承壓管道出現(xiàn)破口時,水在壓力作用下從破口射出,沖擊管壁、周圍土壤以及回填材料,同時伴隨渦流與空化的隨機成分,形成一段寬頻振動。它不是某個固定音高的純音,而是從低頻到高頻連續(xù)分布的能量譜。這段能量譜離開漏點之后,要穿過管壁、水體,還要穿過土壤,才能到達傳感器。凡是能改變傳播路徑性質(zhì)的因素,都會改變傳感器收到的樣子。管材排在影響因素的前列,因為它同時決定了兩件事:聲音沿管道能傳多遠,以及傳過來之后還剩下哪些頻率。
漏水聲從漏點出發(fā),同時沿三條路徑向外擴散。管壁路徑是振動以結(jié)構(gòu)波的形式沿管子縱向傳播,金屬管壁傳得遠、塑料管壁傳得近,差異在這里表現(xiàn)得直接。水體路徑指聲音在管內(nèi)的水中行進,水在管道里聲速高、衰減小,但只在傳感器與水體連通時才起作用。土壤路徑是振動透過管壁輻射到土壤與路面,再由地面拾音器接收,衰減快,且受埋深、土質(zhì)、路面結(jié)構(gòu)影響明顯。聽音法在地面上測的主要是土壤路徑。噪聲記錄儀吸附在管道附屬設(shè)施的金屬部分上,接的主要是管壁路徑。相關(guān)儀的兩個傳感器分別接在管段兩端,用的也是管壁路徑抵達的時間差。
現(xiàn)行行業(yè)標準 CJJ 159-2011《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測技術(shù)規(guī)程》由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以公告第 874 號發(fā)布,2011 年 1 月 7 日發(fā)布、2011 年 10 月 1 日實施,主編單位為城市建設(shè)研究院。這份規(guī)程篇幅不長,但管材這個變量在多個章節(jié)反復出現(xiàn):布設(shè)間距按管材分檔,濾波器頻率范圍按管材設(shè)定,相關(guān)分析要輸入管材,鉆孔聽音前的資料核對也要記錄管道材質(zhì)。規(guī)程把探測方法分成噪聲法、聽音法、相關(guān)分析法等九類,前三類是現(xiàn)場用得多的。第 2.1.11 條把噪聲法定為推斷漏水異常管段的方法,第 2.1.12 條的聽音法與第 2.1.13 條的相關(guān)分析法推斷的都是漏水異常點。管段與管點的一字之差,對應的是空間分辨能力的不同。分界要先看清。
規(guī)程表 6.2.2 給出直管段上噪聲記錄儀的布設(shè)間距上限,按管材分五檔,鋼管排在頭一檔,200 米。這個數(shù)字的含義是:在直管段上,兩臺記錄儀之間的距離原則上不超過 200 米,中間地段的漏水噪聲仍能被至少一側(cè)有效接收。鋼管拿到這一檔,靠的是彈性模量高、材質(zhì)均勻、內(nèi)阻尼小。鋼里的結(jié)構(gòu)波傳播速度遠高于塑料,能量在傳播中的損耗主要是幾何擴散和接口處的透射損失,材料本身吸收的占比小,因此同樣的漏點聲在鋼管上能傳到更遠處。
灰口鑄鐵排在第二檔,150 米。早期的城市供水干管大量使用灰口鑄鐵管,管壁較厚,剛度大,剛性承插接口在聲學上接近連續(xù),傳播條件僅次于鋼管。這一檔與鋼管的差距不大,現(xiàn)場按材質(zhì)分檔時,兩者常可以取相近的間距。
球墨鑄鐵排在第四檔,只有 80 米,比灰口鑄鐵還短。這一點常被誤讀成球墨鑄鐵材質(zhì)本身傳聲差。材質(zhì)差異確實存在,但更主要的原因是接口形式與壁厚。球墨鑄鐵管普遍采用橡膠圈柔性接口,橡膠在聲學上是一道軟夾層,聲阻抗與鑄鐵相差大,振動每穿過一個接口都要損失一部分能量。球墨鑄鐵管壁通常也比同規(guī)格灰口鑄鐵管薄,縱向剛度小。兩項疊加,可覆蓋距離降到 80 米這一檔。由此也得到一個方法論上的提醒:表 6.2.2 名義上按管材分檔,實際綜合了材質(zhì)與壁厚,也綜合了接口形式,現(xiàn)場不能只看材質(zhì)名稱定間距。材質(zhì)不是全部。
金屬管不只傳得遠,傳過來的頻帶也完整。漏點聲的高頻分量在鋼管、鑄鐵管上衰減相對慢,傳感器能同時收到低頻與中高頻成分,判讀時可以對比強度與頻率兩個參數(shù)。規(guī)程第 6.2.5 條要求探測前選定噪聲強度和噪聲頻率等參數(shù)并在所選時段內(nèi)連續(xù)記錄,正是建立在這個前提上。頻帶完整還有一個直接好處:環(huán)境干擾與漏水聲在頻譜上更容易分開,濾波設(shè)置的回旋余地大。
塑料排在末檔,60 米,只有鋼管的三成。聚乙烯管與聚氯乙烯管的彈性模量比鋼低兩個數(shù)量級,屬于粘彈性材料,內(nèi)阻尼大。粘彈性材料的損耗隨頻率升高迅速增大,漏點聲里頻率高的那部分在短距離內(nèi)被材料吸收掉,剩下的主要是低頻。頻段被削掉一半,判讀可用的信息量也跟著少了一半。
這個頻帶變化對作業(yè)的影響是具體的。漏點聲在塑料管上傳不遠,傳到的又只剩低頻段,于是在兩個環(huán)節(jié)上同時收緊:記錄儀要布得更密,濾波器窗口要開得更低。現(xiàn)場常有相反的做法——沿用鋼管作業(yè)時的習慣參數(shù),儀器上看著很干凈,實際把僅剩的有用頻段一起濾掉了。判斷有沒有踩這個坑,辦法是看頻譜:若一段塑料管上測到的能量幾乎全堆在低頻,且強度隨距離急劇下降,說明濾波窗口與管材不匹配。數(shù)值別照抄。
塑料管還有一個更實際的困難:沒有可吸附的金屬管壁。規(guī)程第 6.2.3 條要求記錄儀布設(shè)在檢查井中的供水管道、閥門、水表、消火栓等管件的金屬部分,并宜布設(shè)于分支點的干管閥栓。對鋼管與鑄鐵管而言,管體本身能滿足這一條。對塑料管而言,能用的只剩下閥門、水表、消火栓這些金屬附屬設(shè)施。換句話說,塑料管段的測點位置不由管線走向決定,而由附屬設(shè)施的分布決定,間距只能圍繞這些點安排,遇到附屬設(shè)施稀疏的管段,加密的余地很小。
規(guī)程表 6.2.2 只列了鋼、灰口鑄鐵、水泥、球墨鑄鐵、塑料五檔,復合管沒有單獨列出。復合管這個詞在現(xiàn)場指代的結(jié)構(gòu)至少有三類。頭一類是金屬骨架增強的塑料復合管,鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管歸在此列。再一類是金屬與無機材料組合的預應力鋼筒混凝土管。還有一類是纖維增強的玻璃鋼管。三類的共同點是分層,不同點在于哪一層承擔結(jié)構(gòu)強度、哪一層縱向連續(xù)。
分層結(jié)構(gòu)對聲傳播的影響集中在界面。相鄰兩層的聲阻抗相差越大,振動在界面上反射的比例越高、透射的比例越低。鋼與聚乙烯的聲阻抗差很大,振動從鋼骨架進入塑料層時大部分被反射回來,反過來也一樣。由此帶來復合管上的一個現(xiàn)象:聲音可能在某一層里傳得不錯,但傳不到傳感器所在的那一層。判斷復合管該歸到哪一檔,先要弄清傳感器貼在哪一層上。判斷要有依據(jù)。
鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管的縱向鋼絲是連續(xù)的,兩端的鋼制法蘭、閥門又能直接接觸到骨架,振動可沿骨架傳播到法蘭,再傳到吸附在法蘭上的記錄儀。這種情況下傳播路徑的主體是金屬,可按接近金屬管的條件估間距,同時留一定余量——骨架的截面尺寸遠比同口徑鋼管小,等效剛度低,實際能覆蓋的距離通常短于同口徑鋼管。
若復合管兩端采用塑料法蘭或電熔連接,骨架在接頭處被塑料層隔斷,縱向路徑不連續(xù),聲音只能沿塑料層走,此時按接近非金屬管的條件處理更穩(wěn)妥。玻璃鋼管屬于這一類:增強材料是玻璃纖維,基體是樹脂,整體聲學性質(zhì)接近塑料,沒有連續(xù)的金屬骨架可依附,按非金屬管處理。預應力鋼筒混凝土管要分情況看,鋼筒縱向連續(xù)且有鋼制承插口時,可接觸點上的傳播條件接近金屬。若只能在混凝土外壁上取點,則按水泥管一檔處理。
水泥管排在第三檔,100 米,位置正好在灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。水泥管管壁較厚,材料本身的阻尼比金屬大,聲波在管壁里傳播的能量損耗明顯,但它的接口多為剛性承插,接口處的損失反而小于橡膠圈柔性接口。兩項抵消之后落在 100 米這一檔。余量要留足。
把五檔連起來看,順序是鋼 200 米、灰口鑄鐵 150 米、水泥 100 米、球墨鑄鐵 80 米、塑料 60 米。這個序列不是單純的材質(zhì)硬度排序——球墨鑄鐵的材質(zhì)硬度高于灰口鑄鐵,間距反而更短,原因已經(jīng)在前面說明。真正貫穿五檔的是聲能量從漏點傳到測點的總損耗,包括材料吸收、幾何擴散、接口透射,還有管件散射。現(xiàn)場拿到一段管材混雜的管網(wǎng),按損耗大的那一檔取間距,才能保證不留盲區(qū)。
規(guī)程第 6.2.2 條在給出分檔表之前,先列了五條規(guī)定。布設(shè)間距隨管徑的增大而相應遞減,隨水壓的降低而相應遞減,隨接頭、三通等管件的增多也相應遞減。當噪聲法用于漏點探測預定位時,閥栓密度高的區(qū)段還要加密測量,布設(shè)間距隨之收窄。直管段上的間距另有上限,不得超過表 6.2.2 的規(guī)定。前三項是對分檔表的修正方向,后兩項給出上限與加密要求。換個說法,表里的 200 米與 60 米是直管段、常規(guī)管徑、常規(guī)壓力條件下的取值,遇到大口徑、低壓、管件密集的管段還要往下調(diào)。
同一張表在相關(guān)分析法里還要再用一次。規(guī)程第 8.2.1 條規(guī)定,采用相關(guān)分析法探測管徑不大于 300 毫米的管道時,相鄰兩個傳感器的布設(shè)間距宜符合表 6.2.2 的規(guī)定,同樣隨管徑的增大而減小、隨水壓的增減而增減。對現(xiàn)場的意義是:同一段管子,用記錄儀做普查與用相關(guān)儀做定位,傳感器的空間步長取自同一套分檔,不必另記一套數(shù)。一套數(shù)夠用。
聽音法的分檔尺度完全不同。規(guī)程第 7.3.4 條規(guī)定,地面聽音法進行漏水普查時,金屬管道的測點間距不宜大于 2.0 米,非金屬管道的測點間距不宜大于 1.0 米,漏水異常點附近加密測點的間距不宜大于 0.2 米。這里的 2.0 米與 1.0 米是沿管道走向一步一步挪的步長,不是兩臺設(shè)備之間的距離,與表 6.2.2 的 200 米、60 米不可比。但兩處給出的金屬與非金屬之比不同:布設(shè)間距上鋼管是塑料的三倍多,地面聽音步長上金屬是塑料的兩倍。這個差別有道理——地面聽音接的是土壤路徑,聲音先要穿過管壁輻射到土壤,管材的影響被土壤這一段稀釋了一部分。
規(guī)程第 8.2.5 條把濾波器頻率范圍與管材直接掛鉤:金屬管道的下限頻率一般不低于 200 赫茲,非金屬管道的上限頻率一般不超過 1000 赫茲。兩個數(shù)值圈出了兩個窗口,金屬管上取 200 赫茲以上的頻段,塑料管上取 1000 赫茲以下的頻段。窗口為何不同,要看兩類管材送過來的頻譜形狀。金屬管保留了高頻成分,把下限抬高,低頻干擾被擋在外面,有用的中高頻完好。塑料管的高頻先掉了,能量集中堆在低頻段,窗口只能往下開,否則剩下的那點信號會被一并切掉。
這一條寫在第 8 章相關(guān)分析法里,約束對象是相關(guān)儀的濾波器設(shè)置。聽漏儀屬于聽音法設(shè)備,適用的是第 7 章。第 7.1.3 條對電子聽漏儀的要求是具有濾波功能與多級放大功能,并規(guī)定使用加速度傳感器作拾音器時電壓靈敏度優(yōu)于 10 毫伏每米每二次方秒,沒有給出按管材劃分的頻率數(shù)值。把第 8.2.5 條的兩個數(shù)值直接套到聽漏儀上,等于拿一種方法的條款去要求另一種方法的設(shè)備,條文對不上。同樣的道理,表 6.2.2 雖在相關(guān)分析法里被引用,它本身是噪聲記錄儀的布設(shè)間距表,不能反過來當作聽音法的測點間距。歸屬先要分清。
塑料管上若照搬金屬管的濾波設(shè)置,把下限抬到 200 赫茲以上,丟掉的是漏點聲里僅剩的那部分低頻能量。后果不是定位不準,而是根本判不出來:強度讀數(shù)很低、頻譜平坦,看上去像沒有漏,實際是漏點聲被濾掉了。這類漏判有個特征——同管段用噪聲記錄儀長期監(jiān)測能看出夜間異常,用相關(guān)儀現(xiàn)場測卻測不到。遇到這種情況,先把濾波窗口往下調(diào)再測一遍,比換設(shè)備有用。
規(guī)程第 8.2.4 條規(guī)定,應準確測定兩個傳感器之間管段的長度,應準確輸入管長、管材、管徑等信息,并根據(jù)管道聲波傳播速度進行相關(guān)分析,確認漏水異常點。管材在這里不是背景資料,而是解算過程的一個輸入量,它決定聲速取多少。
相關(guān)分析測的是同一信號到達兩端的時間差,時間差乘聲速換算成距離。設(shè)漏點到兩端中點的距離為 d,聲速取值的相對偏差為 ε,則定位結(jié)果的偏差約為 ε 乘 d。這個關(guān)系有兩個推論。其一,漏點越靠近兩端中點,聲速誤差的影響越小,漏點恰在中點時影響為零,因為此時兩端時間差本為零。其二,漏點越偏離中點,聲速誤差被放得越大。若漏點距中點 80 米、聲速取值偏 5%,位置偏差約為 4 米,已經(jīng)超出規(guī)程第 3.0.11 條給出的尺度:該條要求按開挖驗證結(jié)果測算定位誤差與準確率,定位誤差一般控制在 1 米以內(nèi),準確率不應低于 90%。金屬管與塑料管的聲速差別大,管材填錯,屬于系統(tǒng)性偏差,不會在多次測量中相互抵消。差別正在于此。
把定位誤差拆開看,來源有四項。聲速取值排在前面,與管材、管徑、管壁厚度、管內(nèi)結(jié)垢都有關(guān)聯(lián),覆蓋面廣、量值也大。管段長度量取是第二項,圖紙長度與實鋪長度常有出入,轉(zhuǎn)折與彎頭處的量取誤差尤其容易積累。時間差分辨是第三項,取決于采樣率與信噪比,信號弱時這項會明顯變大。管材判定本身也是一項,復合管歸錯檔、接口形式?jīng)]考慮,都會通過聲速傳導到結(jié)果上。四項里,時間差分辨由設(shè)備決定,其余三項都由現(xiàn)場輸入決定。定位準不準,很大程度上取決于作業(yè)前對管材與管段的調(diào)查做得夠不夠細。
規(guī)程第 8.2.2 條要求傳感器確保放置在同一條管道上,宜豎直放置并確保與管道接觸良好。前一條針對的是管網(wǎng)密集區(qū)域的常見錯誤——兩個傳感器分別搭在相鄰的兩條管上,測到的時間差與漏點無關(guān)。后一條針對的是接觸不良造成的高頻損失,塑料管上本只剩低頻,接觸再差一點,可用信號更少。
規(guī)程第 7.1.2 條給聽音法劃了兩條作業(yè)條件,管道供水壓力不得低于 0.15 兆帕,環(huán)境噪聲一般不超過 30 分貝。第 8.1.2 條對相關(guān)分析法給出同樣的壓力門檻。壓力低了會怎樣?漏點噴射的流速跟著降,流速降則聲源強度弱,管材再好也聽不到。環(huán)境噪聲這一項解釋了記錄時間為何多安排在夜間 2 時至 4 時:規(guī)程第 6.2.4 條給出的這個時段,管網(wǎng)用水量與外界干擾同時處在低谷,信號與噪聲的比值改善得明顯。條件先要滿足。
規(guī)程第 7.3.2 條把地面聽音的埋深上限定在 2.0 米。越過這個深度,管壁輻射到地表的信號衰減過大,地面上再怎么聽也聽不實,此時要靠鉆孔聽音把聽音桿直接送到管體,規(guī)程第 7.4.3 條要求每處鉆孔不少于 2 個、兩鉆孔間距不大于 50 厘米。大口徑非金屬管另有一套走法:第 7.3.5 條給出成 S 形推進聽測的做法,適用對象是管徑大于 300 毫米的非金屬管道,偏離管道中心線的距離不得超過管徑的二分之一。之所以要蛇形走,是因為這類管子上方聲場分布不均勻,直線推進容易從偏離中心線的漏點旁邊擦過去。
管件對聲傳播的影響是雙向的。一方面接頭與三通造成聲阻抗突變,每次穿過都有損失,管件越多可覆蓋距離越短,所以第 6.2.2 條要求間距隨管件增多而遞減。另一方面這些管件又是塑料管上僅有的可接觸點,數(shù)量多反而便于布點。現(xiàn)場處理辦法是把兩類信息一起記進臺賬:管材、管徑、管件密度、可接觸點位置四項一并登記,定間距時按管件密度收,選點位時按可接觸點放。
管材差異落到工作量上,差別相當可觀。一段 1 公里的直管段,按表 6.2.2 的上限布設(shè),鋼管約需 5 臺記錄儀,塑料管按 60 米一檔需要 17 臺。這不是說塑料管一定要按 60 米布,而是說在同等覆蓋要求下,塑料管的設(shè)備投入約為鋼管的三倍。若再疊加第 6.2.2 條的三條遞減修正——大口徑、低壓、管件密集——塑料管的實際數(shù)量還要往上走。這一點常被忽略。
同樣的 1 公里管線用地面聽音法普查,金屬管道按 2.0 米步長約需 500 個測點,非金屬管道按 1.0 米步長約需 1000 個測點。測點數(shù)翻倍意味著作業(yè)時間翻倍,也意味著人員狀態(tài)對結(jié)果的影響變大——連續(xù)聽幾百個點之后,判斷力下降是普遍現(xiàn)象。因此非金屬管段的普查更適合先用噪聲記錄儀圈定異常管段,再把聽音工作量壓到可疑區(qū)段內(nèi),而不是全線鋪開。
規(guī)程第 7.3.4 條要求漏水異常點附近加密測點,間距不宜大于 0.2 米。加密的收益是把位置收窄到可開挖的范圍,代價是時間。這里有個配比問題:粗查階段的步長按管材定,加密階段的步長與管材關(guān)系不大,因為此時已經(jīng)貼近漏點,信號強度足夠,決定精度的是步長本身。把加密資源集中在管材條件差的管段上收效有限,集中在信號已經(jīng)顯現(xiàn)但位置模糊的區(qū)段上更有用。
這是出現(xiàn)頻率高的一類。作業(yè)人員習慣了鋼管上 200 米的間距,換到塑料管段不改參數(shù),結(jié)果兩臺記錄儀之間留出大段盲區(qū),漏點落在盲區(qū)里便完全測不到。這類漏判在復查時很難發(fā)現(xiàn),因為記錄儀的數(shù)據(jù)本身是正常的,異常只是沒被任何一臺設(shè)備覆蓋到。規(guī)避辦法是布點前先核實管材,把間距按 60 米一檔重新算一遍,寧密勿疏。覆蓋不能留空。
復合管帶鋼字,容易被當成金屬管處理。鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管的骨架確實是鋼,但骨架截面小、且是否被接頭隔斷要看連接方式。判定順序應該是:先看有沒有連續(xù)金屬骨架,再看骨架能否在兩端接觸到,兩項都成立才按接近金屬管處理,否則按非金屬管處理。玻璃鋼管與預應力鋼筒混凝土管要各自單獨判斷,不與前一類混為一談。
把相關(guān)分析法的濾波數(shù)值套到聽漏儀上,把噪聲記錄儀的布設(shè)間距表當成聽音法的測點間距,都屬于拿 A 方法的條款要求 B 方法的設(shè)備。規(guī)程按方法分章,第 6 章是噪聲法、第 7 章是聽音法、第 8 章是相關(guān)分析法,各章的指標服務于各自的方法。引用前先確認條款所在章節(jié)與所用方法是否對應,這條規(guī)則看似簡單,實際是現(xiàn)場引錯條文的主要來源。
球墨鑄鐵排在灰口鑄鐵之后已經(jīng)說明了問題:接口形式的影響可以蓋過材質(zhì)本身。現(xiàn)場拿到一段管子,除材質(zhì)名稱外還應確認接口類型、管壁厚度、是否有內(nèi)襯。同一材質(zhì)、不同接口的管段,覆蓋距離可能差出一檔。這些信息在竣工圖上未必齊全,老舊管網(wǎng)要靠開挖記錄與井室觀察補齊。參數(shù)要跟著改。
聽瀾由北京康高特(KGT)自主研發(fā),采用壓電陶瓷傳感器,靈敏度不低于 1600 皮庫侖每克,監(jiān)測量程 200 米,并可根據(jù)管道類型靈活調(diào)整。200 米這一檔與規(guī)程表 6.2.2 給鋼管的上限一致,用在其他管材上要按分檔收窄。
設(shè)備通過 4G Cat1 全網(wǎng)通與藍牙通信,多終端可登錄供水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng),用看頻譜與聽聲音兩種方式研判,系統(tǒng)給出關(guān)鍵噪聲值與泄漏信度因素,以 0 至 99 的數(shù)字量化,并用綠、黃、紅三色區(qū)分無漏、疑似漏、確認漏三種情形。布設(shè)支持固定、流動、臨時三種模式,強磁吸附,不銹鋼主體,防護等級 IP68,工作溫度 -20 攝氏度至 70 攝氏度,超過 60 攝氏度需加裝隔熱探頭。傳感器端帶 64 兆比特閃存,支持 30 天本地存儲,另有服務器端云存儲,整機重量 800 克。官方給出的布置原則可直接參照:安裝位置應選供水管道、閥門、水表、消防栓、排氣閥等管道可接觸的金屬部分,接觸表面要清潔。安裝間距隨管徑增大而減小、隨管材硬度減弱而減小、隨管道壓力減小而減小,彎頭三通等管件增多也會影響間距。后半句與規(guī)程第 6.2.2 條的三條遞減規(guī)定方向一致。
PLD-11 同樣由北京康高特(KGT)自主研發(fā),采集沿管壁與土壤傳播的漏水噪聲,放大濾波后輔助定位。它帶自動濾波與頻譜分析,連續(xù)測量模式的濾波范圍為 0 至 6000 赫茲。數(shù)字濾波高通 24 檔,覆蓋 0 至 3150 赫茲,低通 24 檔,覆蓋 20 至 4000 赫茲。模擬濾波低通有 100、200、400 赫茲三檔,高通有 600、800、1200 赫茲三檔。增益 46 分貝,信號強度顯示 0 至 100,處理器為 144 兆赫茲 32 位,輸入阻抗 1 兆歐,畸變小于百分之一。供電為 8 安時聚合物充電電池,背景燈常亮可用 16 小時,節(jié)電模式可用 20 小時,充電不超過 4 小時。配 64 吉字節(jié)存儲卡,5 英寸 TFT 液晶觸摸屏加按鍵,支持藍牙、WAPI、USB 三種方式,可連手機軟件在地圖上標記漏水點位。控制單元防護等級 IP54,操作溫度 -15 攝氏度至 50 攝氏度,濕度 0 至 95 百分比且無冷凝。拾音器防護等級 IP67,可在水深 1 米處停留 30 分鐘,直徑 78 毫米、高 50 毫米,重 580 克。標配工業(yè)級降噪耳機。檔位給得細。
聽瀾對應規(guī)程第 6 章的噪聲法,交出的是異常管段。PLD-11 對應第 7 章的聽音法,交出的是異常點。兩者在管材上的敏感點不同。聽瀾受布設(shè)間距約束,管材通過間距上限影響覆蓋完整性。PLD-11 受測點步長與可接觸點約束,管材通過第 7.3.4 條的兩米與一米影響普查工作量。用聽瀾圈段、用 PLD-11 定點,是管材條件復雜時的穩(wěn)妥組合。需要說明的是,PLD-11 屬聽音法設(shè)備,規(guī)程第 8.2.5 條那兩個按管材劃分的濾波數(shù)值不適用于它。
規(guī)程表 6.2.2 未單列復合管。處理辦法是按聲傳播路徑的主體判斷:金屬骨架縱向連續(xù)且兩端可接觸,按接近金屬管估間距并留出余量。骨架被塑料層隔斷或整體無金屬骨架,則按非金屬管的 60 米一檔處理。判斷依據(jù)要在臺賬里寫清,便于后續(xù)復盤。
貼在閥門、水表、消火栓、排氣閥等金屬附屬設(shè)施上,這是規(guī)程第 6.2.3 條給出的布設(shè)位置。塑料管體本身沒有可吸附的金屬面,測點只能圍繞附屬設(shè)施分布,附屬設(shè)施稀疏的管段要接受覆蓋不完整這一現(xiàn)實,或改用流動布點補測。盲區(qū)查不出來。
主要不是材質(zhì),是接口。球墨鑄鐵管普遍用橡膠圈柔性接口,聲阻抗與鑄鐵相差大,每個接口都造成一次透射損失。加上管壁較薄、縱向剛度小,兩項疊加后落在 80 米這一檔。灰口鑄鐵管管壁厚、剛性強,接口多為剛性承插,落在 150 米這一檔。
取損耗大的那一檔。混雜管段若按條件好的材質(zhì)布點,條件差的區(qū)段便會出現(xiàn)盲區(qū),而盲區(qū)里的漏點不會被任何一臺設(shè)備記錄到,復查時也看不出異常。寧密勿疏是這里的通用原則,首輪數(shù)據(jù)回收后再對確實安靜的區(qū)段適當放寬。
不能。這一條在第 8 章相關(guān)分析法里,約束對象是相關(guān)儀的濾波器設(shè)置。聽漏儀屬聽音法,適用第 7 章,第 7.1.3 條只要求具備濾波功能與多級放大功能,沒有給按管材劃分的頻率數(shù)值。先查管材。
規(guī)程第 8.1.3 條要求相關(guān)儀具備聲速測量功能,現(xiàn)場可實測。實測時注意傳感器必須放在同一條管道上、接觸良好,且管段長度量取準確。聲速取值的影響與漏點到中點的距離成正比,漏點靠近中點時對結(jié)果影響小,偏離中點時影響被放大。
規(guī)程對聽音法與相關(guān)分析法都要求壓力不小于 0.15 兆帕。低于這個壓力,漏點噴射流速不足,聲源強度弱,各類管材上的可測距離都會縮短。此時可改用噪聲記錄儀長期監(jiān)測,用夜間低流量時段的數(shù)據(jù)積累彌補單次測量的不足。
規(guī)程第 7.3.5 條給出專門做法:管徑大于 300 毫米的非金屬管道,宜沿管道走向成 S 形推進聽測,偏離管道中心線的距離不應超過管徑的二分之一。大口徑非金屬管上方聲場分布不均,直線推進容易把漏點漏掉。若埋深又超過 2.0 米,地面聽音難以為繼,要考慮鉆孔聽音。
第 7.3.2 條給出地面聽音的埋深上限是 2.0 米。超過后管壁輻射到地表的信號衰減過大,改用鉆孔聽音,把聽音桿直接送到管體,每處鉆孔不宜少于 2 個、兩鉆孔間距不宜大于 50 厘米。鉆孔前要先掌握漏水異常點附近其他管線的資料。
管材對漏水探測的影響,落點不在某一個參數(shù)上,而是貫穿整條作業(yè)鏈:它決定布點能鋪多開,決定濾波窗口往哪開,決定相關(guān)分析里聲速填多少,也決定普查工作量有多大。規(guī)程表 6.2.2 用五個數(shù)字把這種差別固定下來,鋼 200 米、灰口鑄鐵 150 米、水泥 100 米、球墨鑄鐵 80 米、塑料 60 米,這五檔是現(xiàn)場可以直接查用的依據(jù)。復合管沒有出現(xiàn)在表里,處理原則是看聲傳播路徑的主體在哪一層,骨架連續(xù)且可接觸按接近金屬管處理,骨架斷開按非金屬管處理。至于按管材設(shè)定濾波、按管材輸入聲速,則分別屬于相關(guān)分析法一章與聽音法一章的要求,引用前先確認條款歸屬,是避免張冠李戴的一道關(guān)口。把管材這一項在作業(yè)前查清楚,比事后調(diào)設(shè)備有用得多。