泄漏產(chǎn)生后在漏口產(chǎn)生噪聲,噪聲沿管道以壓力波的形式向兩端傳播,壓力波傳播過(guò)程中使管壁產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),發(fā)出連續(xù)的振動(dòng)音,即為設(shè)施上聽(tīng)到的漏水噪聲。漏水噪聲因管材、管壁厚、管徑、水壓、漏孔大小、漏孔形狀以及管道圍土和管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同而不同,音質(zhì)和音量都會(huì)有差別,所以音聽(tīng)法探測(cè)漏水看似簡(jiǎn)單,但需要具有對(duì)漏水噪聲的認(rèn)知和判別經(jīng)驗(yàn)。
一、漏水噪聲的類(lèi)型和產(chǎn)生的原因
影響漏水噪聲的因素很多,與檢漏工作有關(guān)的有:
1、管內(nèi)水壓:充滿(mǎn)水的管道在水壓作用下,形成壓力波,產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)噪聲(過(guò)水音),在漏孔內(nèi)壁,水流發(fā)生附壁效應(yīng)而產(chǎn)生超低頻聲音(1Hz--10Hz)。
2、壓力梯度:水在管道破損處流出,形成壓力差。壓差大,水通過(guò)破損處快速流出,產(chǎn)生強(qiáng)且清晰的漏水聲;壓差小,則流速慢,產(chǎn)生的聲音弱、模糊。
3、漏水漩渦噪聲:管內(nèi)漏點(diǎn)周?chē)驂毫ψ兓a(chǎn)生許多漩渦,漩渦生成與流出速度成正比的周期性噪聲,主要為高頻成分(數(shù)千赫)。
4、管道周?chē)橘|(zhì)類(lèi)型:剛性介質(zhì),水流通暢,壓差大時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)而清晰的漏水噪聲。柔性介質(zhì),水流不暢,流出水被吸收,壓差變小,漏水聲音模糊。
5、破裂類(lèi)型:大口徑管道破裂,壓力下降大,產(chǎn)生弱的模糊漏水聲音;小口徑管道破裂,壓差變化小,漏水聲音強(qiáng)而清晰。
6、管材類(lèi)型:剛性材質(zhì)管道,漏水產(chǎn)生的噪聲多為高頻,聲音尖銳清晰。柔性材質(zhì)管道破損,高頻成分多被吸收,漏水聲音以低頻為主。
7、邊緣音:銹蛀、腐蝕造成的漏孔,形狀復(fù)雜,漏水噴出時(shí)形成的渦流產(chǎn)生壓力波進(jìn)而產(chǎn)生高頻邊緣音。
此外,因漏水噴出管道,水與管道周?chē)慕橘|(zhì)摩擦也會(huì)產(chǎn)生具有一定特色的與漏水有關(guān)的聲音,通常頻率較低,檢漏時(shí)也可應(yīng)用。
二、漏水噪音的傳播
1、漏水噪聲在管道內(nèi)的傳播
(1)管道傳播:剛性材料對(duì)聲能吸收小,聲能大部分被發(fā)射,也有部分投射進(jìn)周?chē)橘|(zhì)中。管道表面光滑聲音的散射較小,反射音清晰,表面粗糙則散射強(qiáng),聲音多被吸收。
(2)水的傳播:噪聲同時(shí)通過(guò)水向兩端傳播,相比與管道來(lái)講傳播的距離要遠(yuǎn)。
(3)管內(nèi)的傳播特性:漏水噪聲的衰減率因管材不同而不同,與距離成反比;一般來(lái)說(shuō)管材的彈性系數(shù)大衰減越?。还軓皆酱笏p率也越大;噪聲通過(guò)四通后的衰減較之通過(guò)三通和90度彎管的衰減顯著;噪聲通過(guò)三通和90度彎管后和直管相比減弱不明顯。
剛性管道,在距離5-10米的位置會(huì)有較寬的頻譜分布,多為幾千赫茲以?xún)?nèi),柔性管道則很難采集到一千赫茲以上的噪聲成分。
2。漏水噪聲在介質(zhì)(土壤)中的傳播
漏水噪聲在土壤中傳播時(shí),大多數(shù)信號(hào)將沿著管壁傳播,很少部分以反射方式傳播。圍土多孔、疏松時(shí),聲音以散射方式傳播。噪聲通過(guò)土壤傳播時(shí),大部分高頻及相當(dāng)一部分低頻成分被吸收。
三、漏水噪聲頻率高低的影響因素
目前機(jī)械聽(tīng)音桿和聽(tīng)漏儀所能拾取的聲音頻率多為0.07-5kHz之間,通常我們將漏水噪音分為三個(gè)部分:高頻、中頻、低頻。在管道設(shè)施上聽(tīng)音相比于地面聽(tīng)音在頻率成分上還會(huì)有不同,地面聽(tīng)音高頻成分很少,其噪聲一般分布在幾十到幾百赫茲的范圍,在管道設(shè)施上直接聽(tīng)音,高頻成分會(huì)有一部分,在實(shí)際工作中 要注意選擇地面和設(shè)施上聽(tīng)音的濾波。
四、漏水聲音的干擾
聽(tīng)音法探測(cè)漏水,經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到和漏水聲音相似的干擾聲音,這些聲音有管內(nèi)的,也有周?chē)h(huán)境中存在的與漏水類(lèi)似的聲音。正確區(qū)別這些聲音,了解漏水聲音的特點(diǎn),排除干擾,才能找到真正的漏水點(diǎn)。
1、管內(nèi)流水音
水流通過(guò)管內(nèi)不平滑表面時(shí)產(chǎn)生摩擦(管內(nèi)突起物、閘閥啟閉不完全、氣閥排氣等),形成的流水音和漏水音非常相似。
2、電力管線(xiàn)回音
地下電纜、高架線(xiàn)、路燈等電力設(shè)備產(chǎn)生的低頻回路音。
3、用水音
用戶(hù)用水時(shí)產(chǎn)生,與漏水非常相似,頻率范圍一般在600--3KHz之間。
4、下水音
下水流動(dòng)的多種聲音和管道漏水流入下水井中的聲音,頻率相對(duì)較低,75--1200KHz之間。
5、汽車(chē)通過(guò)聲音。較易辨別,短時(shí)即逝。
6、風(fēng)聲
地面?zhèn)鞲衅骰蛐盘?hào)線(xiàn)被風(fēng)刮產(chǎn)生的低頻噪音,多分布在500--800Hz之 間。
7、其他噪聲
其他各類(lèi)機(jī)械、設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng),當(dāng)其頻率在幾十--幾千赫茲時(shí),與漏水聲音易混淆。
五、閥栓聽(tīng)音
閥栓聽(tīng)音是利用機(jī)械聽(tīng)音桿、電子聽(tīng)音桿或聽(tīng)漏儀直接在閥栓等設(shè)施上聽(tīng)取漏水產(chǎn)生的噪聲,判斷管道是否漏水的一種方法。其工作程序是在采用了區(qū)域測(cè)量方法確定了漏水區(qū)域后,再逐個(gè)管道設(shè)施上聽(tīng)音,確定漏水管段。一般來(lái)說(shuō),聽(tīng)到漏水聲音越大,則測(cè)量點(diǎn)離漏點(diǎn)位置越近(排出管材、管徑變化影響),聲音越小,離漏點(diǎn)越遠(yuǎn)。
六、地面聽(tīng)音
確定了漏水管段后即可采用“之”字形路線(xiàn)在管道正上方進(jìn)行地面聽(tīng)音,測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距的大小應(yīng)考慮管道壓力、管道的材質(zhì)、管道圍土條件在0.5--2米間選擇。一般來(lái)說(shuō),噪聲較大的點(diǎn)即為漏水點(diǎn)的位置。
七、工作中注意事項(xiàng)
1、總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)
管道漏水的聽(tīng)音檢測(cè),基本的一點(diǎn)就是對(duì)漏水噪聲的認(rèn)識(shí)和辨別。只有充分了解各種情況下漏水噪聲的特征,工作現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真記錄,在漏水點(diǎn)開(kāi)挖時(shí)注意觀察、了解漏點(diǎn)情況、管道情況、圍土狀況等等,不斷收集總結(jié),才能積累更多漏水點(diǎn)判別的經(jīng)驗(yàn)。
2、漏水噪聲的真實(shí)性
一般來(lái)說(shuō)電子聽(tīng)漏儀既有圖形顯示,也有數(shù)字顯示,加上耳機(jī)聽(tīng)到的都是噪聲強(qiáng)度大小的同步顯示,但測(cè)點(diǎn)處與漏水相關(guān)的噪聲的大小,應(yīng)是儀器擺放平穩(wěn)以后一段時(shí)間內(nèi)顯示的至小的數(shù)值,對(duì)這樣的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比,找出至大值點(diǎn)的位置,進(jìn)而做有無(wú)漏水的判定。
具有噪聲數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的電子聽(tīng)漏儀,可以方便地對(duì)比各點(diǎn)數(shù)據(jù)。實(shí)際上只要了解漏水噪聲和干擾噪音的特點(diǎn),即便使用不具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的電子聽(tīng)漏儀,只要拾音器和放大器性能不差,同樣能很好地進(jìn)行地面聽(tīng)音工作。