供水管道漏損的聲波檢測實驗研究.pdf

1、2011年我國供水管道總長度57萬公里,且每年呈現(xiàn)加速增長的趨勢。與世界發(fā)達國家相比,我國供水平均漏損率高,漏損總量巨大,對資源、環(huán)境及社會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)日常運行最顯著的安全問題,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)漏損檢測方法眾多,其中聲學(xué)檢測應(yīng)用較多。目前供水管網(wǎng)管理側(cè)重于檢漏、爆管發(fā)生后的補救,即被動檢測,而事故防范應(yīng)從被動搶險轉(zhuǎn)變到主動預(yù)防,即主動檢測。本文統(tǒng)計

2、分析某區(qū)漏損情況,進行聲波被動檢測、超聲波主動檢測實驗與研究,包括以下幾個方面。
　　(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。對該區(qū)的漏損情況進行影響因素分析,得出漏點巡查時應(yīng)加強管道附件、小口徑管道、鑄鐵管的檢測。
　　(2)搭建實驗室聲波漏損檢測裝置,對不同漏損孔徑、管道周圍不同介質(zhì)、不同流

3、量大小、管道附件等情況進行聲波漏損檢測實驗,分析泄漏聲信號的變化規(guī)律:背景噪聲與泄漏信號有特征區(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孔徑泄漏聲信號明顯;管周圍介質(zhì)為粗砂較石子泄漏聲信號明顯;加有管道附件彎頭、三通均造成泄漏聲信號衰減,且三通的衰減更大。
　　(3)對漏點兩端的拾音器采集的泄漏聲信號,進行互相關(guān)分析,使用未經(jīng)過處理的聲信

4、號進行漏點定位時,誤差很大,得到的時間延遲為2.4ms。FFT濾波后,得到的時間延遲為-0.4ms,定位誤差為0.1m,提高了準確度。在實驗管道上進行了相關(guān)儀漏點定位進行實驗,兩探頭至漏點距離差越小,定位越準確。
　　(4)搭建了實驗室超聲波檢測裝置,進行鋼板超聲波入射角實驗,得到入射角為29°時耦合程度最佳,為超聲波傳感器帶的設(shè)計提供參數(shù)。設(shè)計、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),建立了實驗室模擬管道測試