进入冬季低温环境后,不少供水企业、市政运维单位都遇到了漏水检测效率下降、听漏仪数据偏差大的问题,开展管网检漏的难度明显上升,管网漏损率超标不仅会带来运营成本上涨,还可能影响冬季供水保障考核结果。不少单位反馈,常规工况下好用的听漏仪,到了零下温度的户外*经常出现信号不稳定、续航骤降的情况,原本很清晰的漏点声音,在冻土层下变得模糊难辨,不仅拉长了冬季检测的周期,还容易出现漏判、误判,导致后续开挖成本增加。
首先从管道本身的特性来看,低温环境下金属、PVC等材质的管道会出现明显的热胀冷缩效应,接口位置的密封件容易出现脆化开裂,加上土层冻胀对管道的挤压,冬季供水管网的漏点发生率较常温季节高出40%以上【1】。而从漏水检测的原理来看,听漏仪主要依靠捕捉漏点出水流撞击管壁产生的振动波实现定位,低温下土层冻结后,声音传导的频率、衰减率都会发生明显变化,常规听漏仪预设的拾音参数适配的是常温土层的传导特性,自然容易出现信号识别偏差。
对B端的工业企业、商业园区运营方来说,低温环境下管网检漏的人工成本会明显上涨,户外作业时间受限,加上漏点引发的冻胀、停水问题,会直接影响生产经营秩序,不少企业都希望能找到适配冬季场景的高效漏水检测方案,降低漏损带来的额外支出。对G端的市政水务、城管部门来说,冬季是供水保障的关键时段,管网检漏工作质量直接关系民生,漏点不仅会造成水资源浪费,还可能引发路面塌陷、公共区域结冰等安全事故,相关运维数据需要满足上级部门的考核要求,对冬季检测的规范性、数据的可溯源性都有明确标准。
针对低温环境下的特殊需求,选择适配的听漏仪是提升漏水检测效率的核心前提,采购时可重点关注三类参数,同时兼顾成本与合规要求。首先是设备的工作温度范围,建议选择可在-20℃至50℃区间稳定运行的型号,这类设备的电路板、电池都做了低温适配,不会出现低温下自动关机、续航缩水超过30%的问题,适合北方冬季户外长时间作业。其次是拾音模块的参数,要选择频率覆盖范围在50Hz-5000Hz的宽频拾音探头,同时支持自定义增益调节,可针对冻土层的低频传导特性调整参数,捕捉到更深层的漏点信号,提升管网检漏的准确率。第三是防护等级,至少要达到IP67级,可应对冬季雨雪、霜冻天气的侵蚀,延长设备的使用寿命。冬季检测对听漏仪的续航要求更高,建议选择单次充电可连续工作8小时以上的型号,减少户外作业中途充电的麻烦。
对B端用户来说,若原有听漏仪还在使用周期内,可单独采购低温适配拾音探头、低温电池配件,无需整体更换设备,能降低30%左右的采购成本。对G端用户来说,采购的听漏仪需要具备计量器具型式批准证书(CPA),部分涉及消防管网检测的场景还需要设备具备防爆认证,后续出具的漏水检测数据才能作为漏损率考核、项目验收的有效依据【2】。
选对设备之后,规范的操作流程能进一步提升管网检漏的准确率,结合国内多个北方城市的冬季检测实操经验,可重点关注三个操作细节。首先是作业时段的选择,尽量安排在凌晨2点至5点之间,这一时间段居民用水、生产用水的流量处于全天*低值,管网压力稳定,环境噪音也*少,冻土层的声音传导特性也更为稳定,听漏仪捕捉到的漏点信号清晰度较白天作业可提升一倍以上。其次是探头的放置方式,若路面存在薄冰、积雪,可在探头下方垫一层3mm厚的橡胶垫,减少冰面共振带来的噪音干扰,探头要与路面完全贴合,避免留有缝隙造成信号衰减。第三是排查路径的规划,优先排查服役超过15年的老旧管道、接口数量较多的转弯、分支位置,以及埋深小于1米的浅埋管道,这类区域是冬季冻胀漏点的高发区,优先排查可快速锁定80%以上的显性漏点。
针对埋深超过2米的深层管网,可采用阀栓听音与地面听音结合的方式,先通过阀门、消防栓等裸露设施采集信号,缩小排查范围后再进行地面逐段检测,能减少40%左右的无效作业时间。漏水检测过程中如果遇到信号不清晰的情况,可在相邻1米范围内多采几个点位的信号,用听漏仪反复比对后再做判定,避免漏判。作业过程中要同步记录当日的环境温度、土层冻深、管网压力等参数,这些数据会直接影响漏点定位的误差判定,也是后续检测报告需要配套留存的核心内容【3】。需要注意的是,冬季低温环境下听漏仪从室外拿回室内时,容易出现结露现象,要擦干后再存放,避免电路受潮损坏。
不同应用场景的冬季检测需求存在明显差异,可针对性调整听漏仪的使用方案,兼顾效率与成本。针对工业企业厂区的管网检漏场景,因为存在生产设备运行的低频噪音,冬季检测时要尽量错开生产高峰时段,选择定向拾音功能的听漏仪,过滤固定频率的工业噪音,避免出现信号误判。针对商业园区、居民小区的管网检漏场景,要注意区分供水管道与供暖管道的振动信号,供暖管道的水流循环振动频率相对固定,可通过听漏仪的频率过滤功能剔除,提升漏点识别的准确率。
针对市政主干管网的检漏需求,可采用固定式物联网听漏仪与手持听漏仪搭配的方案,在主干管网的阀门位置布设固定式听漏仪,24小时连续采集振动数据,系统自动预*疑似漏点后,再安排运维人员手持听漏仪到现场复核定位,既能减少冬季户外人工巡检的频次,降低运维成本,也能实现漏点的早发现、早处理,避免引发大规模供水事故。所有冬季检测的原始数据、定位记录、复核报告都要留存至少12个月,满足水务部门的季度、年度漏损率考核要求。
完成漏点定位后,要做好效果核验工作,避免出现误判带来的开挖损失。常规的核验方式是在疑似漏点的上下游阀门处做压力测试,若压降速率超过标准值即可确认漏点存在,听漏仪的定位误差控制在1米以内时,可有效降低开挖修复的成本。
对G端用户来说,出具的管网检漏报告需要由具备CMA资质的第三方机构盖章,相关检测数据要同步上传到当地水务部门的漏损管控平台,才能作为财政运维资金申请、民生保障考核的有效材料。对B端用户来说,可将冬季检测的数据同步录入企业的管网运维系统,建立漏点高发区域的台账,在下一年度的冬季检测中优先排查,进一步提升管网检漏的效率。
参考文献
【1】 中华人民共和国住房和城乡建设部. 城镇供水管网漏损控制及评定标准(CJJ 92-2016)[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2016.
【2】 中国城镇供水排水协会. 冬季供水管网运维指南[R]. 北京: 中国城镇供水排水协会, 2023.
【3】 水利部, 住房和城乡建设部. 北方地区冬季供水保障专项工作方案[EB/OL].