一特定的交变电流信号，建立起单线一大地回路的地下管线检测场，供两套接收机接收。通过探管仪接收磁场信号，来确定管道的位置、走向和深度；通过检测仪接收到的管道沿线地表的电位分布状况用电位差的方法来确定破损的具体位置，比较出破发射机面板上可以观察的电参数分别是功率(W)、电抗匹配。发射机的使用包括发射地点、方式、功率、信号及(1)发射机的连接A.将12V蓄电池组电源线插头插入发射机后面板的插孔B.发射线插头插座卡槽对齐，插入发射机后面输出插孔中。其中5m短线接管道，长线与大地接地棒电性相连，与管道走向成90°张开，打入地下。(2)发射机发射接线地点的选择尽量避开多支路中心点，如计量站、联合站、集输站，这些地方管网四通八达，不仅信号衰减快，而且目标管线埋土很深，接收机在地面收到的信号很弱，增加了探测管线的难度，应尽可能选择单根管线处施加发射机的信号，这样信号处于单向传输或双向传输，电流比较集中，探管检漏效果(3)发射机接地方式的选择探测人员使用发射机的地线可有三种接线方式：A.单边接地：只在目标管线的一边接地，这种接地方式是在管道接线点与管道走向垂直方向10～20m处，将接地棒插入地下，干燥处需浇水湿润。此方式在发射机周围5～10m是盲区，盲区内目标管线磁场被推向与接地线相反的一方，B.双边接地：即发射机接地线引出两根，分别接入到管线两边的大地中。此种方法磁场分布对称，探管、测深都很准确，但要检查两边的接地效果是否一致，其方法是按测量键，观察一边的接地电阻时，将另一边接地线断开；观察另一端接地电阻时也是一样，两边接地电阻相等，效果才一样。接地电阻不等时，通过打深或拔浅接地棒，也可通过浇水的办法，使两边接地效果相等。C.远距离回路法接地：该方法是将发射线接管道一端，将接地线延长接到管道另一端，工作时，在管道上形成回路。这一方法很少采用，只有在解决特别复杂管网探测时才采用。回路法接线时是以管道与地线作为传输回路的，导线与管道的距离必须是管道埋深的10倍以上，否则会因距离太近，影响管位的探测，两端接触必须良好。远距离回路法接线时，管道上信号最强。此外，当管道末端预留支管没能很好接地，探不到信号时可在末端加一接地线，称远接地回路法接线。①接地线不能打在未防腐的自来水管线或其他金属管(4)接地距离与方向的选择近构成回路，不向远处传输。一般接地点距离选择距管线10～20m与管线走向成90°张开，即可满足测试要求。接地(5)发射机功率选择源，又能满足远端测试时电源电量的需要。(6)发射信号的选择发射信号有两种方式，可通过信号键选择。A.连续信号：选择连续信号时，接收机信号显示的数值比较稳定，初次使用及电源电量供应充足的情况下为首选方B.间歇信号：在测试现场附近，当空间存在有与发射源相同频率的信号影响测试或电池电量明显不足时，可以选间歇信号，在选择间歇信号发射方式时，接收机显示的数字跳变不定，初学者不宜使用此种方式。(7)发射机射程与探测检漏的关系发射机射程与管道防腐层破损面积、防腐层绝缘电阻、土壤介电常数、管道支路多少及大地回路状况、管道的直径、发射机功率等因素有关，探测检漏除以上因素外还与接收机增益、地面中小漏点电位是否能够辐射泄漏到地表有关，故远端测试时必须保证检漏仪有一定示值的静态信号，表头显示的示值才具有可比性，如果微调增益波段和(1)、(个)键，调到最高，示值窗口静态信号仍显示0,此种情况下先是小漏点漏检，再检出大中漏点，最后只检测到大漏点，当探管仪收到的信号很弱，检漏仪已无任何显示时，需移动发射机重新接线。2.探管仪的使用探管仪的使用包括增益调节、管道位置、走向、深度探测及探测信号的影响因素。(1)管道位置探测及增益调节机，调节增益，通过(个)、(↓)键微调和波段高低的调分粗调和细调，粗调0～7,可以直接看到，细调0到每个数由小变大的信号时，放慢检测速度，当示值达到1000mV时，在此调节增益，继续做环形探查，接收机有“小一大一小”围绕发射机接线点20～30m做环形探测时"大一小一大"的变化，最小点即为管线位置。零值法探测示意图见图4-10b所示。点太远，环形探测时探测距离围绕发射机的距离成π倍增图4-10峰值法和零值法探测示意图b)b)(2)管道走向的探测面并与管线走向成90°,此时在管线正上方收到的信号最用峰值法探测时，接收机在增益调节的灵敏度宜在(3)管道深度的探测在其正上方作一记号A,再将探头转到45°角的方位，沿垂图4-11所示，由图所知，管道中心为0,这样△ABO为一等B.80%测深法：管线测深的另一种方式是利用峰值法探测。在探测信号的末端，45°法测深在探头离开管道成90°平移时已经收不到信号无法确定哑点的具体位置，可将探头再转动180°就可收到来自管中用最大法拾取的电磁感应信号，在此做下一标记点，管位与这一点之间的距离就是埋土深度。此外还有80%测深法(70%测深法),利用峰值法找出管线的位置A,并记下探管仪接收的信号强度值，沿垂直管线方向分别向A两侧移动，注意显示窗口中信号强度的变化、找出信号强度为A处80%的点B和点C,则BC即为管线的深无论哪种测深方法，都必须保证探管测探时应选择单根管线直线段的中间，直线段的长度要求是管道埋深的5倍以上，地面不平时要修正不平高度，探头以45°角向管道两边做与管道垂直方向移动测探，管位与两边最小的点距离不等时，说明中间定位点有误差，用两边距离相加除以2作为平发射机附近管道、三通处、四通处、拐弯处、与其他管线搭接处和平行与交叉管线存在的位置一般不宜作为测深(四)地下管道外防腐层破损点定位技术防腐层破损点又叫防腐层漏点、防腐层针孔、防腐层缺陷，在评估管道阴极保护效果的日常维护和确定管道腐蚀穿孔泄漏位置时都需要先检测防腐层破损点，并对破损点的大小进行分类。需要优先修补大中等级的防腐层破损点。埋地钢管一般都有外防腐层加阴极保护的双重防腐蚀(1)破损点处的电辐射分布在地下的等电位分布是以破损点为中心呈立体球形分布(见图4-12),用接地探针可以探到这一现象。当此信号到达地表以后，则以破损点正上方为中心呈平面圆形分布(见图4-13),其周围电位分布呈等距离等电位，若两名检测人员图4-12地下破损点电位梯度立面分布图图4-13地表等电位梯度平面分布图(2)检测仪的使用并与检漏线电性相连，保持5m左右的距离，通过(1)、(↓)键、波段键、近远挡可调节增益，使检漏仪接收机数字表头有0～50mV左右的静态信号(特殊情况时，还可用耳机接听接收机有节奏的电流声),便可开始检测。2.防腐层破损点的定位管道外防腐层破损点的定位主要有五种方法：移动参比定位法、等距回零定位法、固定电位比较定位法、平行于管道移动定位法、垂直于管道移动定位