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摘?要：在過去的幾十年里，人們一直致力于開發(fā)經(jīng)濟(jì)可靠的管道泄漏檢測技術(shù)。目前大多數(shù)泄漏檢測技術(shù)都是基于聲波的，并不適用于所有管道材料和尺寸。對于不同基于聲波泄漏檢測技術(shù)（ALDTs）的優(yōu)點(diǎn)，我們也知之甚少。本文總結(jié)了6種不同的管道泄漏檢測方法，并基于4種指標(biāo)進(jìn)行了定量化的評價(jià)。這些技術(shù)包括監(jiān)聽設(shè)備、噪音記錄器、泄漏噪音相關(guān)器、自由游動(dòng)聲傳感器、纜繩固定聲傳感器和聲發(fā)射設(shè)備。對上述檢測的評估標(biāo)準(zhǔn)包括成本、可靠性、管道接入要求和泄漏量化能力，以期為后續(xù)管道泄漏檢測提供參考。

關(guān)鍵詞：管道泄漏；檢測設(shè)備；評價(jià)指標(biāo)

中圖分類號：TP306.3  文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B  文章編號：1671-2064(2023)01-0086-05

0.引言

  世界各地的家庭和工業(yè)對水的需求正在迅速增加，而淡水資源正變得日益稀少。目前，配水基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重惡化，供水管道嚴(yán)重滲漏，使得供需失衡更加嚴(yán)重。此外，管道泄漏還會(huì)影響水質(zhì)，導(dǎo)致污染物滲入，甚至帶來健康問題。為了解決這一嚴(yán)重問題，迄今為止已經(jīng)研究了許多泄漏檢測技術(shù)（ALDTs），從簡單的目視檢測到復(fù)雜的聲學(xué)檢測^[1-2]。

  研究人員對各種泄漏檢測技術(shù)的特定優(yōu)勢、局限性和對不同應(yīng)用場景的適用性進(jìn)行了研究。這些研究大部分集中在一般的檢測技術(shù)，但也有一部分關(guān)注聲學(xué)檢測技術(shù)?；诼晫W(xué)的泄漏檢測方法（以下簡稱ALDTs）在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，其原理是泄漏會(huì)引起噪聲或振動(dòng)信號穿過管壁或水柱，并且可以使用適當(dāng)?shù)膫鞲性O(shè)備檢測到這些信號。盡管ALDTs在中小直徑（小于300mm）金屬管道中應(yīng)用效果較好，其對塑料管道和大直徑金屬管道的適用性一直不確定，主要是因?yàn)檫@類管道中可能存在較大的信號衰減率。

  最新的研究通過在管道內(nèi)放置可自由移動(dòng)或一端通過纜繩固定的聲傳感器，提高了ALDTs對塑料和大直徑金屬管道的適用性^[3-4]。因此本文回顧了幾種泄漏檢測方法，并根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對它們進(jìn)行了比較:成本（CC）、可靠性（CR）、泄漏量化能力（CQ）和管道接入要求（CA）。然后使用蒙特卡羅層次分析法對aldts進(jìn)行比較評估，確定它們對典型應(yīng)用場景的相對適用性。

1.水管聲波泄漏檢測方法優(yōu)選綜述

  泄漏檢測方法涵蓋了利用各種科學(xué)原理的廣泛技術(shù)范圍。表1列出了多種輸水管道檢測技術(shù)，并根據(jù)是否采用聲學(xué)原理，將幾種常用的管道檢測技術(shù)分為聲學(xué)和非聲學(xué)兩類^[5-9]。根據(jù)非聲學(xué)技術(shù)是否直接表明泄漏的存在而不需要通過推斷指標(biāo)進(jìn)一步分析，可將其進(jìn)一步分為直接方法和間接方法。聲學(xué)類技術(shù)也分為兩組：第一組技術(shù)包括偵聽設(shè)備、噪聲記錄器和泄漏-噪聲相關(guān)器，它們只能進(jìn)行泄漏檢測和定位；第二組技術(shù)包括自由游動(dòng)或纜繩固定聲傳感器和聲發(fā)射技術(shù)，除了泄漏檢測和定位外，還能夠評估管道的結(jié)構(gòu)狀況。首先，介紹聲學(xué)檢測技術(shù)：

表1 水管檢測技術(shù)分類

非聲學(xué)方法	直接方法	目測檢查：閉路電視（CCTV）檢查、激光掃描（LS）
		電磁方法：漏磁檢測（MFL）、遠(yuǎn)場渦流檢測（RFEC）、寬帶電磁檢測（BEM）、脈沖渦流檢測（PEC）、探地雷達(dá)檢測（GPR）、超寬帶（UWB）脈沖雷達(dá)系統(tǒng)
		超聲方法:導(dǎo)波超聲（GWU）、離散超聲測量（DUM）、相控陣技術(shù)(PA)
		放射學(xué)方法（RM）:伽瑪或x射線
		熱錄像儀（TM）
		光纖傳感器（FOS）
	間接方法	土壤表征分析(SCA):如土壤含水量、PH值、土壤電阻率等
		水力學(xué)方法（HBM）:瞬態(tài)反分析、自由振動(dòng)分析、時(shí)域反射技術(shù)、壓力分析、計(jì)算管道監(jiān)測（實(shí)時(shí)瞬態(tài)模型）、體積平衡
聲學(xué)方法	僅檢測泄漏	監(jiān)聽設(shè)備，泄漏噪音相關(guān)器，噪音記錄器
	檢測泄漏和結(jié)構(gòu)狀況檢查	自由移動(dòng)聲波、限制范圍聲波、聲發(fā)射

1.1監(jiān)聽設(shè)備（LD）

  監(jiān)聽技術(shù)是一種自19世紀(jì)50年代以來一直使用的管道泄漏檢測方法，如圖1所示，該技術(shù)是利用廉價(jià)的監(jiān)聽桿和水中聽音器，通過消防栓或閥門監(jiān)聽漏水處發(fā)出的聲音來檢測漏水情況。LD聲音信號會(huì)受到環(huán)境噪音的干擾，因此檢測精度較低，微小泄漏難以發(fā)現(xiàn)。增設(shè)壓電材料、可調(diào)放大器和噪聲濾波器后可在需要的頻率范圍內(nèi)過濾環(huán)境噪聲。除了監(jiān)測閥門或消防栓外，基于聲音的傳感器，如地面麥克風(fēng)也能夠檢測泄漏在地下產(chǎn)生的聲音。

  現(xiàn)有研究表明，隨著覆蓋深度的增加、泄漏點(diǎn)與監(jiān)測位置之間距離的增加、土壤電導(dǎo)率的降低、管道內(nèi)流體壓力的降低以及溫度的升高，LD技術(shù)監(jiān)測的準(zhǔn)確性降低。LD技術(shù)在大直徑金屬和塑料管道中的監(jiān)測精度也不確定，因?yàn)檫@類管道的聲衰減率更高，例如，塑料管道中的聲衰減速率比金屬管道中的聲衰減速率大5倍。LD設(shè)備連接到消防栓或閥門的安裝時(shí)間大約5min左右，而其平均工作時(shí)間在2min～5min，這取決于操作人員對管道系統(tǒng)泄漏聲音的熟悉程度。

1.2噪音記錄儀（NL）

  噪聲記錄儀是一種20世紀(jì)90年代以來就已上市的聲學(xué)泄漏檢測儀。如圖1（b）所示，噪聲記錄器可以永久或臨時(shí)嵌入管道系統(tǒng)（通常至少連續(xù)兩個(gè)晚上），并通過編程監(jiān)聽泄漏。對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，尤其是一段時(shí)間內(nèi)的噪音強(qiáng)度和一致性，可以檢測出可能存在的泄漏。一旦檢測到疑似泄漏，就會(huì)通過無線電信號啟動(dòng)報(bào)警狀態(tài)。與只能以特別方式使用的手工技術(shù)（如LD）不同，NL可以永久使用。此外，在人口密集地區(qū)很難進(jìn)行人工調(diào)查，比較適用NL方法。在NL技術(shù)中，金屬管道（直徑≤400mm），記錄器之間的距離宜為100m，塑料管道宜為50m。NL設(shè)備的安裝時(shí)間約為每臺設(shè)備20min～30min，操作簡單，但每隔一段時(shí)間后，需要專業(yè)人員分析收集的數(shù)據(jù)。表2詳細(xì)比較了LD技術(shù)和NL技術(shù)的應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)和局限性。

1.3泄漏噪聲相關(guān)器（LNC）

  LNC主要用于檢測是否泄漏和初步定位。LNC技術(shù)需要在泄漏點(diǎn)附近的管道上選擇兩個(gè)接觸點(diǎn)，安裝加速度計(jì)或檢漏器，如圖1（c）所示。利用兩個(gè)接觸點(diǎn)信號之間的相關(guān)性來估算泄漏位置。檢漏器用于定位較小泄漏，放置在泄漏點(diǎn)附近（小于4.5m），更適用于塑料管道。LNC技術(shù)每天可由兩名工作人員檢查3km的管道。對于小直徑金屬管道（小于300mm），首選加速度計(jì)作為傳感器。LNC設(shè)備的安裝時(shí)間為每個(gè)工位10min～20min，而平均檢測時(shí)間在30min～60min，具體特征見表2。

表2 不同聲學(xué)檢漏技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

技術(shù)	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
監(jiān)聽設(shè)備	適用于石棉、水泥和金屬管道（直徑<300mm）； 價(jià)格便宜； 檢測無中斷； 不需要分析數(shù)據(jù)	不適合非金屬管道（石棉水泥除外）或大直徑管道，除非設(shè)備靠近泄漏位置； 不適合定位泄漏或量化其嚴(yán)重程度； 需要對操作員進(jìn)行技能培訓(xùn)
噪音記錄儀	系統(tǒng)無中斷； 適用于低壓管道檢測； 耗電低，維護(hù)費(fèi)用低	不適合定位泄漏或量化其嚴(yán)重程度； 虛警率高，硬件可靠性低； 檢測成本是LD的3倍
泄漏噪聲相關(guān)器	系統(tǒng)無中斷； 適用于小直徑金屬管道泄漏定位	塑料管道和大直徑金屬管的檢測效率較低，成本較高； 環(huán)境噪音可能會(huì)掩蓋細(xì)小滲漏的信號，漏報(bào)的可能很大；管道內(nèi)的軟化劑可能會(huì)干擾泄漏信號而造成大量滲漏； 無法量化泄漏的嚴(yán)重程度； 需要對操作員進(jìn)行技能培訓(xùn)
自由游動(dòng)聲傳感器	系統(tǒng)無中斷； 突破了單次檢測長管段的限制	成本高； 不適用于復(fù)雜管道； 遇到未知條件，信號球可能丟失
纜繩固定聲傳感器	系統(tǒng)無中斷； 適用于任何材料管道的泄漏檢測和定位； 適用于較短的管道長度	檢查時(shí)需要將硬件安裝在大型車輛上，成本更高； 無法識別泄漏群中的單獨(dú)泄漏
聲發(fā)射技術(shù)	維護(hù)成本低	校準(zhǔn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和已知事件的聲信號庫仍不完整； 安裝傳感器期間需要中斷服務(wù)； 無法量化泄漏的嚴(yán)重程度； 誤報(bào)率高

1.4自由游動(dòng)聲傳感器（FSA）

  FSA是一種聲學(xué)泄漏檢測儀，技術(shù)原理如圖1（d）所示，主要由一個(gè)自由游動(dòng)的泡沫球和鋁合金內(nèi)芯組成，鋁合金內(nèi)有測量儀表。適用于直徑為250mm或更大的管道。這種技術(shù)通過自由游泳球直接靠近噪聲源，因此，與之前的設(shè)備相比，它更適合于高衰減管道，如塑料制成的管道。FSA技術(shù)也被用于結(jié)構(gòu)管道的檢測。泡沫球的核心直徑約為60mm，內(nèi)有聲采集設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和電源。鋁芯周圍的泡沫殼可以根據(jù)管徑、壓力、構(gòu)造等參數(shù)的不同而選擇不同直徑，這樣可降低管道中的環(huán)境噪聲；外殼的球形設(shè)計(jì)可更靈活地通過小半徑彎管。FSA設(shè)備從一個(gè)直徑至少為100mm的閥門進(jìn)入管道，然后自由地游到下游的采出點(diǎn)。對記錄的管道聲音頻率變量進(jìn)行評估，比較記錄的數(shù)據(jù)與泄漏校準(zhǔn)曲線，聲波頻率和功率可以表明泄漏的存在和嚴(yán)重程度。隨著數(shù)據(jù)點(diǎn)的增加，泄漏校準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)確性隨之提高，因?yàn)樾孤┲甘酒魇歉鞣N現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)，如壓力、管道直徑和管道構(gòu)造。FSA技術(shù)在理想條件下，在壓力超過70kPa的管道中，可以檢測到小至0.11L/min的泄漏。該設(shè)備還能夠每3s發(fā)送一次超聲波脈沖，在測量過程中跟蹤球的位置；或者可以通過GPS跟蹤，可以以±1m的精度確定泄漏位置。表2重點(diǎn)介紹了FSA技術(shù)的具體應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)。需要注意的是，F(xiàn)SA技術(shù)很難識別距離小于0.8m的集群泄漏，這一限制也適用于其他聲學(xué)泄漏檢測設(shè)備。FSA技術(shù)的安裝時(shí)間和使用時(shí)間根據(jù)要檢查的管道長度有很大的差異，平均安裝時(shí)間約為1h。

1.5纜繩固定聲傳感器（TA）

  纜繩固定聲傳感器自20世紀(jì)90年代中期以來一直在泄漏檢測行業(yè)中使用。如圖1（e）所示，該裝置包括一個(gè)安裝在纜繩末端的檢漏傳感器，可記錄泄漏噪音，有時(shí)也可進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢查。TA技術(shù)與FSA技術(shù)類似，利用了直接通過泄漏點(diǎn)附近的優(yōu)勢，與外部泄漏檢測方法相比，提高了塑料管道和大直徑金屬管道泄漏檢測的適用性。TA系統(tǒng)從一個(gè)直徑大于50mm的分接點(diǎn)連接到管道中，并流向直徑大于250mm的管道。當(dāng)TA系統(tǒng)通過一個(gè)漏水點(diǎn)時(shí)，就會(huì)檢測到聲音。操作人員從管道外跟蹤傳感器，可定位檢測到的泄漏位置?，F(xiàn)場試驗(yàn)證明，TA對泄漏的靈敏度可達(dá)0.015L/min，對泄漏的定位精度可達(dá)±1m。還可在TA系統(tǒng)中增設(shè)攝像頭，獲得更多管道狀況的信息，同樣，可以增加管道壁評估傳感器，用于金屬管道壁厚的檢測。此外，TA系統(tǒng)還能夠檢測內(nèi)部腐蝕、非法接頭、未知的橫向裂縫以及內(nèi)部襯砌的損壞。

  TA系統(tǒng)的平均安裝時(shí)間約為1h，根據(jù)管道的大小和狀況，TA技術(shù)的平均測量時(shí)間在1h～3h;對于老舊水管來說，測量時(shí)間預(yù)計(jì)會(huì)更長，見表2。

1.6聲發(fā)射（AE）

  聲發(fā)射技術(shù)是一種用于混凝土管道，特別是大直徑管道的實(shí)時(shí)泄漏檢測和完整性檢測的技術(shù)。誘發(fā)聲發(fā)射的兩種情況包括：（1）傳感器可以檢測到從泄漏處流出的受壓流體所產(chǎn)生的能量波，如圖1（f）所示；（2）局部裂縫的增長、泄漏處的空化、土壤的移動(dòng)以及由于泄漏而在管道開口處固體顆粒的暫時(shí)滯留，都可能產(chǎn)生聲波并通過管道材料或流體傳播。        不同的傳感器，如水診器、壓電、光纖和微機(jī)電均可與AE技術(shù)一起使用，適用的監(jiān)測頻率在10kHz到40kHz之間。為保證記錄數(shù)據(jù)的分辨率，傳感器的最大間距建議為100m。在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之前，必須對噪聲進(jìn)行過濾，例如過往車輛、泵和地面運(yùn)動(dòng)的噪聲。靠近泄漏點(diǎn)的傳感器的平均信號幅值越高，潛在泄漏點(diǎn)的范圍就越小。AE技術(shù)除地表開挖所需時(shí)間外，估計(jì)平均安裝時(shí)間約為1h，而平均使用時(shí)間在2h～3h，見表2。

圖1 不同聲學(xué)檢漏方法的原理

(a) LD; (b) NL; (c) LNC; (d) FSA; (e) TA; and (f) AE

2.不同ALDTs的比較評估

  從4個(gè)方面比較了不同的ALDTs對4種典型應(yīng)用場景的適用性。

2.1應(yīng)用場景

  本文研究的4種應(yīng)用場景如表3所示。場景1和場景2表示小直徑（d<300mm）和大直徑（d≥300mm）金屬管道。場景3表示小直徑塑料管道（d<300mm），場景4為大直徑混凝土管道（d>600mm）。

表3 ALDTs的應(yīng)用場景

編號	場景	適用方法
場景1	金屬管道，d<300mm	LD，NL，LNC，FSA，TA
場景2	金屬管道，d≥300mm	FSA, TA, LNC
場景3	塑料管道，d<300mm	TA, FSA, LNC
場景4	混凝土管道，d>600mm	TA, FSA, AE

2.2性能評估

2.2.1可靠性（CR）

  可靠性意味著檢測結(jié)果的可信度，可以解釋為檢測到泄漏并將其與水管道系統(tǒng)中的環(huán)境噪聲區(qū)分開來的概率，而不會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)或漏報(bào)。這取決于使用ALDT時(shí)可能的錯(cuò)誤信號來源和誤報(bào)或漏報(bào)的可能性。每種ALDT的錯(cuò)誤信號來源已在前文詳述。為了估計(jì)誤報(bào)的可能性，綜合研究ALDTs已有的檢測報(bào)告，針對不同的應(yīng)用場景，可將其定性分為低、中、高可靠性3類，如表4和表5所示。表4給出了ALDTs在不同標(biāo)準(zhǔn)下的定量評分，根據(jù)ALDTs的適用性，在不同的應(yīng)用場景下，調(diào)整后的性能評分如表5所示。現(xiàn)場試驗(yàn)中，可靠性低的技術(shù)（評分為1）產(chǎn)生的誤報(bào)率很高。相比之下，得分為3的高可靠性技術(shù)在現(xiàn)場試驗(yàn)中產(chǎn)生的結(jié)果更準(zhǔn)確。檢測結(jié)果一致性較差，比低可靠性類別的技術(shù)較好的，歸入中等可靠性類別，得分為2。表4和表5中給出的ALDT性能評分是假設(shè)以臨時(shí)方式使用而不是以永久布置的方式使用得出的。另外，ALDT的評分取決于其應(yīng)用場景，因?yàn)椴煌珹LDTs有更適用的管道。例如，LNC的可靠性準(zhǔn)則評分在場景1中高于場景2和場景3，這是因?yàn)樗鼘π≈睆浇饘俟艿栏m合。LNC技術(shù)可通過增強(qiáng)相關(guān)函數(shù)，提高窄帶泄漏誘導(dǎo)信號的峰值檢測，使其成為比其他管道類型更可靠的小直徑金屬管道ALDT。據(jù)此，表5中的性能評分對表4中的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整。

2.2.2量化性能（CQ）

  ALDTs在量化泄漏嚴(yán)重程度方面的能力各不相同，泄漏嚴(yán)重程度對于管道管理中的維修計(jì)劃至關(guān)重要。如表4所示，無法量化泄漏嚴(yán)重程度的技術(shù)被歸為“無能”類，得分為1；可量化的技術(shù)被歸為“有能力”類，得分為3，需要額外校準(zhǔn)才能獲得較準(zhǔn)確的量化數(shù)據(jù)的技術(shù)，被歸為“略有能力”類別，得分為2。在表5中，只有FSA和TA被評為“有能力”確定泄漏嚴(yán)重程度，可將管道泄漏測量記錄的數(shù)據(jù)與校準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較得出，其他大部分ALDTs技術(shù)均不能進(jìn)行準(zhǔn)確量化。

2.2.3接入方式（CA）

  不同ALDTs接入管道的方式各有不同，分為3類，見表4和表5，需要從埋地管道表面接入的ALDT設(shè)備會(huì)大大增加接入難度，被歸為“管道表面”類別，得分為1，聲發(fā)射技術(shù)要求整個(gè)檢測長度內(nèi)設(shè)備都附著在管道表面，其評分為1。而那些能夠方便地接入諸如消防栓等地面設(shè)備的ALDT被歸為“地面”類，得分為3分。LD、NL和LNC技術(shù)得分為3。通過管道內(nèi)轉(zhuǎn)換器工作的內(nèi)聯(lián)aldt需要兩個(gè)接入點(diǎn)，一個(gè)用于插入，另一個(gè)用于提取，這些ALDT被歸為“僅插入和提取”類別，得分為2。一些設(shè)備可有多個(gè)類別，但可靠性不同；例如，LNC可以通過“管道表面”和“地面”工作，但敲擊消防栓（地面）更準(zhǔn)確，同樣，LD也可以通過“地面”和人工檢查來工作，但據(jù)報(bào)道，“地面”更準(zhǔn)確。

2.2.4費(fèi)用（CC）

  根據(jù)檢測單位長度管道的總成本，將ALDT分為高、中、低3類，性能評分分別為1、2、3，如表4所示。對各種ALDTs進(jìn)行比較的總成本包括與勞動(dòng)力、設(shè)備、數(shù)據(jù)分析相關(guān)的成本，以及使用這些技術(shù)帶來的間接成本。

  設(shè)備成本包括設(shè)備成本和人力、時(shí)間等成本。根據(jù)前文所述，LD使用的設(shè)備比FSA、TA和AE更便宜，基于相關(guān)器材技術(shù)（如LNC）的設(shè)備成本很高。另一方面，人工成本取決于每個(gè)ALDT的設(shè)置要求，以及檢查單位長度管道所需的時(shí)間。如果需要進(jìn)入管道的外表面，人工成本會(huì)明顯提高。其他技術(shù)，包括LD、NL和LNC，勞動(dòng)力成本更低。與NL和LNC相比，LD技術(shù)的傳感器靈敏度較低，因此需要縮短傳感器之間的間距，這反過來又導(dǎo)致勞動(dòng)力成本提高，其次是NL和LNC。FSA和TA技術(shù)只需要兩個(gè)接入點(diǎn)（接入管道和取出），檢測所需時(shí)間長但成本最低。數(shù)據(jù)分析成本取決于分析的難易程度，對于LNC、FSA和AE技術(shù)，由于分析檢測數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，其分析成本相對較高。

  ALDTs在成本方面的得分是基于它們在上述所有成本類別中的綜合表現(xiàn)。針對表5所示的4種應(yīng)用場景，按成本對ALDTs進(jìn)行評級，結(jié)果表明，對于成本來說，LD是唯一可以歸類為“低”類別的技術(shù)，因?yàn)槠湓诖蠖鄶?shù)成本類別中處于較低水平，其他ALDTs被分為成本中的“中等”或“高”類別。同時(shí)，在成本項(xiàng)小直徑管道（如場景1和場景3）的FSA得分低于大直徑管道（如場景2和場景4），這是因?yàn)镕SA設(shè)備進(jìn)入小直徑管道內(nèi)部的成本更高。

表4 ALDTs的評分規(guī)則

評分項(xiàng)	評級類型	評價(jià)等級
		得分為1；2；3（1為最差，3為最好）
CR	定性描述	低	中等	高
	量化指標(biāo)	1	2	3
CQ	定性描述	不能	某些條件下能	能
	量化指標(biāo)	1	2	3
CA	定性描述	管道表面	接入管道內(nèi)并取出	地面連接
	量化指標(biāo)	1	2	3
CC	定性描述	高	中等	低
	量化指標(biāo)	1	2	3

表5 4種應(yīng)用場景下ALDTs產(chǎn)品性能評估

評分項(xiàng)	場景1				場景2			場景3			場景4
	LD	NL	LNC	FSA	FSA	TA	LNC	FSA	TA	LNC	FSA	TA	AE
CR	3	2	2	1	2	1	2	1	1	2	2	1	1
CQ	2	2	2	3	3	3	1	3	3	1	3	3	2
CA	1	1	1	2	2	2	1	2	2	1	2	2	1
CC	3	3	3	2	2	2	3	2	2	3	2	2	1

3.結(jié)論

  輸水系統(tǒng)管道泄漏是管網(wǎng)系統(tǒng)的主要問題之一。隨著管道使用時(shí)間的增長，對管道監(jiān)測和修復(fù)的技術(shù)需求也隨之不斷增長。基于聲學(xué)的泄漏檢測技術(shù)（ALDTs）的流行，本文系統(tǒng)地回顧了6種商用ALDTs，并針對各種典型應(yīng)用場景提出了適當(dāng)?shù)募夹g(shù)建議。評估的技術(shù)包括聽力設(shè)備、噪聲記錄器、泄漏噪聲相關(guān)器、自由游動(dòng)聲傳感器、纜繩固定聲傳感器和聲發(fā)射。評估這6種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)包括成本、可靠性、量化泄漏的能力和管道接入要求。

  研究表明，監(jiān)聽裝置和泄漏噪聲相關(guān)器適合于檢測和定位小直徑金屬管道的泄漏。因?yàn)槁曇羲p較大，大直徑金屬管道和小直徑塑料管道的監(jiān)測，用傳統(tǒng)技術(shù)如監(jiān)聽裝置會(huì)存在問題。此時(shí)，自由游動(dòng)聲傳感器和纜繩固定聲傳感器技術(shù)是最合適的，也可用于大直徑混凝土管道的泄漏檢測。需要注意的是，本文提及的一些設(shè)備會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展得到改進(jìn)，其適用性和性能分?jǐn)?shù)需要重新評定，且本文的結(jié)果是基于行業(yè)常用的設(shè)備和應(yīng)用場景，在獨(dú)特的約束和特定需求下可能不成立。

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Feasibility Evaluation of Pipeline Leakage Detection Technology Based on Acoustic Wave

SHEN Xiaojun,LIU Bin,SONG Wenjin

(Hanjiang to Weihe river valley water diversion project construction Co., Ltd., Shaanxi Province, Xi'an  Shaanxi  710000)

Abstract:Over the past few decades, efforts have been made to develop cost-effective and reliable pipeline leak detection technologies. Most current leak detection techniques are acoustic based and are not suitable for all pipe materials and sizes. Little is known about the comparative advantages of different acoustic leak detection techniques (ALTS). This paper summarizes six different pipeline leak detection methods and makes quantitative evaluation based on four indicators. These technologies include listening devices, noise loggers, leak noise correlators, free-swimming sound sensors, tethered sound sensors and sound emitting devices. The evaluation criteria for the above tests include cost, reliability, pipeline access requirements and leak quantification capability, in order to provide reference for subsequent pipeline leak detection.

Key words:pipeline leakage;detection equipment;evaluation index