Zrozumienie wykrywania nieszczelności akustycznych

Jakie są dźwięki przeciekającej wody?
Wycieki wody w podziemnych rurach pod ciśnieniem mogą wydawać wiele różnych dźwięków:
●„Syczenie” lub „Szum” spowodowane wibracjami rury i spadkiem ciśnienia w otworze
●Dźwięki „pluskania” lub „bulgotania strumienia” wydawane przez wodę przepływającą przez rurę
● Szybkie dźwięki „bicia/uderzenia” spowodowane uderzeniem rozprysku wody o ścianę wnęki glebowej
● Ciche „brzęczące” dźwięki kamieni i otoczaków odbijających się od rury
Dźwięk „Syczenia” lub „Szumu”, który często brzmi jak stały szum statyczny, jest jedynym, który zawsze występuje w przypadku przecieków w rurach o ciśnieniu wody 30 psi lub wyższym. Pozostałe dźwięki mogą być obecne lub nie, a zazwyczaj nie są tak głośne. Tak więc decydujemy „Czy jest przeciek?”, słuchając „Syczenia” lub „Szumu”.

Jakie czynniki wpływają na te dźwięki?
Na głośność i zakres częstotliwości dźwięków wytwarzanych przez przecieki wody, przenoszonych rurami i docierających do powierzchni ziemi, wpływa kilka czynników:
● Ciśnienie wody w rurze
● Materiał rury i średnica rury
● Rodzaj gleby i zagęszczenie gleby
● Głębokość gleby nad rurą
● Pokrycie powierzchni: trawa, luźna gleba, asfalt, płyta betonowa, itp.
Głośność lub intensywność dźwięku wycieku jest wprost proporcjonalna do ciśnienia wody wewnątrz rury (do pewnego limitu):
 

Intensywność dźwięku (głośność) a ciśnienie wody
Rury metalowe, takie jak żelazne przewody główne, miedziane przewody i rury stalowe, przenoszą dźwięki wycieku wody, które są głośniejsze i o wyższej częstotliwości niż rury z PVC lub rury azbestowo-cementowe. Dlatego też znajomość materiału rury jest ważna.
Rury o dużej średnicy, czy to z PVC, betonu, stali czy żelaza, przenoszą znacznie mniej dźwięków z przecieków wody niż rury o małej średnicy. A rury o dużej średnicy przenoszą dźwięki o niższej częstotliwości niż rury o małej średnicy.
Piaskowa gleba i bardzo luźne gleby, szczególnie nad świeżo zakopanym rurociągiem, nie przenoszą dobrze dźwięków wycieków wody, podobnie jak gleby nasycone wodą, takie jak bagna i mokradła. Twarda, zagęszczona gleba najlepiej przenosi dźwięki wycieków wody. Gleba bardzo szybko pochłania dźwięki wycieków wody. Wycieki w rurociągach wodnych, które mają tylko 3 lub 4 stopy głębokości, są znacznie łatwiejsze do usłyszenia na powierzchni ziemi niż przecieki w głębszych rurociągach. Na głębokości 7 lub 8 stóp tylko bardzo duże przecieki z dobrym ciśnieniem wody będą wytwarzać wystarczająco dużo hałasu, aby można je było usłyszeć na powierzchni.
Wreszcie, pokrycie gruntu, czy to asfaltowa ulica, luźna ziemia, betonowa płyta czy trawnik, również robi ważną różnicę. Twarde nawierzchnie uliczne i betonowe płyty rezonują z dźwiękami wycieku wody, a wyciek może być słyszalny z odległości 5 do 10 stóp lub więcej po obu stronach rury wodnej. Trawniki i luźne powierzchnie ziemne nie oferują takiej rezonującej powierzchni przypominającej płytę, a ich zróżnicowanie powierzchni utrudnia mocny kontakt.
powrót na górę strony

Jak dźwięki przecieków rozprzestrzeniają się w rurach?
Metalowe rury, szczególnie żelazne przewody główne o średnicy od 6 do 12 cali, miedziane przewody i stalowe rury przenoszą dźwięki przecieków wody na setki stóp w każdym kierunku. Rury azbestowo-cementowe i rury z PVC nie przenoszą dźwięków na tak dużą odległość.
Odległości, na jakie przenoszone są dźwięki „syczenia” lub „szumu” podczas przeciekania wody, zależą od średnicy rury oraz materiału, z którego jest wykonana:

Materiał rury i średnica Odległość Dźwięki podróży dla wycieku 2 GPM przy 60 PSI
 Rura żeliwna 6 cali 600 do 1000 stóp
 Rura żeliwna 12 cali 400 do 800 stóp
 Rura żeliwna 24 cale 200 do 400 stóp
 Rura AC 6 cali 400 do 800 stóp
 Rura AC 12 cali 300 do 500 stóp
 Rura AC 24 cali 100 do 300 stóp
 Rura PVC 6 cali 200 do 300 stóp
 Rura PVC 12 cali 100 do 200 stóp
 Rura PVC 24 cali 50 do 100 stóp
Dlatego znajomość materiału i średnicy rury jest istotna, aby określić, jak daleko dźwięk wycieku może rozprzestrzeniać się wzdłuż ścianek rury.

Jak dźwięki przecieków rozprzestrzeniają się w glebie?
Gleba bardzo szybko wchłania dźwięki wycieków wody:
Gleba pochłania wysokie częstotliwości w większym stopniu niż niskie. W przypadku nieszczelności w rurze o głębokości 6 stóp dźwięk „Syczenie” lub „Szumy” jest słaby i „stłumiony”, tzn. słyszalne są tylko niższe częstotliwości. W przypadku nieszczelności w rurze o głębokości 3 stóp dźwięk jest głośniejszy i ma nieco wyższą częstotliwość.

Geodezja

„Surveying” to termin stosowany do nasłuchiwania wycieków wody, gdy nie ma oczywistych dowodów, takich jak woda płynąca ulicą. Każdy hydrant, zawór i linia serwisowa to możliwe miejsce, w którym można usłyszeć dźwięki wycieków wody:

Ponieważ dźwięki lepiej rozchodzą się po ściankach rur niż przez glebę, zawsze najpierw słuchaj przy hydrantach, zaworach i licznikach. Im bliżej wycieku, tym dźwięk staje się głośniejszy. Na koniec zdecyduj, które dwa z tych miejsc są najgłośniejsze. Teraz jesteś gotowy na „lokalizację wycieku wody”.