市政工程技术专业毕业论文27193.doc

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1、毕业论文城市给排水管道的检漏与维护专 业：市政工程技术专业城市给排水管道的检漏与维护摘要:管道在运输液体、气体、浆液等方面具有独特的优势.但随着管道增多,以及腐蚀、缺陷等自然或人为的原因,使管道泄漏频繁发生,不仅造成经济损失,而且污染环境,因此对管道泄漏的检测尤为重要。对于不同的工作环境和对象，在应用中要考虑各种方法的特点,要选择合适的检漏方法，采用几种方法组成可靠性和经济性综合优化的检漏系统。关键词:管道 泄漏 检测技术Urban water supply pipeline leak detection and maintenanceAbstract:Pipeline in the tran

2、sportation of liquid, gas, slurry etc, it has unique advantages. But with the pipe increased, and corrosion, defect and other natural or man-made reasons for pipeline leakage occurred frequently, not only caused economic losses, and pollution of the environment, thus to pipeline leakage detection is

3、 particularly important. For different working environment and the object, should be considered in the application of all kinds of method of characteristics, to select the right leak detection methods, the use of several methods of reliability and economy comprehensive optimization of the leak detec

4、tion system.Keywords: Pipeline leak detection technology意见与反馈 参加有道翻译用户满意度调查！ 由于管道在输送液体、气体、浆体等散装物品方面具有独特的优势,目前已成为继铁路公路、水路、航空运输以后的第5大运输工具。管道被认为是传输能量最为安全经济的方法。然而,管道随着服役时间的增长而逐渐老化,或受到各种介质的腐蚀以及其他破坏因素 ,使管道泄漏。所谓泄漏就是由于密闭的容器、管道、设备等内外两侧存在压力差,在其使用过程中,内部介质在不允许流动的部位通过孔、毛细管等缺陷渗出、漏失或允许流动的部位流动量超过允许量的一种现象。泄漏需要有泄漏通道及

5、存在压力差, 压力差是产生泄漏的根本原因,设施材料的失效是生泄漏的直接原因。其他还有一些人为因素引起泄漏, 如麻痹疏忽、忽视安全、管理不善、违章操作和密封部位的失效如密封的设计不合理, 制造质量差,安装不正确等。石油、天然气和输水管道的泄漏不仅导致了资源的损失,而且极大地污染了环境,甚至发生火灾爆炸或水灾,严重威胁人民生命财产的安全。准确把握管道状况并根据一定的优选原则,对一些严重缺陷进行及时维修就可以有效避免事故发生,同时也能大大延长管道寿命。而管道检测是保护管道安全的一种既经济又有效的方法。1 泄漏的原因及检测的必要我国的管道运输业发展很快,到20世纪末,我国输油、输气管道总长度已超过 2

6、 104km。随着管道运输业的不断发展,管道的增多,管龄的增长,以及不可避免的腐蚀、磨损、缺陷等自然或人为损坏的原因,使管道泄漏事故频繁发生。密切掌握管道工况,发现潜在的泄漏和各种突然出现的泄漏的检测技术从无到有,从简单到复杂,也逐步发展起来。管道的泄漏,一般由下列原因造成:管材质不良,由于材质开裂、存在砂眼,久经腐蚀出洞;管道涂层损坏，脱落,造成管道腐蚀穿孔;管道接头安装不良;阀门不良;由于地下管道拥挤,在施工其它地下工程时受影响所致;由于高层建筑工程的重压,使地基下沉,致管道开裂;由于地质构造原因使地基下沉,造成管道开裂(如地震地下水位下降);在路段上的管道,由于重载车辆的通行而造成管道开

7、裂;盗油等人为损坏,造成管道穿孔。2 管道检的漏方法2.1 明设管道的检漏方法给排水管道的检修和维护的主要内容是管道漏水问题，明设给水管比较容易查出漏水部位。可以通过简单观察、和日常的检查就能判断。2.2 埋地管道的检漏方法随着管道的建设,泄漏检测技术也得到发展。目前已有的检漏方法,从最简单的人工分段沿管段巡视,发展到较为复杂的计算机软硬件结合的方法。从陆上检测发展到海底检测,甚至利用飞机进行空中对地下管道的检测。根据检测对象的不同,管道检漏方法大致分为两种: 一是直接检测泄漏的石油、气体等的直接检漏方法;另一种是检测因泄漏造成的流量、压力、声音等物理状态发生变化的间接检漏方法。2.2.1 直

8、接检漏法2.2.1.1 电缆法。一种方法是采用附有易被碳氢化合物溶解的绝缘材料的两芯电缆沿管道埋设。这种电缆与渗漏油接触就会发生电缆间的阻抗变化,在管道一端通过对阻抗 分布参数的测量,即可确定管道状态及渗漏位置。另一种是用非透水性但透油性材料制成的同轴电缆,沿管道铺设。从电缆一端发射脉冲, 脉冲碰到被油浸透的电缆处会反射脉冲,通过检测反射脉冲信号, 可检测管道泄漏位置。2.2.1.2 导电高聚物法应用于绝缘管道的检漏,监测系统可以探测管道绝缘层的浸水点和泄漏点。外包导电高聚物的导线,作为探测电缆的一部分,用来探测沿线的浸水及泄漏位置。探测电缆中的探测导线,通过监测电缆中水蒸汽的存在,及早检测出

9、水的进入,使操作者在管道腐蚀前采取修补措施。2.2.1.3 元件法沿管道外层设置一种导电性粉体元件,当泄漏的油接触到该元件时,其电阻会发生急剧变化。在管道端部,通过测 量电阻的参数变化,可以确定泄漏的位置。2.2.1.4 油溶性压力管法将充压缩空气的油溶性软管缠在管道外围,当有溶油时软管溶解产生漏洞、 断裂,压缩空气外泻,管内压力下降,由此即可知泄漏。这种方法为一次性使用,发现泄漏后,该处软管即损坏,更换非常困难。2.2.1.5 气体法通过检测管道沿线有无可燃性气体, 当超过规定的浓度阀值时,可判断存在油品的泄漏。阀值大小可控制系统检漏的灵敏度。2.2.1.6 封入气体压力检测法在双层管的两管

10、间隙内密封一定压力的氮气,当内管泄漏时,氮气压力上升;而当外管泄漏时,氮气压力下降,由此即可检漏。2.2.1.7 水面监视法对于海底管道及横穿各种水路的管道,可采用监视管道上面水面的方法。当发现水面有油污出现时,可判断泄漏产生,根据当时的水流、 密度等参数,可粗略估算泄漏位置。2.3 听漏法供水管道也会发生漏水情况，当发生时，喷出管道的水与漏口摩擦，以及与周围介质等撞击，会产生不同频率的振动，由此产生漏水声。漏水声的种类通常可分为三种： （1）漏口摩擦声：是指喷出管道的水与漏口摩擦产生的声音，其频率通常为3002500Hz，并沿管道向远方传播，传播距离通常与水压、管材、管径、接口、漏口等有关，

11、在一定范围内，可在闸门、消火栓等暴露点听测到漏水声。（2）水头撞击声：是指喷出管道的水与周围介质撞击产生的声音，并以漏斗形式通过土壤向地面扩散，可在地面用听漏仪听测到，其频率通常为100800 Hz之间。（3）介质摩擦声：是指喷出管道的水带动周围粒子（如土粒，沙粒等）相互碰撞摩擦产生的声音，其频率较低，当把听音杆插到地下漏口附近时，可听测到，这为漏点最终确认提供了依据。听漏是通过漏水时产生声响的振动来确定漏水点，一般在夜间进行听漏，以免受其他噪声的干扰。2.3.1 常用的听漏工具2.3.1.1 听漏棒 听漏棒是最简单的、也是最常用的检漏设，分金属棒和木棒两种类型，它的一端直接管道壁，另一端贴在

12、检漏工人的耳朵上。如果附近有漏，则听到声音。根据声音的大小、音质来判的大致位置。听漏棒适用于各种类型的管道。2.3.1.2 检漏饼 检漏饼很像医生的听诊器，它把地面的振动声传至薄膜，借薄膜的引起空气的振动，然后通过气管传至耳朵。检漏饼适应于在地面检测自来水管道和输油管的漏点，用检漏饼检测时，在漏点上方，听得的声音最大，也就是说当检漏听得的声音最大时，正下方即为漏点。2.3.1.3 电子检漏仪 漏水声波由漏口处产生并通过管道向远方传播，同时也通过土壤从不同的方向传播到地面。电子检漏仪是专门探测管道泄露噪声的仪器，其结构是一个简单的高频放大器，利用拾音器接受传到的声波振动信号，再把该信号通过放大系

13、统传至耳机及仪表中，从而可判断漏水点。 2.3.1.4 相关检漏仪 如图所示，相关检漏仪由两个声电换能探头，分机、分机和主机所组成。如果管道某处发生漏损则漏孔发出的声音就会沿着管道的两边传播.实际测量时s和v是已知量，t是通过相关运算计算出来的，也可以认为是已的。由于相关检漏仪的两个探头直接放在管道上，而管道一般又埋在地下，在很大程度上避开了干扰和噪声同时相关运算本身又有较强的抑制干扰和噪声的能力，因此，它能在恶劣条件下工作。相关检漏仪既适合在自来水管道检漏，也适合在输油管道和煤气管道上检漏。L=(D-V*t)/2式中V漏点漏水震动波在两探头间管道的传播速度，m/ms; D两探头间的管道长度，

14、m; t漏点漏水震动传播到两探头的时间差，ms; L漏水点与相近的探头之间的管道长度，m。2.4 间接检漏法2.4.1 质量平衡法对于一条分批输送一种或多种石油产品的完整管道, 在一段时间内, 测量的流入质量可能不等于测得的流出质量,存在一个差量。如果泄漏量大于或等于这个差量和在一段时间内管道存量变化,那么可测出管道是否泄漏。2.4.2 水力坡降线法根据上游站和下游站的流量等参数,计算出相应的水力坡降,然后分别按上游站出站压力和下游站进站压力作图,其交点就是理想的泄漏点。2.4.3 分段密封法适用于运行前和停运工况时,将管道进行高压密封,并关闭截止阀,通过监视各分割管段的压力降来检漏。2.4.

15、4 音频泄漏法通过音频传感器沿输油管道进行检测,在发现存在泄漏音频信号时,沿管道选两个测量点,根据两个测量点音频频谱中频率分量的功率强度,可计 算 出泄漏的位置。2.4.5 声信号分析法油品在高压下通过漏孔时,会发出噪声,检测这些噪声就可以判断是否有管道穿孔。2.4.6 统计法根据在管道的入口和出口测取的流体的流量和压力来判断管道是否泄漏。2.4.7 压力波法用在管道两端安装的压力检测装置,接收管道的瞬变压力信息,判断泄漏事故并确定漏点的位置。 这是目前各国优先发展的新型检漏技术,也是我国重点发展的技术。2.4.8 负压波法利用管道突然泄漏时,会引发在流体中传播的瞬态负压波,通过捕捉负压波到上

16、下游的时间差来定位,这是近年来国际上颇受重视的管道泄漏检测方法。2.4.9 压力点分析 (PPA) 法利用压力波原理发展的 一种新型检漏方法,漏点产生的负压波向检测点传播,引起该点压力( 或流量)变化,分析比较检测点数据与正常工况的数据,可检测出泄漏,再由负压波传播速度和负压波到达检测点的时间可进行漏点定位。2.4.10 示踪物管道漏法将含有放射性物质的示踪物通到管内,然后送进带检测放射性装置的清管器,通过检测出残留在泄漏部位上的示踪物来检漏 。2.4.11 对管道涂层、腐蚀、缺陷等检测的辅助检漏法通过对管道涂层、腐蚀、缺陷等检测,密切掌握它们的破坏情况,及时对潜在的泄漏做出预报,可间接地检测

17、到输油管道泄漏位置。2.5分区检漏法分区检漏法主要是用流量计检漏，一般漏水点大的，产生的漏水声也大，有时恰恰相反，漏水量大到一定程度漏水声反而减小。有时管网存在多处漏水点时，漏水量的大部分都由大漏水点造成的。显然尽快排除大的漏水点才能控制漏耗，同时分区检漏也大大提高检漏速度。用流量检漏时，首先关闭与该区域相连的阀门。与其他区域分离，然后用一根消防水带一端按在被隔离的消防栓上，另一端接到流量计的测试装置上；再将第二根消防水带一端按在其他的消防栓上，另一端按在流量计的测试装置上，测量该区的流量，可得到在某一压力下的流量。如有漏水，可通过依次关/开该区的阀门，可发现哪一管道漏水。分区检漏法的特点:能

18、迅速排除大的漏水点，通过测试可进行管网分析，以测试流量和正常流量比较可发现漏水迹象。3 常用的堵漏方法待添加的隐藏文字内容3查到漏水点后，可根据漏水原因、管道材质、管道连接方法，确定堵漏方法。常用的堵漏方法可分为承插口漏水的堵漏和管壁小孔漏水的堵漏。3.1 承插口漏水的堵漏方法先把管内水压降到无压状态，然后将承口内的填料剔除再重新打口。如管内有水，应用快硬、早强的水泥填料。对水泥接口的管道当承口局部漏水时，可不必把整个承口的水泥全部剔除，只需在漏水处局部修补即可。如青铅接口漏水，可重新打实接口或部分青铅剔除，再用铅条填口打实。3.2管壁小孔漏水的堵漏方法管道由于腐蚀或砂眼造成的漏水，可采用管卡

19、堵漏、丝堵堵漏，铅塞堵漏和焊接堵漏等方法。3.2.1 管卡堵漏管卡堵漏时，如水压较大应停水堵漏，如水压不大可带水堵漏。堵漏时将锥形硬木塞轻轻敲打进孔内堵塞漏水处，紧贴管外皮锯掉木塞外漏部分，然后再漏水处垫上厚度为3mm的橡胶板，永管卡将橡胶板卡紧即可。3.2.2 丝堵堵漏丝堵堵漏时，以漏水点为中心钻一孔径稍大于漏水孔径的小孔，攻丝后丝堵拧紧即可。3.2.3 铅塞堵漏铅塞堵漏时，先用尖凿把漏水孔凿深，塞进铅块并用手锤轻打，直到不漏水为止。3.2.4 焊接堵漏焊接堵漏时，把管道降压至无压状态后，降小孔焊实即可。4. 供水管道检漏过程中应注意的问题前面叙述了供水管道的检漏方法和仪器，选用何种检漏方式

20、要根据所处的地理位置情况及选用的仪器设备而定。无论选用哪种检漏方法，在去现场检漏前，一方面要清楚地了解地下管线的实际走向、材质、管径、埋深、水压及使用年限；另一方面还要对检漏仪器进行选择，带哪些仪器。此外，还应注意如下问题：（1）如果遇多年未开启的井盖要点明火验证，证明井中无毒气时，方可下井操作。（2）在市区检漏时一定要注意交通安全，应放置警示牌，穿上警示背心。（3）对某些漏点难下决心定位需用打地钎法核实时，一定要查清此处是否有电缆。（4）注意保持拾音器或传感器与测试点接触良好。总之，各类检漏仪都有其自己的特点和性能及使用范围，地下管道漏水情况十分复杂，有时要依靠各类检漏仪器和人的经验去判断，

21、甚至有时还要借助于其它辅助手段判断，才能取得最佳效果。但是由于检漏环境的复杂性，每种仪器均有它的应用场合。具体要视现场的实际情况而定，既要本着快速、准确和方便，又要考虑经济实惠。参考文献:1.宋仁元.怎样防止给水系统的损漏M.中国建筑工业出版社,20012.白建国.市政管道工程施工M.中国建筑工业出版社,20103.黄传奇.供水管道检漏工M.中国建筑工业出版社,20064.叶昊.流体输送管道的检测与定位M.清华大学出版社，2010致谢在论文的写作过程中，纪殿彬老师给予了大力的帮助和指导，在此深表感谢！同时也感谢其他帮助和指导过我的老师和同学。首先，也是最主要感谢的是我的指导老师纪殿彬老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他首先肯定了我的题目大方向，但是同时又帮我具体分析使我最后选择这个题目，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮忙，让我具体写作时思路顿时清晰。在完成初稿后，老师认真查看了我的文章，指出了我存在的很多问题。在此十分感谢纪殿彬老师的细心指导，才能让我顺利完成毕业论文。最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。