专利名称：一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种管道检测方法，更具体而言一种使用气体检测埋地管道泄漏点位 置的方法。
背景技术：
在现代的城市生活中，自来水的“跑、冒、滴、漏”是城市自来水公司、物业小区、大
型企事业工厂等面临的长期难题。水的浪费不仅是宝贵自然资源的浪费，更给城市自来水 公司、物业小区、企事业单位造成很大的直接经济损失和负担。消防水管漏水，更是存在着 很大的安全隐患。因此，使用定位准确的检漏设备和正确的检测手段是各企业非常需要的。现有地下水管泄漏探测的方法主要是声波法。使用仪器是听音杆、电子测漏仪 等扩音设备拾取漏水的噪音从而判断漏水的位置。其探测原理为一定压力下的供水管网， 一旦破损发生泄漏，由于管内外压力差的作用，水会从破损点逸出，并具备一定的速度，逸 出的水会产生两种力学运动过程，具体如下第一种由于水的粘滞性并具备初速度，会摩擦管壁，形成振动，该振动以波动形 式沿管道向两侧传播。从波动理论来讲，其波动属于线状波，声源为泄漏点，声音能量—— 声强呈指数规律衰减，衰减系数与传播介质的弹性模量、水压大小、声波的频率有关。如图 1所示，Ir = I0e"ar, I0为声源处声强，Ir为距离声源r处的声强，a为衰减系数。由此看出，漏水声波在传播过程中的规律(这里主要讨论沿管道方向传播，在土 壤中以径向传播也遵循此项规律)。由于介质损耗，不同频率的波能量会出现衰减，高频衰 减较快，低频衰减慢，离漏水点越近，高频部分能量相对比例较高，通过听音杆等扩音设备 用耳朵倾听，会感觉声音尖锐；离漏水点越远，由于高频衰减较快，所以人耳会感觉声音比 较低沉。如图2所示，D点为漏水点，此时，A位置声强较小，低沉B位置声音最强，尖锐，C 声强较小，低沉。第二种当水柱从破损处逸出后，由于具备质量和初速度，会冲击管体周围的土壤 介质，形成振动，并以波动形式，等势面呈球面向四周发散传播，其波动属于球面波，其衰减 由两部分组成空间方向传播的球面发散和径向方向传播的内部介质热损耗，径向传播遵 循线状波的衰减规律(同上)。Ir = I。e_al:(径向传播)Ir = Ι0/4 π r2 (球面传播)从上两式可知，漏水噪声传播的距离越近，该处的声强越大，在地面沿管道检测漏 水声波，由于h相对于任意斜边r取最小值，故在漏水点地面投影点处附近有最大声强。利 用这个特点，可以使用漏水探知机采用地面听音的方式进行漏点精确预定位。如图3所示， 其使用听音杆等扩音设备路面听音工作原理。但是现有的声波法探测地下供水管泄漏仍存在缺点，具体叙述如下首先外界环境的干扰噪音会影响检测的效果，如马路上行走的汽车、大型机械运 转等产生的噪音会干扰用扩音设备听音的效果，从而不能判断漏点的位置。
其次，使用声波法对供水管道测漏，对于金属管道的效果就比较明显，但是对于非 金属材料，如PV、PE、水泥管的话，漏水噪音的传导效果就会差很多，使用声波法很难能够探 测到埋地漏水点为位置。因为PE等塑料管环保、耐用、不会腐蚀等优点，所以现在越来越多 的工程都是用非金属材料管道，如PE管、PVC管、钢塑骨架管等等。最后传统的声波法测漏，只能检测出明显的、漏量大的漏水点，对于沙眼漏、渗漏 等小漏的情况下，由于产生声音的机械波能量小，传递很短的距离就衰减了，测不到声音， 从而检测不到地下供水管道的泄漏。
发明内容
本发明的主要目的在与提供一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，通过 人为的把相对分子质量轻的气体注入怀疑有泄漏的管道内，气体会通过泄漏口泄漏出来， 然后在飘到地表上面，在地表使用相应的气体检测仪，检测气体的浓度，从而判断出埋地管 道哪些位置有破损、泄漏等，解决目前非金属材料管道在使用的过程中出现沙眼漏、渗漏等 小泄漏情况后，常规的声波法测漏无法探测漏水点的位置的问题。本发明的又一目的在于提供一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，通过本发明的检测方法，能够检测得到任何埋地管道的任何泄漏点的具体位置， 精确定位在士 1米，减少找漏点的时间和漏点维修时在地面开挖的面积。本发明采用的技术方案为一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其包 括以下步骤第一步，将示踪气体注入埋地管道中，使示踪气体分布在该埋地管道中，并使该埋 地管道内部的气压高于大气常压。第二步，在该埋地管道正上方的地面上开设若干个等距离的检测孔H，并在若干该 检测孔中放置与该示踪气体相匹配的气体检测仪。如果该埋地管道存在有泄漏点时，该示踪气体则往该埋地管道外侧漏出，并往该 埋地管道正上方渗透，此时，由位于泄漏点上方的气体检测仪将从该埋地管道泄漏出的示 踪气体检测到，由此确定出该泄漏点的位置；如果位于该埋地管道上方的检气体检测仪没 有检测到示踪气体时，则其相应位置的埋地管道不存在泄漏点。该示踪气体为5%氢气和95%氮气的混合气体，而该气体检测仪为氢气检测仪。该示踪气体为氦气，而该气体检测仪为氦气检测仪。该示踪气体为甲烷，而该气体检测仪为甲烷检测仪。在该埋地管道上连接一个空气压缩机，通过该空气压缩机使该埋地管道内部的气 压高于大气常压。该埋地管道内部的气压为0. 3Mpa。通过该空气压缩机使该埋地管道内部的气压为0. 3Mpa。每两个检测孔之间的距离为10米。每两个检测孔之间的距离为1米。本发明的有益效果为通过人为的把相对分子质量轻的气体注入怀疑有泄漏的管 道内，气体会通过泄漏口泄漏出来，然后在飘到地表上面，在地表使用相应的气体检测仪， 检测气体的浓度，从而判断出埋地管道哪些位置有破损、泄漏等，解决目前非金属材料管道在使用的过程中出现沙眼漏、渗漏等小泄漏情况后，常规的声波法测漏无法探测漏水点的 位置的问题。此外，通过该方法能够检测得到任何埋地管道的任何泄漏点的具体位置，精确 定位在士1米。大大减少找漏点的时间和漏点维修时开挖的面积。
图1、图2以及图3为现有技术的探测原理示意图。图4为本发明的检测示意图。
具体实施例方式一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其包括以下步骤第一步，如图3所示，将示踪气体E注入埋地管道F中，使示踪气体E分布在该埋 地管道F中，并使该埋地管道F内部的气压高于大气常压。第二步，在该埋地管道F正上方的地面上开设若干个等距离的检测孔H，并在若干 该检测孔H中放置与该示踪气体E相匹配的气体检测仪。如果该埋地管道F存在有泄漏点G时，该示踪气体E则往该埋地管道F外侧漏出， 并往该埋地管道F正上方渗透，此时，由位于泄漏点G上方的气体检测仪将从该埋地管道 F泄漏出的示踪气体检测到，由此确定出该泄漏点G的位置；如果位于该埋地管道F上方的 检气体检测仪没有检测到示踪气体时，则其相应位置的埋地管道F不存在泄漏点。进一步，该示踪气体为5%氢气和95%氮气的混合气体，而该气体检测仪为氢气 检测仪。氮气的作用是为了防止氢气燃烧、爆炸。值得注意的是，本发明所述的示踪气体还可以把5%氢气和95%氮气的混合气体 换成其他的示踪气体，例如，氦气、甲烷等其他相对分子质量轻，且能被气体检测仪的检测 到的气体。又如，如果示踪气体为氦气时，则气体检测仪为氦气检测仪或者其他能检测出氦 气含量的检测仪。值得一提的是，依照本实施例，当示踪气体为5%氢气和95%氮气的混合气体时， 由于空气中的氢气含量是非常少的，小于lppm(百万分之一)，因此，正常的情况下，氢气检 测仪是不能检测得到氢气的，只有在泄漏点的位置，由于被测管道里面的氢气泄漏了，才能 检测得到。另外，为了使示踪气体能更好的渗出来，该埋地管道上连接一个空气压缩机，通过 该空气压缩机使该埋地管道内部的气压高于大气气压。依照本实施例，将埋地管道内部的气压加到0. 3Mpa，从而埋地管道F内部的示踪 气体能够更好的渗到土壤里面，从而被气体检测仪检测得到。每两个检测孔H之间的距离为10米，通过气体检测仪检测孔中气体的成分，看是 否含有氢气，氢气的浓度值是多少等。如图三所示意，I点的ppm最大，因此位于I点正上 方的气体检测仪能检测到最大的ppm。当在任一个氢气检测仪检测到有氢气时，通过加密钻孔，S卩，在该检测到有氢气检 测孔之间的距离设有1米甚至更小，然后测试每个孔中氢气的浓度值，浓度值最大的孔，就 是管道泄漏的位置精确度能达到正负1米。此外，本技术除了用于地下供水管道外，还可以用于检测其他的任何压力管道的
5泄漏，如消防管、石油石化管道、蒸汽管道、北方采暖用的热水管等泄漏。通过以上的叙述，任何熟知本技术领域的技术人员都应该明白，本发明是完全可 以实施的，本发明是通过人为的把相对分子质量轻的气体，该气体应该是空气中本身含量 微量，而且是不易燃易爆的安全气体。注入怀疑有泄漏的管道内，气体会通过泄漏口泄漏出 来，然后在飘到地表上面，在地表使用相应的气体检测仪，检测气体的浓度从而判断出，埋 在地下的管道哪些位置有破损、泄漏等。由此可见，本发明的技术方案可以充分有效的完成上述发明目的。本发明的结构 和功能原理都已经在技术方案中得到充分的体现。本发明也可以根据这些原理进行变换。 因此，本发明包括一切在权利要求书中所提到范围内的所有替换内容。
权利要求
1.一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，将示踪气体注入埋地管道中，使示踪气体分布在该埋地管道中，并使该埋地管 道内部的气压高于大气常压；第二步，在该埋地管道正上方的地面上开设若干个等距离的检测孔H，并在若干该检测 孔中放置与该示踪气体相匹配的气体检测仪；如果该埋地管道存在有泄漏点时，该示踪气体则往该埋地管道外侧漏出，并往该埋地 管道正上方渗透，此时，由位于泄漏点上方的气体检测仪将从该埋地管道泄漏出的示踪气 体检测到，由此确定出该泄漏点的位置；如果位于该埋地管道上方的检气体检测仪没有检 测到示踪气体时，则其相应位置的埋地管道不存在泄漏点。
2.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，该示踪气体为 5%氢气和95%氮气的混合气体，而该气体检测仪为氢气检测仪。
3.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 该示踪气体为氦气，而该气体检测仪为氦气检测仪。
4.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 该示踪气体为甲烷，而该气体检测仪为甲烷检测仪。
5.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 在该埋地管道上连接一个空气压缩机，通过该空气压缩机使该埋地管道内部的气压高于大 气常压。
6.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 该埋地管道内部的气压为0. 3Mpa。
7.如权利要求6所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 通过该空气压缩机使该埋地管道内部的气压为0. 3Mpa。
8.如权利要求1所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 每两个检测孔之间的距离为10米。
9.如权利要求8所述的一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其特征在于， 每两个检测孔之间的距离为1米。
全文摘要
本发明提供一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法，其通过人为的把相对分子质量轻的气体注入怀疑有泄漏的管道内，气体会通过泄漏口泄漏出来，然后在飘到地表上面，在地表使用相应的气体检测仪，检测气体的浓度，从而判断出埋地管道哪些位置有破损、泄漏等，解决目前非金属材料管道在使用的过程中出现沙眼漏、渗漏等小泄漏情况后，常规的声波法测漏无法探测漏水点的位置的问题。此外，通过该方法能够检测得到任何埋地管道的任何泄漏点的具体位置，精确定位在±1米。大大减少找漏点的时间和漏点维修时开挖的面积。
文档编号F17D5/02GK102086972SQ201010549969
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者赵子云 申请人:广州精测管线技术有限公司