همه چیز درباره ی صدای نشت آب ،مکانیزم و مشخصات نشت آب

مکانیزم و عوامل موثر بر صدای نشت آب در شرایط مختلف بشناسیم

واحد تحقیقات و توسعه فن آوری (واحد فن آوری های آکوستیک)
شرکت دانش بنیان فرآیند ارقام پرداز

.Farayand Argham Pardaz Ltd. Co
Manufacturer of Underground Detection and Utility Instrument

Mechanism and Characteristics of Water Leakage

شناخت پدیده نشت و عوامل موثر بر صدای نشت آب ، مکانیزم ایجاد صدا در شبکه های مختلف آب در برنامه ریزی صحیح مدیریت و کاهش هدررفت آب و انتخاب تجهیزات نشت یاب آب و تکنیک های انتخابی موثر جلوگیری از بروز و رفع نشت آب ضروری می باشد.

مکانیزم صدای نشت آب Mechanism of Water Leakage
صدای نشت آب شاید برای همه ما آشنا باشد صدای شبیه “فیشششش” یا “فیسسسس” ، در واقع این صدا از چهار صدای اصلی تشکیل میشود که عوامل موثر بر این چهار صدا در واقع صدای اصلی را نیز تحت تاثیر می گذارد.

صدای نشت آب حاصل ترکیب چهار صدای اصلی زیر می باشد:

صدای نشت آب = صدای جریان آب یا فلوی آب
+ صدای اصطحکاک آب و لبه جداره محل نشت
+ صدا ضربه در هنگام خروج آب از محل نشت
+ صدای ویبریشن یا لرزش بدنه لوله
Water Leakage Sound= Water Flow+ Impact + Friction + Vibration

Mechanism of Water Leakage

حال با شناخت مکانیزم این صدا بهتر می توان تفاوت صدای نشت آب در لوله های پلی اتیلن و لوله های فلزی و یا تفاوت صدای نشت در فشارهای پایین و فشارهای بالا را توضیح داد. آن چیز که مشخص است این است که با تقویت یا تضعیف هر یک از عوامل موثر می توان صدای نهایی ایجاد شده را تحت تاثیر قرارداد.
نکته: (صدا) نویز نشت آب یک صدای پیوسته است لذا در محیط های با وجود نشت آب صدای پس زمینه افزایش می یابد از این رو کلیه سیستم های نشت یاب هوشمند آکوستیک آب این شرکت بر اساس آنالیز صدای دریافتی ، حذف صدای های ضربه و لحظه ای و تمرکز بر اندازه گیری و تحلیل صداهای پیوسته محیط متمرکز است و با استفاده از آلگوریتم های هوش مصنوعی تشخیص اتوماتیک وجود و شدت نشت ALJ (Auto Matic Leak Judgement) مستقل از تصمیم گیری کاربر قادر به عملکرد می باشد.

مشخصه های صدای نشت آب Characteristic of Leakage Sound
در این بخش عوامل زیر را بررسی خواهیم کرد:

• ارتباط صدای نشت آب و فشار آب داخل لوله
• فاصله ی انتشار صدای نشت در مواد مختلف (جنس لوله های متفاوت)
• ارتباط صدای نشت و عمق لوله یا عمق وجود نشت
• ارتباط صدای نشت و سایز و شکل محل نشت
• ارتباط صدای نشت با قطر لوله و شرایط خاک

• ارتباط صدای نشت آب و فشار آب داخل لوله
  

  همانطور که در شکل مشاهده می کنید در فشار1 bar یا کمتر صدای نشت آب بشدت کم است این میزان به حدی نمی باشد که بتوان آن را تقویت و از صدای محیط تمیز داد. با افزایش فشار آب یا سیال داخل لوله بصورت نمایی بلندی یا قدرت این صدا افزایش می یابد بطوریکه فشار 2 bar به نظر فشار ایده ال می باشد که بلندی صدای نشت مناسبی را ایجاد می کند. با این حال با افزایش بیشتر فشار آب بلندی و شدت صدا افزایش می یابد ولیکن در فشارهای بالاتر از 3 تا 4 بار یا حدود 5 psi شدت صدا حساسیت خود را نسبت به افزایش فشار آب از دست می دهد و تغییرات بسیار ناچیز خواهند بود.

لذا هر چه فشار آب سیال بالاتر باشد بلندی یا قدرت (دامنه) نویز نشت آب بیشتر خواهد بود.
در بسیاری از تکنیک های مرسوم نشت یابی ایجاد یک شبکه بسته و بدون مصرف آب و افزایش فشار با استفاده از پمپ های آب با تزریق آب به لوپ بسته و رساندن فشار به سطح 2 تا 3 بار توصیه میشود. توجه داشته باشید افزایش بیش از حد اعلام شده تاثیری در افزایش صدای نشت نداشته و خود باعث بروز نشت های جدید در اتصالات و بخش های ضعیف شبکه لوله میشود.

• فاصله ی انتشار صدای نشت در مواد مختلف (جنس لوله های متفاوت)
  صدا همانند هر انرژی یا سیگنال پس از انتشار از منبع تولید خود میرا میشود و رو به نضعیف می گذارد. ولیکن محیط انتشار در سرعت تضعیف سیگنال صوت بشدت موثر است. بعنوان مثال اگر نزدیک شدن یک قطار را از چند کیلومتر بتوان با گوش نهادن به بدنه فلزی ریل راه آهن تشخیص داد اگر ریل را از جنس پلاستیک فرض کنیم این امکان تشخیص به کمتر از چند صد متر خواهد رسید و اگر ریل راه آهن را از جنس لاستیک تصور کنیم امکان تشخیص به چند ده متر کاهش می یابد.

صدا همانند هر انرژی یا سیگنال پس از انتشار از منبع تولید خود میرا میشود و رو به نضعیف می گذارد. ولیکن محیط انتشار در سرعت تضعیف سیگنال صوت بشدت موثر است. بعنوان مثال اگر نزدیک شدن یک قطار را از چند کیلومتر بتوان با گوش نهادن به بدنه فلزی ریل راه آهن تشخیص داد اگر ریل را از جنس پلاستیک فرض کنیم این امکان تشخیص به کمتر از چند صد متر خواهد رسید و اگر ریل راه آهن را از جنس لاستیک تصور کنیم امکان تشخیص به چند ده متر کاهش می یابد.
اهمیت این موضوع بسیار بالا می باشد و با شناخت این موضوع می توان تکنیک نشت یابی آب و دستگاه نشت یاب آب متناسب با شرایط کاری را انتخاب کرد و بسیاری از هزینه های بی مورد را در تامین تجهیزات و اجرای پروژه های نشت یابی را کاهش داد.
همانطور که در شکل های زیر مشاهده می کنید بالاترین شدت صدا و کمترین میزان افت صدا در فواصل دورتر مربوطه به لوله استیل Steel Pipe (SP) می باشد و کمترین شدت صدا و بیشترین میزان افت و میرایی صدا در لوله های پلی اتیلن می باشد PE Pipe.
به منظور آشنایی با انواع لوله های مورد استفاده در انتقال آب به فایل آموزشی بسیار مفید این شرکت رجوع نمایید: شناخت انواع لوله های آب ، مزایا و معایب هر یک تکنسین ها و متخصصین نشت یابی آب و مجریان تاسیسات آب و افراد ی که روزانه با دستگاه های نشت یاب آب کار می کنند می توانند جدیدترین و کامل ترین منابع فنی و تخصصی این مباحث را در بخش مقالات این شرکت دنبال کنند.

• عمق دفن لوله و وقوع نشت چه تاثیری بر صدای نشت آب دارد؟
  به منظور پاسخ به این سئوال در فواصل 50 سانتیمتری ، 100 سانتیمتری و 200 سانتیمتری از یک لوله ی مدفون در خاک تحت فشار دارای نشت، سنسور پیزوالکتریک قرار داده شده و سیگنال های دریافتی از صدای نویز نشت برداشت و آنالیز گردید. در شرایط یکسان محیط تست نکات مهم بدست آمده است که می تواند جهت انتخاب بهترین نشت یاب آب و برنامه ریزی نشت یابی و کاهش هدررفت آب بسیار موثر باشد.
  – با افزایش عمق نشت آب ، دامنه یا شدت صدا نشت کاهش می یاید.
  – با افزایش عمق نشت آب ، فرکانس صدای نشت کاهش می یابد.
  هر یک از این دو جمله را بررسی می کنیم زمانیکه نیازمند نشت یابی در عمق های کم هستیم نیازمند دستگاه نشت یاب آب با سنسور بسیار قوی و یا تقویت بسیار بالا نداریم بعنوان مثال برای نشت یابی لوله های آب در منازل و انتخاب یک دستگاه با تقویت صدا بسیار زیاد عملا موجب تقویت بیش از حد صدای محیط و مزاحمت در حین کار می گردد.
  فرکانس: به معنای تکرار یا توالی یک سیگنال در هر ثانیه می باشد هر چه یک صدای دارای فرکانس بالاتری باشد به اصطلاح صدای زیر تری دارد و هر چه صدایی فرکانس پایین تری داشته باشد صدای بم تری دارد. حال با این اطلاعات می توانیم در انتخاب ابزار مورد نیاز خود تصمیم بهتری اتخاذ کنیم اگر جهت نشت یابی آب در عمق های کمتری به دنبال دستگاه نشت یاب آب مناسب هستید باید دستگاهی با بازه فرکانسی وسیع تری انتخاب کنید زیرا در فواصل نزدیک به لوله صدای نشت دارای فرکانس های بالاتری هستند.
  لذا در محصولات این شرکت هم مشاهده می کنید دستگاه نشت یاب آب پریجا مینی PERIJA Mini دارای بازه فرکانسی تا 4000 هرتز بوده و امکان فیلترینگ و کار در فرکانس های پایین تر را به کاربر می دهد.

• با افزایش عمق نشت آب ، دامنه یا شدت صدا نشت آب کاهش می یاید.
• با افزایش عمق نشت آب ، فرکانس صدای نشت آب کاهش می یابد.

به منظور پاسخ به این سئوال در فواصل 50 سانتیمتری ، 100 سانتیمتری و 200 سانتیمتری از یک لوله ی مدفون در خاک تحت فشار دارای نشت، سنسور پیزوالکتریک قرار داده شده و سیگنال های دریافتی از صدای نویز نشت برداشت و آنالیز گردید. در شرایط یکسان محیط تست نکات مهم بدست آمده است که می تواند جهت انتخاب بهترین نشت یاب آب و برنامه ریزی نشت یابی و کاهش هدررفت آب بسیار موثر باشد.
– با افزایش عمق نشت آب ، دامنه یا شدت صدا نشت کاهش می یاید.
– با افزایش عمق نشت آب ، فرکانس صدای نشت کاهش می یابد.
هر یک از این دو جمله را بررسی می کنیم زمانیکه نیازمند نشت یابی در عمق های کم هستیم نیازمند دستگاه نشت یاب آب با سنسور بسیار قوی و یا تقویت بسیار بالا نداریم بعنوان مثال برای نشت یابی لوله های آب در منازل و انتخاب یک دستگاه با تقویت صدا بسیار زیاد عملا موجب تقویت بیش از حد صدای محیط و مزاحمت در حین کار می گردد.
فرکانس: به معنای تکرار یا توالی یک سیگنال در هر ثانیه می باشد هر چه یک صدای دارای فرکانس بالاتری باشد به اصطلاح صدای زیر تری دارد و هر چه صدایی فرکانس پایین تری داشته باشد صدای بم تری دارد. حال با این اطلاعات می توانیم در انتخاب ابزار مورد نیاز خود تصمیم بهتری اتخاذ کنیم اگر جهت نشت یابی آب در عمق های کمتری به دنبال دستگاه نشت یاب آب مناسب هستید باید دستگاهی با بازه فرکانسی وسیع تری انتخاب کنید زیرا در فواصل نزدیک به لوله صدای نشت دارای فرکانس های بالاتری هستند.
لذا در محصولات این شرکت هم مشاهده می کنید دستگاه نشت یاب آب پریجا مینی PERIJA Mini دارای بازه فرکانسی تا 4000 هرتز بوده و امکان فیلترینگ و کار در فرکانس های پایین تر را به کاربر می دهد.

• نکات کلیدی درباره صدای نشت آب و تاثیر عوامل مختلف بر آن
  

1.  هر چه سایز نشت بزرگتر باشد صدای نشت بیشتر است.
   Size of leakage: Larger → Bigger
2. شکل نشت بصورت ترک یا شکاف صدای بیشتری از نشت با شکل سوراخ و اتصالات دارد
   Figure of leakage: Crack → Bigger than hole or joint)
3. هر چه فشار آب بالاتر باشد صدای نشت بیشتر است (ماکزیمم 4 تا 5 بار)
   Water pressure: Higher→Bigger
4. لوله های فلزی صدای نشت بیشتری دارند
   Pipe Material: Metallic→Bigger
5. لوله های با قطر کمتر صدای نشت بیشتری دارند
   Pipe Diameter: Smaller→Bigger
6. شرایط و جنس خاک سخت تر و محکم تر صدای نشت در آنها بیشتر خواهد بود
   Soil Condition: Harder→Bigger
7. هر چه عمق وقوع نشت یا دفن لوله دارای نشت کمتر باشد ، شدت صدای نشت بیشتر است
   Pipe Depth: Shallower→Bigger
8. صدای نشت هوا یا گاز بیشتر از صدای نشت آب است (یعنی در مواقع نشت های بسیار کوچک می توانید آب شبکه را تخیله و از پمپ هوا استفاده کنید سپس دستگاه نشت یاب آب صدای نشت هوا را بهتر از صدای نشت آب تشخیص می دهد)
9. اگر نشت در زیر بدنه لوله و رو به خاک بستر لوله رخ داده باشد صدای نشت از صدای نشت حاصل از نشت در بالای لوله یا پهلوی بدنه لوله به مراتب کمتر و ضعیف تر است.
10. اگر نشت لوله آب در داخل آب رخ دهد (لوله غرق آب ) باشد صدای نشت بشدت کم می باشد.
    با توجه به نوع صدای نشت آب، ساختار سطح نویز محیط و وضعیت تاسیسات انواع خدمات نشت یابی و تجهیزات نشت یاب آب وجود دارند که در لینک زیر خدمات تخصصی در این زمینه را می توانید دنبال کنید: نشت یابی و کاهش آب بدون درآمد – شرکت فرآیند زمین پرداز (fzp-co.com)

با آرزوی مفید بودن اطلاعات این مقاله امیدواریم با یکدیگر گامی در سربلندی و آبادانی کشور عزیزمان ایران برداریم.

محتوای فنی ، آیکون ها ، تصاویر و کلیه حقوق مادی و معنوی این مقاله متعلق به شرکت دانش بنیان فرآیند ارقام پرداز می باشد و به منظور توسعه دانش و بهره مندی یکایک کارشناسان و متخصصین این حوزه از اطلاعات و تجربیات این شرکت استفاده از عکس ها و اطلاعات این مقاله بدون هیچگونه تغییر و با درج نام مقاله و نام شرکت دانش بنیان فرآیند ارقام پرداز بلامانع است.