供水管道漏損的聲波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、2011年我國(guó)供水管道總長(zhǎng)度57萬(wàn)公里,且每年呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)供水平均漏損率高,漏損總量巨大,對(duì)資源、環(huán)境及社會(huì)造成巨大損失與危害,管網(wǎng)漏損及突發(fā)爆管成為供水管網(wǎng)日常運(yùn)行最顯著的安全問(wèn)題,在降低管道漏損、爆管預(yù)防方面還需付出很大的努力。
　　供水管網(wǎng)漏損檢測(cè)方法眾多,其中聲學(xué)檢測(cè)應(yīng)用較多。目前供水管網(wǎng)管理側(cè)重于檢漏、爆管發(fā)生后的補(bǔ)救,即被動(dòng)檢測(cè),而事故防范應(yīng)從被動(dòng)搶險(xiǎn)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)預(yù)防,即主動(dòng)檢測(cè)。本文統(tǒng)計(jì)

2、分析某區(qū)漏損情況,進(jìn)行聲波被動(dòng)檢測(cè)、超聲波主動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)與研究,包括以下幾個(gè)方面。
　　(1)調(diào)查華北某市某開發(fā)區(qū)的漏損控制方法,包括:儀器配備、檢漏程序及各儀器的使用情況,該區(qū)的漏損控制水平較高。統(tǒng)計(jì)該區(qū)檢漏數(shù)據(jù)與資料,利用Arc GIS建立管網(wǎng)漏損數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)該區(qū)的漏損情況進(jìn)行影響因素分析,得出漏點(diǎn)巡查時(shí)應(yīng)加強(qiáng)管道附件、小口徑管道、鑄鐵管的檢測(cè)。
　　(2)搭建實(shí)驗(yàn)室聲波漏損檢測(cè)裝置,對(duì)不同漏損孔徑、管道周圍不同介質(zhì)、不同流

3、量大小、管道附件等情況進(jìn)行聲波漏損檢測(cè)實(shí)驗(yàn),分析泄漏聲信號(hào)的變化規(guī)律:背景噪聲與泄漏信號(hào)有特征區(qū)別,背景噪聲頻率分布較低(0~1000Hz),幅值較低,泄漏聲信號(hào)頻率分布廣(0~4000Hz),高頻部分幅值較大;3mm孔徑較1mm孔徑泄漏聲信號(hào)明顯;管周圍介質(zhì)為粗砂較石子泄漏聲信號(hào)明顯;加有管道附件彎頭、三通均造成泄漏聲信號(hào)衰減,且三通的衰減更大。
　　(3)對(duì)漏點(diǎn)兩端的拾音器采集的泄漏聲信號(hào),進(jìn)行互相關(guān)分析,使用未經(jīng)過(guò)處理的聲信

4、號(hào)進(jìn)行漏點(diǎn)定位時(shí),誤差很大,得到的時(shí)間延遲為2.4ms。FFT濾波后,得到的時(shí)間延遲為-0.4ms,定位誤差為0.1m,提高了準(zhǔn)確度。在實(shí)驗(yàn)管道上進(jìn)行了相關(guān)儀漏點(diǎn)定位進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩探頭至漏點(diǎn)距離差越小,定位越準(zhǔn)確。
　　(4)搭建了實(shí)驗(yàn)室超聲波檢測(cè)裝置,進(jìn)行鋼板超聲波入射角實(shí)驗(yàn),得到入射角為29°時(shí)耦合程度最佳,為超聲波傳感器帶的設(shè)計(jì)提供參數(shù)。設(shè)計(jì)、篩選環(huán)形發(fā)射陣列、接收陣列的壓電陶瓷體及窄脈沖發(fā)生器的參數(shù),建立了實(shí)驗(yàn)室模擬管道測(cè)試