專利名稱：一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種管道檢測方法，更具體而言一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位 置的方法。
背景技術：
在現(xiàn)代的城市生活中，自來水的“跑、冒、滴、漏”是城市自來水公司、物業(yè)小區(qū)、大
型企事業(yè)工廠等面臨的長期難題。水的浪費不僅是寶貴自然資源的浪費，更給城市自來水 公司、物業(yè)小區(qū)、企事業(yè)單位造成很大的直接經(jīng)濟損失和負擔。消防水管漏水，更是存在著 很大的安全隱患。因此，使用定位準確的檢漏設備和正確的檢測手段是各企業(yè)非常需要的?，F(xiàn)有地下水管泄漏探測的方法主要是聲波法。使用儀器是聽音桿、電子測漏儀 等擴音設備拾取漏水的噪音從而判斷漏水的位置。其探測原理為一定壓力下的供水管網(wǎng)， 一旦破損發(fā)生泄漏，由于管內(nèi)外壓力差的作用，水會從破損點逸出，并具備一定的速度，逸 出的水會產(chǎn)生兩種力學運動過程，具體如下第一種由于水的粘滯性并具備初速度，會摩擦管壁，形成振動，該振動以波動形 式沿管道向兩側(cè)傳播。從波動理論來講，其波動屬于線狀波，聲源為泄漏點，聲音能量—— 聲強呈指數(shù)規(guī)律衰減，衰減系數(shù)與傳播介質(zhì)的彈性模量、水壓大小、聲波的頻率有關。如圖 1所示，Ir = I0e"ar, I0為聲源處聲強，Ir為距離聲源r處的聲強，a為衰減系數(shù)。由此看出，漏水聲波在傳播過程中的規(guī)律(這里主要討論沿管道方向傳播，在土 壤中以徑向傳播也遵循此項規(guī)律)。由于介質(zhì)損耗，不同頻率的波能量會出現(xiàn)衰減，高頻衰 減較快，低頻衰減慢，離漏水點越近，高頻部分能量相對比例較高，通過聽音桿等擴音設備 用耳朵傾聽，會感覺聲音尖銳；離漏水點越遠，由于高頻衰減較快，所以人耳會感覺聲音比 較低沉。如圖2所示，D點為漏水點，此時，A位置聲強較小，低沉B位置聲音最強，尖銳，C 聲強較小，低沉。第二種當水柱從破損處逸出后，由于具備質(zhì)量和初速度，會沖擊管體周圍的土壤 介質(zhì)，形成振動，并以波動形式，等勢面呈球面向四周發(fā)散傳播，其波動屬于球面波，其衰減 由兩部分組成空間方向傳播的球面發(fā)散和徑向方向傳播的內(nèi)部介質(zhì)熱損耗，徑向傳播遵 循線狀波的衰減規(guī)律(同上)。Ir = I。e_al:(徑向傳播)Ir = Ι0/4 π r2 (球面?zhèn)鞑?從上兩式可知，漏水噪聲傳播的距離越近，該處的聲強越大，在地面沿管道檢測漏 水聲波，由于h相對于任意斜邊r取最小值，故在漏水點地面投影點處附近有最大聲強。利 用這個特點，可以使用漏水探知機采用地面聽音的方式進行漏點精確預定位。如圖3所示， 其使用聽音桿等擴音設備路面聽音工作原理。但是現(xiàn)有的聲波法探測地下供水管泄漏仍存在缺點，具體敘述如下首先外界環(huán)境的干擾噪音會影響檢測的效果，如馬路上行走的汽車、大型機械運 轉(zhuǎn)等產(chǎn)生的噪音會干擾用擴音設備聽音的效果，從而不能判斷漏點的位置。
其次，使用聲波法對供水管道測漏，對于金屬管道的效果就比較明顯，但是對于非 金屬材料，如PV、PE、水泥管的話，漏水噪音的傳導效果就會差很多，使用聲波法很難能夠探 測到埋地漏水點為位置。因為PE等塑料管環(huán)保、耐用、不會腐蝕等優(yōu)點，所以現(xiàn)在越來越多 的工程都是用非金屬材料管道，如PE管、PVC管、鋼塑骨架管等等。最后傳統(tǒng)的聲波法測漏，只能檢測出明顯的、漏量大的漏水點，對于沙眼漏、滲漏 等小漏的情況下，由于產(chǎn)生聲音的機械波能量小，傳遞很短的距離就衰減了，測不到聲音， 從而檢測不到地下供水管道的泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在與提供一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，通過 人為的把相對分子質(zhì)量輕的氣體注入懷疑有泄漏的管道內(nèi)，氣體會通過泄漏口泄漏出來， 然后在飄到地表上面，在地表使用相應的氣體檢測儀，檢測氣體的濃度，從而判斷出埋地管 道哪些位置有破損、泄漏等，解決目前非金屬材料管道在使用的過程中出現(xiàn)沙眼漏、滲漏等 小泄漏情況后，常規(guī)的聲波法測漏無法探測漏水點的位置的問題。本發(fā)明的又一目的在于提供一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，通過本發(fā)明的檢測方法，能夠檢測得到任何埋地管道的任何泄漏點的具體位置， 精確定位在士 1米，減少找漏點的時間和漏點維修時在地面開挖的面積。本發(fā)明采用的技術方案為一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其包 括以下步驟第一步，將示蹤氣體注入埋地管道中，使示蹤氣體分布在該埋地管道中，并使該埋 地管道內(nèi)部的氣壓高于大氣常壓。第二步，在該埋地管道正上方的地面上開設若干個等距離的檢測孔H，并在若干該 檢測孔中放置與該示蹤氣體相匹配的氣體檢測儀。如果該埋地管道存在有泄漏點時，該示蹤氣體則往該埋地管道外側(cè)漏出，并往該 埋地管道正上方滲透，此時，由位于泄漏點上方的氣體檢測儀將從該埋地管道泄漏出的示 蹤氣體檢測到，由此確定出該泄漏點的位置；如果位于該埋地管道上方的檢氣體檢測儀沒 有檢測到示蹤氣體時，則其相應位置的埋地管道不存在泄漏點。該示蹤氣體為5%氫氣和95%氮氣的混合氣體，而該氣體檢測儀為氫氣檢測儀。該示蹤氣體為氦氣，而該氣體檢測儀為氦氣檢測儀。該示蹤氣體為甲烷，而該氣體檢測儀為甲烷檢測儀。在該埋地管道上連接一個空氣壓縮機，通過該空氣壓縮機使該埋地管道內(nèi)部的氣 壓高于大氣常壓。該埋地管道內(nèi)部的氣壓為0. 3Mpa。通過該空氣壓縮機使該埋地管道內(nèi)部的氣壓為0. 3Mpa。每兩個檢測孔之間的距離為10米。每兩個檢測孔之間的距離為1米。本發(fā)明的有益效果為通過人為的把相對分子質(zhì)量輕的氣體注入懷疑有泄漏的管 道內(nèi)，氣體會通過泄漏口泄漏出來，然后在飄到地表上面，在地表使用相應的氣體檢測儀， 檢測氣體的濃度，從而判斷出埋地管道哪些位置有破損、泄漏等，解決目前非金屬材料管道在使用的過程中出現(xiàn)沙眼漏、滲漏等小泄漏情況后，常規(guī)的聲波法測漏無法探測漏水點的 位置的問題。此外，通過該方法能夠檢測得到任何埋地管道的任何泄漏點的具體位置，精確 定位在士1米。大大減少找漏點的時間和漏點維修時開挖的面積。


圖1、圖2以及圖3為現(xiàn)有技術的探測原理示意圖。圖4為本發(fā)明的檢測示意圖。
具體實施例方式一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其包括以下步驟第一步，如圖3所示，將示蹤氣體E注入埋地管道F中，使示蹤氣體E分布在該埋 地管道F中，并使該埋地管道F內(nèi)部的氣壓高于大氣常壓。第二步，在該埋地管道F正上方的地面上開設若干個等距離的檢測孔H，并在若干 該檢測孔H中放置與該示蹤氣體E相匹配的氣體檢測儀。如果該埋地管道F存在有泄漏點G時，該示蹤氣體E則往該埋地管道F外側(cè)漏出， 并往該埋地管道F正上方滲透，此時，由位于泄漏點G上方的氣體檢測儀將從該埋地管道 F泄漏出的示蹤氣體檢測到，由此確定出該泄漏點G的位置；如果位于該埋地管道F上方的 檢氣體檢測儀沒有檢測到示蹤氣體時，則其相應位置的埋地管道F不存在泄漏點。進一步，該示蹤氣體為5%氫氣和95%氮氣的混合氣體，而該氣體檢測儀為氫氣 檢測儀。氮氣的作用是為了防止氫氣燃燒、爆炸。值得注意的是，本發(fā)明所述的示蹤氣體還可以把5%氫氣和95%氮氣的混合氣體 換成其他的示蹤氣體，例如，氦氣、甲烷等其他相對分子質(zhì)量輕，且能被氣體檢測儀的檢測 到的氣體。又如，如果示蹤氣體為氦氣時，則氣體檢測儀為氦氣檢測儀或者其他能檢測出氦 氣含量的檢測儀。值得一提的是，依照本實施例，當示蹤氣體為5%氫氣和95%氮氣的混合氣體時， 由于空氣中的氫氣含量是非常少的，小于lppm(百萬分之一)，因此，正常的情況下，氫氣檢 測儀是不能檢測得到氫氣的，只有在泄漏點的位置，由于被測管道里面的氫氣泄漏了，才能 檢測得到。另外，為了使示蹤氣體能更好的滲出來，該埋地管道上連接一個空氣壓縮機，通過 該空氣壓縮機使該埋地管道內(nèi)部的氣壓高于大氣氣壓。依照本實施例，將埋地管道內(nèi)部的氣壓加到0. 3Mpa，從而埋地管道F內(nèi)部的示蹤 氣體能夠更好的滲到土壤里面，從而被氣體檢測儀檢測得到。每兩個檢測孔H之間的距離為10米，通過氣體檢測儀檢測孔中氣體的成分，看是 否含有氫氣，氫氣的濃度值是多少等。如圖三所示意，I點的ppm最大，因此位于I點正上 方的氣體檢測儀能檢測到最大的ppm。當在任一個氫氣檢測儀檢測到有氫氣時，通過加密鉆孔，S卩，在該檢測到有氫氣檢 測孔之間的距離設有1米甚至更小，然后測試每個孔中氫氣的濃度值，濃度值最大的孔，就 是管道泄漏的位置精確度能達到正負1米。此外，本技術除了用于地下供水管道外，還可以用于檢測其他的任何壓力管道的
5泄漏，如消防管、石油石化管道、蒸汽管道、北方采暖用的熱水管等泄漏。通過以上的敘述，任何熟知本技術領域的技術人員都應該明白，本發(fā)明是完全可 以實施的，本發(fā)明是通過人為的把相對分子質(zhì)量輕的氣體，該氣體應該是空氣中本身含量 微量，而且是不易燃易爆的安全氣體。注入懷疑有泄漏的管道內(nèi)，氣體會通過泄漏口泄漏出 來，然后在飄到地表上面，在地表使用相應的氣體檢測儀，檢測氣體的濃度從而判斷出，埋 在地下的管道哪些位置有破損、泄漏等。由此可見，本發(fā)明的技術方案可以充分有效的完成上述發(fā)明目的。本發(fā)明的結(jié)構(gòu) 和功能原理都已經(jīng)在技術方案中得到充分的體現(xiàn)。本發(fā)明也可以根據(jù)這些原理進行變換。 因此，本發(fā)明包括一切在權利要求書中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。
權利要求
1.一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，將示蹤氣體注入埋地管道中，使示蹤氣體分布在該埋地管道中，并使該埋地管 道內(nèi)部的氣壓高于大氣常壓；第二步，在該埋地管道正上方的地面上開設若干個等距離的檢測孔H，并在若干該檢測 孔中放置與該示蹤氣體相匹配的氣體檢測儀；如果該埋地管道存在有泄漏點時，該示蹤氣體則往該埋地管道外側(cè)漏出，并往該埋地 管道正上方滲透，此時，由位于泄漏點上方的氣體檢測儀將從該埋地管道泄漏出的示蹤氣 體檢測到，由此確定出該泄漏點的位置；如果位于該埋地管道上方的檢氣體檢測儀沒有檢 測到示蹤氣體時，則其相應位置的埋地管道不存在泄漏點。
2.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，該示蹤氣體為 5%氫氣和95%氮氣的混合氣體，而該氣體檢測儀為氫氣檢測儀。
3.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 該示蹤氣體為氦氣，而該氣體檢測儀為氦氣檢測儀。
4.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 該示蹤氣體為甲烷，而該氣體檢測儀為甲烷檢測儀。
5.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 在該埋地管道上連接一個空氣壓縮機，通過該空氣壓縮機使該埋地管道內(nèi)部的氣壓高于大 氣常壓。
6.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 該埋地管道內(nèi)部的氣壓為0. 3Mpa。
7.如權利要求6所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 通過該空氣壓縮機使該埋地管道內(nèi)部的氣壓為0. 3Mpa。
8.如權利要求1所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 每兩個檢測孔之間的距離為10米。
9.如權利要求8所述的一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其特征在于， 每兩個檢測孔之間的距離為1米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用氣體檢測埋地管道泄漏點位置的方法，其通過人為的把相對分子質(zhì)量輕的氣體注入懷疑有泄漏的管道內(nèi)，氣體會通過泄漏口泄漏出來，然后在飄到地表上面，在地表使用相應的氣體檢測儀，檢測氣體的濃度，從而判斷出埋地管道哪些位置有破損、泄漏等，解決目前非金屬材料管道在使用的過程中出現(xiàn)沙眼漏、滲漏等小泄漏情況后，常規(guī)的聲波法測漏無法探測漏水點的位置的問題。此外，通過該方法能夠檢測得到任何埋地管道的任何泄漏點的具體位置，精確定位在±1米。大大減少找漏點的時間和漏點維修時開挖的面積。
文檔編號F17D5/02GK102086972SQ201010549969
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權日2010年11月17日
發(fā)明者趙子云 申請人:廣州精測管線技術有限公司