鄭麗華

（陽谷縣城鄉(xiāng)供水服務(wù)中心，山東 聊城 252300）

淡水資源極其珍貴，水資源直接影響居民的生活質(zhì)量，供水管道的水泄漏會造成水資源的浪費，也造成了一些次生的災(zāi)難，如路基、建筑物地基的破壞、污染物和礦物質(zhì)的滲入等。供水管網(wǎng)系統(tǒng)是一種大型的、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，管道按一定的配置方式進行連接，它的基本包括管道、水泵、水塔、蓄水池等。目前已有的管道有鋼管、鑄鐵、球墨鑄鐵、預(yù)應(yīng)力混凝土、塑料等，其中環(huán)保衛(wèi)生塑料管道的使用日益廣泛。但是，由于塑料管道中的聲波信號會迅速地減弱，因此，自來水的管道泄漏檢測技術(shù)將會遇到新的問題。

隨著城市建設(shè)不斷深化，對供水的需求量不斷增加，管道的布置也日益復(fù)雜緊密。在自來水管道出現(xiàn)滲漏時，管道系統(tǒng)的錯綜復(fù)雜，會使準確定位泄漏部位成為一項技術(shù)上的難題。通過對泄漏部位進行快速的探測，可以有效地降低水的損耗，延長管線的使用年限。自來水管網(wǎng)的檢測是一件涉及人民群眾利益的比較復(fù)雜的工作，而且專業(yè)性很強，對相關(guān)工作人員的要求較高。為此，工作人員必須強化學(xué)習(xí)，熟練運用最新的檢測技術(shù)，確保供水設(shè)備的安全。

1 檢漏技術(shù)的應(yīng)用概況

檢漏技術(shù)是針對供水管道、輸水管道等最關(guān)鍵的一項技術(shù)，將現(xiàn)代技術(shù)引入管道系統(tǒng)中，通過檢測管道中的漏水聲和自來水所發(fā)出的聲音的聲波等，從而確定泄漏點的具體位置。這種檢漏技術(shù)是一種適用于目前國內(nèi)供水管道使用的鑄鐵、球墨鑄鐵、鋼管、塑料以及預(yù)應(yīng)力混凝土等材料。鑒于國內(nèi)很多家庭使用的水管都是塑料管，客觀地說，塑料管材的聲波衰減速度很快，這就為供水管網(wǎng)的檢測工作提出了一場新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

檢漏技術(shù)是針對供水系統(tǒng)的物理泄漏進行的檢測方法，它按泄漏發(fā)生的時間分為主動檢測和被動檢測兩種。目前，所采用的檢漏技術(shù)多是主動檢漏技術(shù)。

2 自來水管道檢漏技術(shù)的重要作用

自來水管老化、外力等因素是導(dǎo)致自來水管滲漏的一個主要原因，因此，在自來水管出現(xiàn)管泄漏后，應(yīng)進行維修。（1）管道滲漏后，將不斷發(fā)生的水流滲漏，導(dǎo)致水資源的浪費，及時對管道進行檢查，以減少滲漏，防止水資源的浪費。（2）管道泄漏后不及時進行維修，很可能會導(dǎo)致管道泄漏的情況更為惡化，影響管道的使用壽命，對公司的經(jīng)濟效益不利，所以檢漏維修可有效延長管道使用壽命，提高經(jīng)濟效益。（3）管道滲漏后，將管道淹沒在污水中，導(dǎo)致管道被污物侵蝕，導(dǎo)致滲漏加劇，并容易對供水管道進行二次污染，及時檢查和維修可以有效地減少滲漏帶來的危害。（4）管道一般沒有地基支撐，道路或建筑物的坍塌會對管道造成一定的損傷，而且管道在平時是保持壓力均衡的，如果出現(xiàn)滲漏，很可能會導(dǎo)致管道失去平衡，從而影響正常的供水，通過檢測技術(shù)可以解決管道滲漏，并能穩(wěn)定管道的承壓，確保供水的安全。

3 管網(wǎng)泄漏檢測的重要設(shè)備及其特性

3.1 聽音棒

水管泄漏檢測設(shè)備中，最常用的就是聽音棒，其分為金屬棒和木質(zhì)棒兩種。其最大的優(yōu)勢在于其易于隨身攜帶，而且在檢漏時具有很高的敏感性，不受測試環(huán)境的制約。當檢測時，將聽音棒一頭置于地板上，另一頭則讓測試員通過聽覺來確定水管有沒有滲漏，不過，聽音棒也有一個很大的缺陷，那就是無法探測到1m之下的漏水點。

3.2 電子放大檢漏器

電子放大檢漏器由過去的模擬信號處理發(fā)展到今天的數(shù)字信號處理。它可以完成數(shù)字頻率分析、最小值和瞬間值的測量，并且對周圍環(huán)境的抗干擾能力也很強。同時，該系統(tǒng)可以對泄漏進行持續(xù)監(jiān)測，可將滲漏與短期用水區(qū)別開，從而改善泄漏檢測的質(zhì)量。

3.3 示蹤檢漏儀

本儀器適用于供水系統(tǒng)比較簡單的情況。該方法運用了壓力的相關(guān)理論，將一定濃度的氣體注入管道，若管路中存在泄漏，則會引起管路內(nèi)、外部的壓力差異。當這些氣體通過管線泄漏時，地面上的氣體濃度會升高，就可以確認泄漏的地方。然而，該設(shè)備并不適用于較復(fù)雜的地下管線。另外，在采用示蹤器的情況下，對地表進行鉆探集氣時，應(yīng)留意兩個孔之間的間隔不得超過3.5m。

3.4 相關(guān)檢測儀器

相關(guān)檢測儀器也是收集管道里發(fā)出滴答滴答的漏水聲音，不過，它接收的是水管里傳來的漏水信號。通過在管道的兩個末端安裝一個檢測裝置來采集泄漏信號，再將這些信號發(fā)送給相關(guān)設(shè)備，通過一套精密的計算，判斷出水管有沒有滲漏。然而，目前相關(guān)檢測儀器對聲音傳感器的要求較高，目前尚未得到廣泛推廣。多探頭相關(guān)器與常規(guī)相關(guān)器的工作原理基本相同，也可偵測滲漏訊號。而多探頭相關(guān)儀器可同時對一根管線進行大范圍的檢測。這個儀器由主機、多個探頭和相應(yīng)的軟件構(gòu)成，并不需要考慮管道的特性，不過，這個儀器也對聲音傳感器要求極高，對于精度和寬度要求也高。

3.5 水聽器傳感器

水聽器傳感器是一種與相關(guān)儀器配套的探測器，它是將水下的聲音轉(zhuǎn)化為電信號的被動換能器，它可以通過對水下的泄漏聲音進行測量，將水聽器直接連接到消防取水裝置，或者是直接與供水系統(tǒng)的裝置連接，因為泄漏聲音在塑料管道中的傳輸方式的特殊性，所以對50Hz以內(nèi)的漏水聲的探測效果要好于外部的壓電陶瓷的加速度計，通過水聽器可以探測出在水中傳播漏口的摩擦聲音，從而減少漏口的摩擦聲音的傳遞路徑，防止泄漏聲音的衰減。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有了一種具有穿心型的主動換能器，該設(shè)備具有更小的尺寸和更好的應(yīng)用前景，可以為檢測裝置提供精確的水聲數(shù)據(jù)，并提高其位置的準確性。

4 自來水管檢漏的方法

由于引入了檢漏設(shè)備，使得檢測技術(shù)得到了很大程度的提高，而檢漏的方法就是利用這種方法來提高檢漏工作的效率。檢漏技術(shù)的應(yīng)用與工人的技術(shù)和經(jīng)驗有關(guān)，水管的分布存在著錯綜復(fù)雜的問題，需要工作人員分析滲漏情況，確定采用的工具和檢漏方法，使檢漏工作順利開展，提高檢出漏水點的準確性。以下是檢漏技術(shù)的主要方式。

4.1 聽音檢漏法

聽音檢漏法是最常見、成本低廉是目前最常見的一種檢漏法，而聽音法則以聽音桿為基礎(chǔ)，其中最常見的是閥栓聽音法和地面式聽音法，閥栓式聽音法是確定滲漏范圍，地面式聽音法則是尋找滲漏點的位置。而聽音法在很大程度上取決于工作人員的工作經(jīng)驗，但聽音法可以快速地減少探測面積和發(fā)現(xiàn)滲漏部位，并且由于它的簡便、成本低、效率高，成為目前最普遍的一種檢漏技術(shù)。

4.2 被動檢漏法

被動檢漏法是一種常規(guī)的檢漏技術(shù)，它的檢漏費用和成本較低，性價比極高。漏水信息主要是由檢漏人員或市民發(fā)出的警報，這種方法只能檢測明漏，很難用于檢查暗漏，可以用來做滲漏報警后的常規(guī)檢查，但不能作為主要的檢查手段。

4.3 水平衡檢測方法

水均衡檢驗法，由三個階段來檢驗滲漏水量是否處于規(guī)定的值，以判斷有無滲漏情況。首先，必須在供水最少時段內(nèi)（通常是夜間）關(guān)掉全部用水系統(tǒng)，封閉干擾探測用水管，并使旁道管處于開啟的情況下，利用旁道管上的流量計來觀測水流，如管路中有滲漏，則總水表不能正確運行，而管道不漏水時，總表運行正常且良好。第二階段的探測，是對對應(yīng)的排水管道進行探測，找出滲漏部位，減小探測范圍。第三個步驟是利用設(shè)備來確定漏水的地方。水平衡檢測方法是一種很復(fù)雜的方法，它具有時間限制，但是，它可以探測到的暗泄漏，所以可以根據(jù)實際的條件來進行。

4.4 示蹤氣體檢漏方法

這種方法的目的是找出漏水的地點，在探測過程中，先將5%的氫氣和95%的氮氣混合注入管道中，然后，在地表用氫氣探測器探測地表的氣體濃度的變化，當探測到地表的氫氣含量上升時，表明該點是泄漏的地方。此算法可用于測定某一特定范圍內(nèi)及單個管線的滲漏點，但在測量范圍過大時，不宜采用此種檢漏方法。

4.5 聲波檢測法

聲波檢測技術(shù)是利用聲波檢測設(shè)備對滲漏部位進行檢測的方法，它包含輔助設(shè)備聲波檢測、管道聲波檢測、管道內(nèi)自來水聲波檢測等。管道漏水后，漏水周圍會發(fā)出噪聲，通過管道周圍的介質(zhì)和管道中的水進行擴散。在進行檢測時，可以依據(jù)技術(shù)狀況，比如，儀表、人力等來確定滲漏部位。這種方法需要很高的聽覺技術(shù)，因而其實際應(yīng)用時費用昂貴，至今還沒有得到廣泛的推廣。

4.6 探地雷達法

地面雷達是日本20世紀80年代研制出來的一種檢漏設(shè)備，可以用無線電波對管道的滲漏情況進行檢測，并將管道的運行情況實時地反映出來。該探地雷達具有技術(shù)性能上的優(yōu)勢，可以精確定位出漏點，并可直觀的表示。但缺點是，一次只能探測到很少的區(qū)域，要有漏水探測器配合使用才行。比如，在塑料排水管道的外面安裝一個感應(yīng)器，然后利用探地雷達的電磁信號對整個系統(tǒng)進行掃描，此時，探地雷達就會采集到電磁波回波形信息，由技術(shù)人員進行模擬仿真，從而判斷出泄漏的具體位置，很大程度上避免了塑料管道聲音信號衰減的劣勢。因此，目前探地雷達法主要應(yīng)用在以塑料管道為主體的管道系統(tǒng)中。

4.7 綜合分析法

水管分布復(fù)雜，管道滲漏部位難以僅靠一臺設(shè)備和一種檢測手段進行準確定位，必須進行現(xiàn)場環(huán)境評價，選用相應(yīng)的檢測設(shè)備和檢測手段，并結(jié)合管道分布、管道連接、水流、不明支管等因素進行分析，從而發(fā)現(xiàn)滲漏部位。綜合的檢測方法需要運用各種方法和工具進行補充校正，充分利用人力和設(shè)備的力量，排除虛漏，找到真實滲漏的具體部位。綜合分析方法對工作人員的工作水平和豐富的工作經(jīng)驗都有很高的需求，但是，它可以偵測到各種滲漏的問題，所以必須加強工作人員的相關(guān)學(xué)習(xí)，以應(yīng)付各種管道的錯位檢查，并及時發(fā)現(xiàn)滲漏部位并修補，以確保供水的安全。

4.8 相關(guān)檢漏方法

相關(guān)檢漏方法以金屬管材為原料的供水管網(wǎng)展開，此檢漏方法對外部噪音具有很好的抗擾性能。當水管滲漏時，滲漏的地方會出現(xiàn)泄漏的聲音，聲波會通過輸水管慢慢擴散到很遠的地方。

在相關(guān)檢漏方法中，由有關(guān)儀表的主設(shè)備接受管道漏水點的位置。由于金屬供水管道出現(xiàn)泄漏后，滲漏的聲音會迅速地沿管道的兩邊擴散。漏水聲音的傳播會出現(xiàn)時間延時現(xiàn)象，這就需要采用相關(guān)儀器的主機的相關(guān)解析技術(shù)來確定這一時間延時，判斷管道漏水點的準確位置。現(xiàn)在，國內(nèi)也引進了一種新的相關(guān)檢漏儀器，將滲漏預(yù)定位技術(shù)和準確定位技術(shù)結(jié)合起來，是一種典型的多探針相關(guān)檢漏設(shè)備，能同時檢測多次檢測泄漏部位，實現(xiàn)全方位、準確的檢測。

4.9 爆管預(yù)警系統(tǒng)

爆管預(yù)警系統(tǒng)是根據(jù)水錘對管道爆炸所產(chǎn)生的破壞而研制出來的，通常情況下，在城市供水管線中都會存在水錘現(xiàn)象，能夠?qū)ψ詠硭艿老到y(tǒng)進行檢測。當管道系統(tǒng)在水泵開始和關(guān)機時，會給管道會產(chǎn)生一種快速的水壓，這種高壓可以在0.001s之內(nèi)，將管道中的壓力提升到4～10倍，這就是所謂的正壓（負）突波，也是導(dǎo)致管道斷裂的主要因素。在這樣的情況下，一般的壓力表和控制系統(tǒng)是不可能在這么快的速度下檢測和記錄這種速度的。這時，可以使用可感測0.0001s的壓力傳感器，再加上爆管預(yù)警系統(tǒng)和計算機軟件，組成一個感測記錄裝置，對管道泄漏進行實時監(jiān)控，實時地測量，及時確定泄漏點的位置。

5 結(jié)語

綜上所述，在管網(wǎng)錯綜復(fù)雜的情況下，檢漏工作的技術(shù)含量越來越高，必須不斷學(xué)習(xí)，掌握多種檢測設(shè)備的運用技巧，不斷提升自己的技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)自來水管道滲漏部位，及時維修，確保供水設(shè)備的安全。