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市政供水管网检漏技术经验与体会

阅读：1735发布时间：2013-12-30

市政供水管网检漏技术经验与体会

一、概述
　　来源：中国环保联盟 - http://www.epun.cn/huanbao/49356.htm 淡水是人类生存zui基本的条件之一，水资源贫乏和环境污染是制约城镇供水的主要因素。供水管道漏水是对宝贵水源的浪费，他不仅增加了净水成本，而且还额外地增大了供水设施的投资费用，同时，也导致一些次生灾害。因此，保护水源，节约用水，检漏降损，已成为*的共识。供水管网漏水是供水行业普遍存在的问题。管道漏损，既浪费宝贵的淡水资源，又给供水企业带来了巨大的经济损失，有必要采取切实有效措施加以控制。主动开展管网检漏工作是降低管道漏损的重要途径。城市供水作为公用事业，目前仍然带有自然垄断性质，其生产经营有计划经济的特点。但供水企业的投入与产出、产品与市场、成本与效益等，已按市场规则运行。供水企业的各项经营费用不断提高，成本逐年增加，而水价的调整经常是滞后的。水费作为企业收入的主要来源，不能随之提升，可能使企业陷入效益低下的困境。特别是在产业结构调整，节约用水的措施和力度不断加大的情况下，城市供水的需求已经相对平衡。降低供水管网漏损，就成为供水企业提高经济效益的重要手段。产销差和管网漏损是衡量供水企业经营效益的重要指标，涉及产、供、销各个环节。较高的产销差和管网漏损，使经营成本上升，利润减少。因此，降低产销差和控制管网漏损，是供水行业面临的重要工作之一。
二、检漏技术
1、检漏设备
　　由于人类对供水管道漏水的共识，先后研究了一些检漏方法，也研制一些仪器，例如，在德国﹑英国等经济发达国家通常采用的检漏方法有：音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法和分区检漏法等。前三种检漏法是靠漏口产生的声音来探测漏点的，这对无声的泄漏就没有办法了。而分区检漏法是通过计量管道流量及压力来判别有无漏水存在，就是所谓的zui小流量法。目前我国通常采用被动检漏法，音听检漏法或相关检漏法，有些水司也采用了漏水声自动监测法或分区检漏法，随着供水管网管理的规范和技术的进步，许多水司会逐步引进漏水声自动监测法或分区检漏法，这对快速降低漏失，控制漏耗将起到积极的作用要控制和降低产销差，管网检漏是关键。通过管网检漏，尽早发现管道漏水和及时修复，是供水企业降低成本、提高经济效益的重要途径，我公司的检漏工作主要以音听法为主，设备包括听音杆、检漏仪、相关仪及附属设备和管线仪等。主要设备介绍如下：
　　i. 听音杆：主要用于阀栓听音及确定漏点等，它不是用来发现漏水点的，是一种捕捉管路中漏水音大小、真伪的设备。它就像医生*，经常使用，效果不错。
　　ii. 检漏仪：又叫听漏仪，主要用于路面听音，是一种在路面上捕捉漏水音的设备，通常在水泥路面及管道埋设不深时检漏效果较好，对绿化带、土路等探测效果不佳，有时根本无法检测。它是检漏的*工具。
　　iii. 相关仪：不用依赖于人的听力，只要输入现场条件（如管材、管径、两感振器之间距离）仪器会自动计算并确定漏水点位置，主要用于过河、过桥、穿越房屋的管道和绿化带、埋设较深的管道，有时也对漏水异常点进行校核、判断，其它时候很少使用。
　　iv. 管线仪：是查找不明管线的*工具，我公司采用英国雷迪公司的管线仪。它对查找不明管线走向起着举足轻重的作用。
2、检漏工作技术流程
　　检漏工作是一项系统工程，要求技术全面、科学可靠。我公司检漏主要以声波探测技术为核心，从区域检测评价到漏水确认和漏点定位，都广泛使用该项技术。
　　采用的漏水调查技术流程如
　　（1）区域漏水状况评估----通常情况下根据掌握的资料对区域漏水状况进行评估，制订检漏计划。
　　（2）区漏水评估
　　（3）漏水探测---- 环境调查、阀栓听音、路面听音、相关分析等。
　　（4）漏水异常探测
　　（5）漏水点确认及定位----以钻探设备，通过漏水音在近距离高频进行漏水点的准确定位，要求≤±1m。
　　（6）漏水量计量及修复----利用计量设备，对漏水量进行计量，并对漏点进行修复。
　　（7）漏水原因分析----漏点的管材、管径、埋深、形状、漏水量、漏水原因进行分析，并与图片一起存档。
　　（8）存档（电脑化管理）
3、漏点分析
　　根据现场开挖结果，腐蚀穿孔的漏点和接口漏水的占绝大多数，原因一是埋设时间长，管道腐蚀严重，导致漏水；另一个原因是施工质量较差、防腐不合格等导致漏水；消火栓漏水占所有漏点的15.17%，为底部密封不严而从底座上的泄水孔跑水，此类事件已引起我公司高度重视；焊缝漏水占8.62%，是由施工质量引起的管道漏水。综上所述，在加强检漏工作的同时，应该加强管道施工质量的管理。
4、检漏工作的经验和体会
　　多数城市采用被动检漏法，待水漏到地面并发现后才去检修，或以此法为主。被动检漏法主要用于明漏的定位和开挖、维修，仅用这个方法不可能控制管网漏损。地下管道漏水的规律先产生暗漏，暗漏可能发展到明漏。暗漏的水流入河道、下水道或电缆沟，不主动检漏，是发现不了的。主动检漏法通常分为三种：音听检漏法、区域检漏法和区域装表法。管道漏水的规律，由暗漏到明漏。有时暗漏的水渗入土壤、下水道或电缆沟，不主动检漏，是发现不了的。主动检漏法包括音听检漏法、区域检漏法和区域装表法。对城市供水管网的状况，一定要相当熟悉，否则检漏工作很难很好地开展。环境调查的目的在于弄清楚管线走向、管材、管径。此外，对污水井、电缆井中出现的清水一定要追根溯源。环境调查的效果直接影响检漏的效益
三﹑供水管道检漏的主要方法
　　由于人类对供水管道漏水的共识，先后研究了一些检漏方法，也研制一些仪器，例如，在德国﹑英国等经济发达国家通常采用的检漏方法有：音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法和分区检漏法等。前三种检漏法是靠漏口产生的声音来探测漏点的，这对无声的泄漏就没有办法了。而分区检漏法是通过计量管道流量及压力来判别有无漏水存在，就是所谓的zui小流量法。目前我国通常采用被动检漏法，音听检漏法或相关检漏法，有些水司也采用了漏水声自动监测法或分区检漏法，随着供水管网管理的规范和技术的进步，许多水司会逐步引进漏水声自动监测法或分区检漏法，这对快速降低漏失，控制漏耗将起到积极的作用。
1．音听检漏法
　　音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种，前者用于查找漏水的线索和范围，简称漏点预定位；后者用于确定漏水点位置，简称漏点定位。
　　漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪及噪声自动记录仪来探测供水管道漏水的方法，根据使用仪器的不同，预定位技术主要有阀栓听音法和噪声自动监测法。
　　（1）阀栓听音法
　　阀栓听音法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点(如消火栓、阀门及暴露的管道等)听测由漏水点产生的漏水声，从而确定漏水管道，缩小漏水检测范围。金属管道漏水声频率一般在300～2500Hz之间，而非金属管道漏水声频率在100～700Hz之间。听测点距漏水点位置越近，听测到的漏水声越大；反之，越小，见图一。
　　（2）地面听音法
　　当通过预定位方法确定漏水管段后，用电子放大听漏仪在地面听测地下管道的漏水点，并进行定位。听测方式为沿着漏水管道走向以一定间距逐点听测比较，当地面拾音器靠近漏水点时，听测到的漏水声越强，在漏水点上方达到zui大，
拾音器放置间距与管道材质有关，一般说来，金属管道间距为1～2米，而非金属管道为0.5～1米，水泥路面间距为1～2米，土路面为0.5米。
（3）听漏仪的发展状况
　　从德国SEBA听漏仪的发展看，是从原来的模拟信号处理发展到现代数字信号处理。由于采用数字信号处理，使得抗环境噪声*力增强。数字频率分析﹑数字滤拨﹑瞬时值和zui小值记录及区分漏水与短时用水地连续监测等功能，只有数字化的仪器才能实现，如德国SEBA的HL 400和HL 4000检漏仪。
2．漏水声自动监测法
　泄漏噪声自动记录仪（如德国SEBA的GPL 99）是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有软件的计算机对数据记录仪进行编程后，只要将记录仪放在管网的不同位置，如消火栓、阀门及其他管道暴露点等，按预设时间(如深夜2:00～4:00)同时自动开/关记录仪，可记录管道各处的漏水声信号，该信号经数字化后自动存入记录仪中，并通过软件在计算机上进行处理，从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。人耳通常能同到30dB以上的漏水声，而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声。
　　数据记录仪放置距离视管材﹑管径等情况而定，一般说来，金属管道可选200～400米的间距，非金属管道应在100米之内的间距。
判别漏水的依据是：每个漏水点会产生一个持续的漏水声，根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水的存在。
　　使用泄漏噪声自动记录仪检漏有如下优点：
　　（1）检漏有规律，有助于发现漏水早期迹象；
　　（2）由于能自动开始和停止工作，而不用人来听测，从而降低了劳动强度和费用；
　　（3）仪器操作简便，可用计算机进行文件汇编。
3．相关检漏法
　　相关检漏法是当前zui有效的一种检漏方法，特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设太深或不适宜用地面听漏法的区域。用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的位置。
　　一套完整的相关仪主要是由一台相关仪主机(无线电接收机和微处理器等组成)、二台无线电发射机(带前置放大器)和二个高灵敏度振动传感器组成。其工作原理为：当管道漏水时，在漏口处会产生漏水声波，并沿管道向远方传播，当把传感器放在管道或连接件的不同位置时，相关仪主机可测出由漏口产生的漏水声波传播到不同传感器的时间差Td，只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V，漏水点的位置Lx就可按下式计算出来。
　　Lx=(L－V×Td)/2
式中V取决于管材、管径和管道中的介质，单位为m/ms，并全部存入相关仪主机中。测试过程见图四。
　　相关仪也经历了从低到高性能的发展过程，现代高性能的相关仪具有时间域和频率域（FFT）时实相关处理功能，同时具有高分辨率（0.1ms）﹑频谱分析及陷波﹑自动滤波﹑测管道声速和距离等功能，如德国SEBA的相关仪DYNACORR具备这些功能。
4．分区检漏法
　　在管道听测漏水声时，一般说来，漏点大产生的漏水声比漏点小产生的漏水声要大一些，但漏点大到一定程度漏水声反而小了，因此，我们不能认为听到的漏水声大，其漏水量就大，有时实际情况正好相反。分区检漏法使漏水点按漏水量大小分类成为可能，并因此能做到：控制大的漏水点并首先被排除掉。
　　每个管网中都存在着多处小的漏水点和几处大的漏水点，经验表明，漏水总量的80％是由20％大漏水点造成的。因此，尽快排除大的漏水点才能更好地控制漏耗，降低漏失率，同时，分区检漏可大大提高检漏速度
用流量计进行分区检漏时，首先关闭与该区相连的阀门，使该区与其他区分离，然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上；再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上，zui后开启消火栓，向被隔离区管网供水，见图五。借助于流量计，测量该区的流量，可得到某一压力下的漏水量，见图六。如果有漏水，可通过依此关/开该区的阀门，可发现哪一段管道漏水。德国SEBA的流量计TDM 10-60正是为分区检漏而设计的。
　　采用分区检漏法检漏的优点：
　　（1）能迅速排除大的漏水点；
　　（2）系统地测试，可进行管网状况分析；
　　（3）用所测流量与正常流量比较，可以发现漏水的早期迹象
5；压力差法
　　根据泄漏前后管线内压力的变化进行检测。这种方法与流量平衡法一样,一般只适用于大漏量的泄漏检测。
四、供水管道检漏过程中应注意的问题
　　前面叙述了供水管道的检漏方法和仪器，各水司选用何种检漏方式要根据所处的地理位置情况及选用的仪器设备而定。无论选用哪种检漏方法，在去现场检漏前，一方面要清楚地了解地下管线的实际走向、材质、管径、埋深、水压及使用年限；另一方面还要对检漏仪器进行选择，带哪些仪器。对所携带的仪器预先要进行检查，看是否有问题，如电池电压是否符合要求；接线是否对；有*等。其它检漏工具是否备齐。
　　此外，还应注意如下问题：
　　（1）如果遇多年未开启的井盖要点明火验证，证明井中无毒气时，方可下井操作。
　　（2）在市区检漏时一定要注意交通安全，应放置警示牌，穿上警示背心。
　　（3）对某些漏点难下决心定位需用打地钎法核实时，一定要查清此处是否有电缆。
　　（4）注意保持拾音器或传感器与测试点接触良好。
　　总之，各类检漏仪都有其自己的特点和性能及使用范围，就地面听漏仪而言，绝大部分管道漏水时用地面听漏仪均能听到漏水的声音，并准确找到漏水的地点，但有一少部分漏水点听测起来不太清楚，分析主要原因是漏水声传不到地面上来，情况可能是:
①管道埋设太深，漏水声能量被泥土吸收;
②漏口被水淹没，漏水声能量被水吸收;
③水压太低，导致漏口处产生的漏水声很微弱;
④漏口上方有下水管道隔音;
⑤管道接口处渗漏，几乎无漏水声;
⑥地面上有建筑物或堆积物，无听漏条件。
　　对于漏水声不能传到地面的漏点，用相关仪测试，可快速准确地定位漏点，并比用地面听漏仪要快得多。
　　总之，地下管道漏水情况十分复杂，有时要依靠各类检漏仪器和人的经验去判断，甚至有时还要借助于其它辅助手段判断，才能取得*效果。操作人员不能死记规程，要把规程和仪器性能融合起来应用。积累经验是十分重要的，每次检漏都要有原始记录，把有关数据记录下来，数据积累到一定数量后，可用统计分析方法找出其规律性，可提高今后的检漏效率
　　　2、漏水音的判断
　　正确区分漏水音与漏水“假音"，是检漏工作中非常重要的内容，每个人对漏水音的判断各不相同，在检漏过程中要求检漏小组在互查的基础上，特别注意以下几种情况。
　　1）不同管材漏水音不同。金属管材漏水频率高，非金属管线漏水频率低，排列顺序为：钢管>铸铁管>塑料管>水泥管。
　　2）承口、支管与弯头等对漏水音有一定影响。承口对漏水音有一个衰减作用，支管对漏水音有分流作用，弯头易产生漏水“假音"。
　　3）管网压力对漏水音产生影响，管网压力在2.5kg/cm2以上，漏水音易捕捉，管网压力在1kg/cm2以下，漏水音很小，难发现。
　　3、合理利用检漏设备
　　检漏人员一定要对各种检漏设备的性能比较了解，会合理利用检漏设备去解决复杂情况下的漏水问题。
　　4、对检漏结果归类整理
检漏工作，在降低漏耗的同时还应据此来促进管网管理工作。我公司非常重视对检漏结果进行归类整理，并认真加以分析。目前，我们对查明的漏水点均就漏水原因、管径、管材、埋设深度、漏水量、漏点形状等进行记录，录入电脑进行管理，并入档。在城市供水管网中，zui不利点的水压满足0.1Mpa就可以。供水过远的地区，可选择分级加压的供水方式，出厂压力不宜过高；对于检漏和维修频率较高的管段，要分析具体原因，进行必要的改造。为降低维修成本，对漏水频率较高的管道进行必要的更新改造。首先要选择新型管材，淘汰容易锈蚀和损坏几率高的管材；其次，管道施工要保证质量，减少因工程质量导致的管道破损。管网改造投资少，对改善供水、降低漏损有明显的效益。昆明自来水集团有限公司自1996年开始研究和应用除垢喷涂技术，以恢复中、小口径管道的输水能力，结果证实除能增加管道流量和压力外，控制漏损也效果明显。
　　另外，管网发生漏损是不可避免的，漏损量可以得到有效控制。在管网漏损率偏高的情况下，采取简单易行的主动检漏方法，尽快把漏损降到一定水平，有显著的经济效益。要通过长期的生产实践和实际检漏经验的积累，培养一支具有专业理论知识和丰富实践经验的检漏队伍。供水企业还需要建立相关的管理制度，持之以恒的开展此项工作。为有效地降低漏耗，应有计划地选配检漏仪器，变被动检漏为主动检漏，尽快组建检漏队伍，把漏失控制到zui低程度。
五、供水管道检漏过程中应注意的问题
　　前面叙述了供水管道的检漏方法和仪器，各水司选用何种检漏方式要根据所处的地理位置情况及选用的仪器设备而定。无论选用哪种检漏方法，在去现场检漏前，一方面要清楚地了解地下管线的实际走向、材质、管径、埋深、水压及使用年限；另一方面还要对检漏仪器进行选择，带哪些仪器。对所携带的仪器预先要进行检查，看是否有问题，如电池电压是否符合要求；接线是否对；有*等。其它检漏工具是否备齐。
　　此外，还应注意如下问题：
　　（1）如果遇多年未开启的井盖要点明火验证，证明井中无毒气时，方可下井操作。
　　（2）在市区检漏时一定要注意交通安全，应放置警示牌，穿上警示背心。
　　（3）对某些漏点难下决心定位需用打地钎法核实时，一定要查清此处是否有电缆。
　　（4）注意保持拾音器或传感器与测试点接触良好。
　　总之，各类检漏仪都有其自己的特点和性能及使用范围，就地面听漏仪而言，绝大部分管道漏水时用地面听漏仪均能听到漏水的声音，并准确找到漏水的地点，但有一少部分漏水点听测起来不太清楚，分析主要原因是漏水声传不到地面上来，情况可能是:
　　①管道埋设太深，漏水声能量被泥土吸收;
　　②漏口被水淹没，漏水声能量被水吸收;
　　③水压太低，导致漏口处产生的漏水声很微弱;
　　④漏口上方有下水管道隔音;
　　⑤管道接口处渗漏，几乎无漏水声;
　　⑥地面上有建筑物或堆积物，无听漏条件。
　　对于漏水声不能传到地面的漏点，用相关仪测试，可快速准确地定位漏点，并比用地面听漏仪要快得多。
　　总之，地下管道漏水情况十分复杂，有时要依靠各类检漏仪器和人的经验去判断，甚至有时还要借助于其它辅助手段判断，才能取得*效果。操作人员不能死记规程，要把规程和仪器性能融合起来应用。积累经验是十分重要的，每次检漏都要有原始记录，把有关数据记录下来，数据积累到一定数量后，可用统计分析方法找出其规律性，可提高今后的检漏效率。
六、检漏队伍的组建
(1)检漏人员素质
　　随着科学及技术的发展，检漏技术及仪器越来越*。因此，检漏人员应具备如下条件：
①知识层次越高越好，应具备高中学力；
②应具备吃苦耐劳的敬业精神，事业心强；
③要善于学习，不断探索和实践、积极总结检漏经验；
④在年龄结构上建议老、中、青相结合(比例约为1:3:5)，并逐步向年青化过渡。
(2)检漏队伍人数
　　一般每80～100公里的供水管道配1～2名检漏。
(3)检漏人员职责
①熟悉本地区管道运行的情况；
②熟练掌握检漏仪器和管线定位仪器；
③熟练掌握常规检漏方法；
④负责本区巡回检漏；
⑤负责仪器的维护和保养；
⑥做好检漏记录，填写报表，并编写检漏报告
(4)检漏考核指标
①暗漏检出率(检出的暗漏与修漏总数之比)应大于85%；
②检漏正确率(检漏人员报的地点与实际漏水点的距离在1米之内的比例)应大于95%。
2. 有效地选配检漏仪器
　　各水司的地理、经济及技术条件不同，选用的仪器也不同，要根据自身的具体情况选配。从地理情况分析，南方管线埋设较浅，用听漏仪可解决70%的漏水；而北方管线埋设较深，漏水声较难传到地面，选用相关仪。但从经济技术条件分析，直辖市、省会城市及经济发达城市的水司可选*的检漏仪器，这样为快速降低漏耗提供了前提条件。
3. 加强检漏人员的培训
　　检漏是一项综合性的工作，配备了检漏仪器，而没有选择合适的人员也很难发挥效益，这就需要加强对检漏人员的培训，以便提高检漏技能，同时更要培养检漏人员吃苦耐劳的敬业精神。
4. 选择有效的检漏方法
　　虽然供水行业检漏的方法较多，但是从检漏的实际效果看，应选用音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法或分区检漏法。目前许多水司均选用了这些方法，对控制漏水已经起到了一定作用。
5. 要充分调动检漏人员的积极性
　　检漏是一项很难的户外工作，有时还需夜晚工作，如何调动检漏人员的积极性是各水司应关注的问题。应采用经济杠杆创建有奖有罚的管理体制，来极大地调动检漏人员的积极性。（完）

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