气体示踪法解决管道漏水检测难题

       在用示踪气体检漏仪查找地下管道泄漏之前，必须探明地下管道的准确走向。如果是新施工的管道，走向当然很清楚，不需要管线探测仪帮助定位；常规方法地面听漏很难解决的，可选用该方法。

      如果是旧管路系统，走向可能不清楚或地面未标记管道的埋设走向，这时必然用管线探测仪探明管道的走向。因为示踪气体在升至地面过程中横向扩散很小，如果管道走向不准确，很可能检测不到示踪气体而误认为管道无泄漏。管道上面的掩埋介质直接影响着示踪气体升至地面的时间。

       一般新竣工的管道，其管道上面的掩埋物较松散且干燥，这种情况下只要注入气体一小时后就可以开始检测示踪气体。检测旧管网则需要等待较长时间，因为管路上掩埋层经过长时间的沉积和外力挤压，变得密实坚硬。

盘点常用的管道漏水检测设备

常用的管道漏水检测设备：

　　听音杆：直接接触管网，漏水声直接通过金属杆***的簧片传入耳中。听音杆结构简单，重量轻，操作方法简单，成本很低，在中国应用量很大。金属听音杆仍然是预定位和精定位的主要设备，特别是在那些专业检漏队伍中几乎人持一支。

　　检漏仪：检漏仪是专门探测管道漏水噪音的设备。漏水声波是由漏口处产生，并通过管道传播，同时也通过土壤从不同的方向扩散到地面。为准确定位漏点位置，把通用拾音器放在管道上方，以1米间隔来比较泄漏噪音的强度。在通常情况下，听测到较大泄漏噪声的地方就是漏点位置。检漏仪一般有主机、通用拾音器、专用耳机三大部分组成。

　　管道漏水相关仪：管道漏水相关仪是快速定位压力管道泄漏位置的设备，把振动传感器置于管壁或与管道相连的部位，由于泄漏点产生的泄漏噪声沿管道从泄漏点向远方传播，两个振动传感器可拾到传播的泄漏噪声信号，该信号通过发射机或通过电缆传给相关仪主机，相关仪主机根据接收信号的不同时间来计算漏点位置，并以图形及数据给出测试结果。这种测试对环境干扰不敏感，因为这些干扰信号可通过交叉相关技术被相关仪滤掉。只要正确操作相关仪，就能准确地确定漏点位置，而不需要丰富的听漏经验。相关仪一般有主机、无线发射机、振动传感器三部分组成

　　管线定位仪：管线定位仪利用电磁感应技术来工作，用于定位地下电缆和金属管道准确走向和深度，管线定位仪一般有发射机和接收机两大部分组成，发射机一般配有被动频率并有多种主动频率可选，发射功率可调。

　　区域泄漏普查系统：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。当装有专用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、阀门及其它管道暴露的点等，按预设时间同时自动开/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，并通过专用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，部分设备集漏水预定位和精定位于一体。

　　常用的其他辅助设备比如发电机、冲击钻、寻闸仪、测压表等。

　　目前，在一些发达国家已经广泛地采用声学检测设备做例行的管道漏水检测工作，我国也曾先后引进若干台这类***设备，除去价格因素，设备的操作、性能都有局限性。通常都是在多个点放置多台仪器，构成分布式系统，利用相关算法得出具体的漏水地点。很明显，使用这种检测方法的可移动性为零，应用的效果不好。要想检测的范围广，则必须安装多台设备，成本会增加很多。如果把这种大型仪器开发成类似掌上设备，随着检测人员的走动，检测点随之变化，必然会扩大此类产品的应用。近几年来，随着低功耗处理器ARM的出现，信号采集存储系统的功耗和体积不断减少，满足便携式的要求，使得掌上仪器的开发成为可能。

地下管道漏水检测方法的探索和发展 

      自从有了用地下管道输送的自来水，没过多久就会发生有漏水问题，并且会发现，漏水发生时地表未必有迹象，即使水从地表渗出，渗出点也未必就是漏点，特别是地面有水泥等覆盖层时，更是如此。为了及时准确地测出漏水位置，人们就不断研究、探索各种检测方法。其中有区域装表法、音听法、声振法、红外法、示踪元素法、探地的雷达法，相关信号检测法以及埋层介质物理性质变化检测法等，我们应当理解对任何一种检测方法实质上都是管道检测漏水引发的某种效应，对应效应愈明显检测愈简便则这种方法将愈有效，因为着眼点不同，这些方法也各具优点和局限。下面分别做一简要说明：

（1）区域流量法：指在供水管网的某一区域，将进入此区域的流量表与流出这一区域的流量表统计对照，其差额必是此区间的无计量损失，若无其它无计量消耗，则可知此区间的漏水损耗，这对管理者会“心中有数”。装表分割区域愈密，分段愈清楚，则对各段漏失的情况了解也愈清楚。但是装表不可能过于密集。这种方法不能确定漏水点准确位置，故不能作为具体修复、破开路面的依据。

要点：漏水引起计量差。

（2）音听法、声振法：音听法指用某种传声工具倾听漏水的声音，根据漏水声的大小与音质特点判断漏水位置，这种方法使用最为广泛，从简单的机械式听漏棒，听漏饼到各类音听检漏仪，这一方法从本质上说应叫声振法。目前发展相当迅速，也是本讲义将重点介绍的方法。相关检漏仪也应属于声振法体系。

要点：漏水引发振动和发声效应。

（3）红外法指在管网区域作红外扫描测量，地下发生漏水时，局部地域与周围产生温度差，红外辐射情况将不同，红外图象将反应这一区别，利用这一区别可以发现漏点，注意到由于地下排水，积水状况可能因其它因素而不同。红外辐射也可能由于非漏水因素而不同，这种方法的应用也受到限制。

要点：漏水引发红外辐射局部变化（温度效应）。

（4）示踪元素法：在供水过程中加入某种无害放射性元素，漏水处将释放出这种带放射性的水，用测量放射性物质的方法可以检测漏水位置，这一方法因影响供水过程，还可能在其它排放过程中造成干扰，故虽实验条件可行但广泛使用却很困难。

要点：附加放射性物质利用漏水成为载体，转而检测。

（5）探地的雷达法，利用电磁波扫描地下状态，从反射信号观察地下物体状态分布，如能做到一目了然，当然既清楚又准确。但是，由于地下介质与空气不同，分层杂乱性大，对电磁波穿透深度有限，特别是在水管周围已有积水，喷口朝下，更不易看清，加之目前这类仪器价格昂贵，尚未达到普遍使用阶段。

要点：移植使用“雷达”于地下，应着眼于未来。

(6)相关检测法：

相关检漏法，从原理上说是一种移植技术，属于声振法。漏水点引起的振动沿管道向两侧传播，放在两侧不同距离的传感器收到某时刻漏水点发出的声波将有一个时间差，这个时间差是由管道声速和漏点位置决定的。它的突出优点在于利用管道传声好，直接在管道上测量并由仪器计算***，排除人的经验因素，也可回避检测者必须持工具到测点上方的问题，它的实际困难在于条件制约，必须有两个放置传感器的直接接触管道点，对管道状态要清楚，包括走线、弯曲、声速且传声条件要好。

另一制约因素是价格昂贵。

目前已有多种型号相关检测仪，在国内市场销售，国内大自来水公司亦有不少应用，但由于我国管网并无专用检测点，条件较差，应用起来相当不便，效果尚未理想，也不能取代其它方法完成检测任务。

要点：相关检测原理明确***，实际制约条件较多。

（7）介质物理特征检测法

这一方法广泛应用于地球物理探测的地质部门，由于我国不少地质工作者长于此项，他们对应用测量各种物理量的变化而推断被测地点的状态有特长，作为综合方