论文部分内容阅读
2011年我国供水管道总长度57万公里,且每年呈现加速增长的趋势。与世界发达国家相比,我国供水平均漏损率高,漏损总量巨大,对资源、环境及社会造成巨大损失与危害,管网漏损及突发爆管成为供水管网日常运行最显著的安全问题,在降低管道漏损、爆管预防方面还需付出很大的努力。供水管网漏损检测方法众多,其中声学检测应用较多。目前供水管网管理侧重于检漏、爆管发生后的补救,即被动检测,而事故防范应从被动抢险转变到主动预防,即主动检测。本文统计分析某区漏损情况,进行声波被动检测、超声波主动检测实验与研究,包括以下几个方面。(1)调查华北某市某开发区的漏损控制方法,包括:仪器配备、检漏程序及各仪器的使用情况,该区的漏损控制水平较高。统计该区检漏数据与资料,利用Arc GIS建立管网漏损数据库。对该区的漏损情况进行影响因素分析,得出漏点巡查时应加强管道附件、小口径管道、铸铁管的检测。(2)搭建实验室声波漏损检测装置,对不同漏损孔径、管道周围不同介质、不同流量大小、管道附件等情况进行声波漏损检测实验,分析泄漏声信号的变化规律:背景噪声与泄漏信号有特征区别,背景噪声频率分布较低(0~1000Hz),幅值较低,泄漏声信号频率分布广(0~4000Hz),高频部分幅值较大;3mm孔径较1mm孔径泄漏声信号明显;管周围介质为粗砂较石子泄漏声信号明显;加有管道附件弯头、三通均造成泄漏声信号衰减,且三通的衰减更大。(3)对漏点两端的拾音器采集的泄漏声信号,进行互相关分析,使用未经过处理的声信号进行漏点定位时,误差很大,得到的时间延迟为2.4ms。FFT滤波后,得到的时间延迟为-0.4ms,定位误差为0.1m,提高了准确度。在实验管道上进行了相关仪漏点定位进行实验,两探头至漏点距离差越小,定位越准确。(4)搭建了实验室超声波检测装置,进行钢板超声波入射角实验,得到入射角为29°时耦合程度最佳,为超声波传感器带的设计提供参数。设计、筛选环形发射阵列、接收阵列的压电陶瓷体及窄脉冲发生器的参数,建立了实验室模拟管道测试装置,初步完成了超声导波缺陷探测实验。