نشت یابی
نشت یابی آکوستیک (Acoustic)
نشت یابی لوله‌های مدفون(به انگلیسی Leak detection) عملیاتی است که جهت شناسایی نشت لوله در لوله‌های مدفون بکار گرفته میشود
رایج‌ترین و موثرترین روش نشت یابی لوله استفاده از متد آکوستیک است
روشهای متنوع دیگری نیز برای نشت یابی خطوط لوله زیر زمینی وجود دارند
اما هیچ کدام از این روش ها به اندازه نشت یابی آکوستیک مورد استفاده قرار نگرفته است
یکی از این روشها نشت یابی به روش ردیابی گاز یا Tracer Gas است
این روش نیز از سال ۱۳۸۶ در ایران مورد استفاده قرار گرفته است
نشت یابی با استفاده از کرولیتورها که بر پایه اصول نشت یابی آکوستیک کار می‌کنند
در ایران از دهه ۱۳۷۰ آغاز گردیده است
نشت یابی به روش آکوستیک در بسیاری از شهرهای ایران انجام شده و تکنیک و روش آن مورد استفاده قرار گرفته
و ده‌ها مورد نشت پنهان موجود در شبکه لوله‌های زیرزمینی توزیع آب با این روش شناسایی شده است
اصول و قواعد پایه فیزیکی که تجهیزات نشت یاب متکی به آنها موفق به شناسایی نشت در لوله‌های مدفون می‌شوند
در قالب متد نشت یابی آکوستیک کلاسه بندی می‌شوند
در این تکنیک با مکان یابی منشأ ایجاد امواج صوتی که در محل نشت پدید می‌آیند موقعیت نشت لوله شناسایی میشود.
صدای نشت چه نوع صدایی است
اگر صدای موجود در لوله‌های تحت فشار دارای نشت را آنالیز نمائیم عمدتاً چهار نوع صدا را می‌توانیم تشخیص دهیم.
۱ ـ صدای شبیه به صدای “هیس” یا “هووش” که از ارتعاش لوله و کاهش فشار در محل روزنه و اوریفیس (orifice) نشت بوجود می‌آید.
۲ ـ صدای شبیه به همهمه که ناشی از عبور جریان سیال آب اطراف جداره‌های لوله دارای نشت است.
۳ ـ صدای ضربه و تصادم اسپری آب به دیواره‌های حفره‌ای که زیر خاک ایجاد شده است.
۴ ـ ضربان خفیف ناشی از تصادم سنگ ریزه‌های بکار رفته در زیر سازی لوله دارای نشت.
صدای “هیس” یا “هووش” اغلب به صورت دائم و ثابت در لوله‌های با فشار بیش از ۳۰PSI شنیده می‌شوند و معمولاً بلندترین صداییی است که در محل نشت شنیده میشود. این صدا مبنای قضاوت کارشناس نشت یابی برای وجود یا عدم و جود نشت است. مهم‌ترین عوامل مؤثر برفرکانس و قدرت صدای نشت که در جداره لوله منتشر و یا از سطح زمین قابل ردیابی هستند به شرح زیر است:
- فشار آب در لوله
- جنس و قطر لوله
- جنس خاک و میزان تراکم آن
- عمق کارگذاری لوله در زمین
- پوشش سطح زمین (سیمان، آسفالت، چمن، خاک و ….)
بلندای صدای منتشر شده (Loudness) از چشمه نشت در لوله‌ها به صورت مستقیم تابع فشار داخلی لوله است.
لوله‌های فلزی نظیر لوله‌های چدنی و آهنی و گالوانیزه صدای بلندتر و با فرکانس بالاتری تولید می‌کنند
لوله‌ها از جنس PVC، PE، GRE، GRP یا لوله‌های سیمانی و آزبستی، اصواتی با شدت کمتر و فرکانس پایین‌تر تولید می‌نمایند
به همین دلیل داشتن اطلاعاتی از جنس لوله‌ها تأثیر مهمی برنتیجه عملیات نشت یابی خواهد داشت
همچنین لوله‌های با سایز بزرگتر، از هر جنس که باشند، اصوات ضعیفتر و با فرکانس پایینتری نسبت به لوله‌های سایز پایین تولید می‌کنند
زمینهای شنی و سست به خصوص در لوله‌هایی که به تازگی کار گذاری شده‌اند و Back-fill و Sand-fill خوبی دارند، صدای نشت را به خوبی منتشر نمی‌کنند
این مساله در هرنوع از خاکهای غیر متراکم دیگر نیز عیناً قابل تکرار است
به طور معکوس خاکهای فشرده و Compact شده قابلیت بسیار بهتری برای انتقال صدای نشت دارند
نشت در لوله‌های که در عمق ۳ تا ۴ فوت دفن شده‌اند بسیار آسانتر از نشت در لوله‌هایی که در عمق ۷ یا ۸ فوت کار گذاری شده‌اند قابل ردیابی است
در این عمق تنها نشتهای بزرگ با فشار بالا به اندازه کافی صدا برای شناسایی و موقعیت یابی‌شان تولید می‌کنند.
در نهایت پوشش زمین و جنس آن که آسفالت، چمن، دال بتنی، و یا خاک است باعث تفاوت در شناسایی نشت میشود
در سطوح سخت و بتنی ممکن است نشت ۵ تا ۱۰ فوت قبل و بعد از مکان واقعی آن توسط کارشناس نشت یابی قابل تشخیص باشد
بصورت معکوس در زمینهای با پوششی از خاک سست و چمن چنین صدای واضحی ایجاد نمی‌شود
پستی و بلندی‌های موجود در زمین نیز می‌تواند این مشکل را تشدید کند.
صدای نشت چگونه درون لوله‌ها حرکت می‌کند
لوله‌های فلزی نظیر لوله‌های چدنی و آهنی و گالوانیزه و انشعابات فلزی می‌توانند صدای نشت را تا صدها فوت از هر طرف منتشر نمایند
لوله‌های ازبست، PVC و PE و جنسهای مشابه آن چنین توانایی ندارند و تا این فواصل نمی‌توانند امواج صوت را منتقل نمایند
قدرت انتشار صوت نشت در لوله‌ها علاوه برجنس لوله بستگی تنگاتنگی با سایز لوله دارد
جدول زیر به صورت تقریبی حدود و توانایی انتشار صوت در لوله‌های با جنس و قطرهای مختلف را نشان می‌دهد
داشتن فاصله تقریبی که صوت توانایی انتشار در لوله‌ها را دارد نقش مهمی در موفقیت کار خواهد داشت
به همین دلیل باید جنس و قطر لوله‌ها قبل از انجام عملیات نشت یابی به دقت تعیین شوند
صوت چگونه در خاک منتشر میشود
امواج صوتی ناشی از نشت به سرعت جذب خاک می‌شوند
خاک اصوات دارای فرکانس بالاتر را سریعتر از امواج صوتی با فرکانس پایین جذب خود می‌کند
برای نشتی لوله در عمق ۲ متری تقریباً (تقریباً ۶ فوت) زیر سطح خاک صدای نشت ضعیف و غیر قابل شنیدن است
صرفاً صداهای فرکانسهای پایین امکان دارد شنیده شوند
برای نشتی در عمق یک متری زیر سطح خاک، صدای نشت با قدرت بیشتر و در فرکانسهای بالاتر قابل شنیدن است
پیمایش نشت (Surveying)
درشرایطی که هیچگونه شواهدی از نشت در محدود نشت یابی قابل مشاهده نباشد
برای اطمینان از صحت عملکرد لوله‌ها و شناسایی نشتهای احتمالی بابکارگیری تیم نشت یاب، پیمایش نشت یا Surveying انجام میشود
هر یک از شیرهای قطع و وصل، هیدرانتها و یا انشعاب می‌توانند نقطه‌ای باشندکه در آنها عملیات صدابرداری، جهت شناسایی نشت به انجام می‌رسد
به دلیل اینکه امواج صوتی نشت در لوله‌ها بهتر از خاک منتقل می‌شوند
بهتر است تا صدابرداری‌ها در محل هیدرانتها و شیروهای قطع و وصل و حوضچه کنتور مشترکان به انجام رسد
در این محلها کارشناس نشت یابی شانس بهتری برای شنیدن صدای نشت خواهد داشت
در نهایت وقتی کارشناس نشت یاب به دو نقطه دارای قوی‌ترین صدای نشت برخورد کرد
عملیات نقطه یابی یا Pinpointing در این محدوده به انجام می‌رسد
عملیات Pinpointing
این عملیات روندی برای شناسایی و نقطه یابی نشت با استفاده از امواج صوتی است که در خاک منتشر می‌شوند
در این روش از ژئوفون زمینی استفاده میشود
ژئوفون زمینی د رفواصل ۳ تا ۴ فوت (تقریباً یک متر) بین دو هیدرانت دارای بالاتری صدای ثبت شده در مرحله Surreging حرکت داده میشود
کارشناس نشت یابی باید به دقت صدای شنیده شده در هر گام را با صدای گام بعد مقایسه و شدت و ضعف آن را کنترل نمایید
در این مرحله کارشناس نشت یابی نباید پیچ تنظیم صدای دستگاه نشت یاب را تغییر دهد
تا امکان مقایسه صدای شنیده شده در هر گام را با گامهای قبلی و بعدی داشته باشد
در مرحله نهایی و زمانی که شناسایی محل دارای بلندترین صدای نشت به انجام رسید
کارشناس نشت یاب باید به دقت عقربه یا چراغ نمایشگر دستگاه نشت یاب را که بلندی صدا را نشان می‌دهد
زیر نظر داشته باشد و پس از مقایسه آن با نقاط قبل و بعد، محل دقیق وجود نشت را جهت حفاری علامت گذاری نماید
منبع مطالب : مهندسین مشاور نشت جوی کبیر
پاسخ دهید