進入冬季低溫環境后,不少供水企業、市政運維單位都遇到了漏水檢測效率下降、聽漏儀數據偏差大的問題,開展管網檢漏的難度明顯上升,管網漏損率超標不僅會帶來運營成本上漲,還可能影響冬季供水保障考核結果。不少單位反饋,常規工況下好用的聽漏儀,到了零下溫度的戶外*經常出現信號不穩定、續航驟降的情況,原本很清晰的漏點聲音,在凍土層下變得模糊難辨,不僅拉長了冬季檢測的周期,還容易出現漏判、誤判,導致后續開挖成本增加。
首先從管道本身的特性來看,低溫環境下金屬、PVC等材質的管道會出現明顯的熱脹冷縮效應,接口位置的密封件容易出現脆化開裂,加上土層凍脹對管道的擠壓,冬季供水管網的漏點發生率較常溫季節高出40%以上【1】。而從漏水檢測的原理來看,聽漏儀主要依靠捕捉漏點出水流撞擊管壁產生的振動波實現定位,低溫下土層凍結后,聲音傳導的頻率、衰減率都會發生明顯變化,常規聽漏儀預設的拾音參數適配的是常溫土層的傳導特性,自然容易出現信號識別偏差。
對B端的工業企業、商業園區運營方來說,低溫環境下管網檢漏的人工成本會明顯上漲,戶外作業時間受限,加上漏點引發的凍脹、停水問題,會直接影響生產經營秩序,不少企業都希望能找到適配冬季場景的高效漏水檢測方案,降低漏損帶來的額外支出。對G端的市政水務、城管部門來說,冬季是供水保障的關鍵時段,管網檢漏工作質量直接關系民生,漏點不僅會造成水資源浪費,還可能引發路面塌陷、公共區域結冰等安全事故,相關運維數據需要滿足上級部門的考核要求,對冬季檢測的規范性、數據的可溯源性都有明確標準。
針對低溫環境下的特殊需求,選擇適配的聽漏儀是提升漏水檢測效率的核心前提,采購時可重點關注三類參數,同時兼顧成本與合規要求。首先是設備的工作溫度范圍,建議選擇可在-20℃至50℃區間穩定運行的型號,這類設備的電路板、電池都做了低溫適配,不會出現低溫下自動關機、續航縮水超過30%的問題,適合北方冬季戶外長時間作業。其次是拾音模塊的參數,要選擇頻率覆蓋范圍在50Hz-5000Hz的寬頻拾音探頭,同時支持自定義增益調節,可針對凍土層的低頻傳導特性調整參數,捕捉到更深層的漏點信號,提升管網檢漏的準確率。第三是防護等級,至少要達到IP67級,可應對冬季雨雪、霜凍天氣的侵蝕,延長設備的使用壽命。冬季檢測對聽漏儀的續航要求更高,建議選擇單次充電可連續工作8小時以上的型號,減少戶外作業中途充電的麻煩。
對B端用戶來說,若原有聽漏儀還在使用周期內,可單獨采購低溫適配拾音探頭、低溫電池配件,無需整體更換設備,能降低30%左右的采購成本。對G端用戶來說,采購的聽漏儀需要具備計量器具型式批準證書(CPA),部分涉及消防管網檢測的場景還需要設備具備防爆認證,后續出具的漏水檢測數據才能作為漏損率考核、項目驗收的有效依據【2】。
選對設備之后,規范的操作流程能進一步提升管網檢漏的準確率,結合國內多個北方城市的冬季檢測實操經驗,可重點關注三個操作細節。首先是作業時段的選擇,盡量安排在凌晨2點至5點之間,這一時間段居民用水、生產用水的流量處于全天*低值,管網壓力穩定,環境噪音也*少,凍土層的聲音傳導特性也更為穩定,聽漏儀捕捉到的漏點信號清晰度較白天作業可提升一倍以上。其次是探頭的放置方式,若路面存在薄冰、積雪,可在探頭下方墊一層3mm厚的橡膠墊,減少冰面共振帶來的噪音干擾,探頭要與路面完全貼合,避免留有縫隙造成信號衰減。第三是排查路徑的規劃,優先排查服役超過15年的老舊管道、接口數量較多的轉彎、分支位置,以及埋深小于1米的淺埋管道,這類區域是冬季凍脹漏點的高發區,優先排查可快速鎖定80%以上的顯性漏點。
針對埋深超過2米的深層管網,可采用閥栓聽音與地面聽音結合的方式,先通過閥門、消防栓等裸露設施采集信號,縮小排查范圍后再進行地面逐段檢測,能減少40%左右的無效作業時間。漏水檢測過程中如果遇到信號不清晰的情況,可在相鄰1米范圍內多采幾個點位的信號,用聽漏儀反復比對后再做判定,避免漏判。作業過程中要同步記錄當日的環境溫度、土層凍深、管網壓力等參數,這些數據會直接影響漏點定位的誤差判定,也是后續檢測報告需要配套留存的核心內容【3】。需要注意的是,冬季低溫環境下聽漏儀從室外拿回室內時,容易出現結露現象,要擦干后再存放,避免電路受潮損壞。
不同應用場景的冬季檢測需求存在明顯差異,可針對性調整聽漏儀的使用方案,兼顧效率與成本。針對工業企業廠區的管網檢漏場景,因為存在生產設備運行的低頻噪音,冬季檢測時要盡量錯開生產高峰時段,選擇定向拾音功能的聽漏儀,過濾固定頻率的工業噪音,避免出現信號誤判。針對商業園區、居民小區的管網檢漏場景,要注意區分供水管道與供暖管道的振動信號,供暖管道的水流循環振動頻率相對固定,可通過聽漏儀的頻率過濾功能剔除,提升漏點識別的準確率。
針對市政主干管網的檢漏需求,可采用固定式物聯網聽漏儀與手持聽漏儀搭配的方案,在主干管網的閥門位置布設固定式聽漏儀,24小時連續采集振動數據,系統自動預*疑似漏點后,再安排運維人員手持聽漏儀到現場復核定位,既能減少冬季戶外人工巡檢的頻次,降低運維成本,也能實現漏點的早發現、早處理,避免引發大規模供水事故。所有冬季檢測的原始數據、定位記錄、復核報告都要留存至少12個月,滿足水務部門的季度、年度漏損率考核要求。
完成漏點定位后,要做好效果核驗工作,避免出現誤判帶來的開挖損失。常規的核驗方式是在疑似漏點的上下游閥門處做壓力測試,若壓降速率超過標準值即可確認漏點存在,聽漏儀的定位誤差控制在1米以內時,可有效降低開挖修復的成本。
對G端用戶來說,出具的管網檢漏報告需要由具備CMA資質的第三方機構蓋章,相關檢測數據要同步上傳到當地水務部門的漏損管控平臺,才能作為財政運維資金申請、民生保障考核的有效材料。對B端用戶來說,可將冬季檢測的數據同步錄入企業的管網運維系統,建立漏點高發區域的臺賬,在下一年度的冬季檢測中優先排查,進一步提升管網檢漏的效率。
參考文獻
【1】 中華人民共和國住房和城鄉建設部. 城鎮供水管網漏損控制及評定標準(CJJ 92-2016)[S]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2016.
【2】 中國城鎮供水排水協會. 冬季供水管網運維指南[R]. 北京: 中國城鎮供水排水協會, 2023.
【3】 水利部, 住房和城鄉建設部. 北方地區冬季供水保障專項工作方案[EB/OL].