Inhoudsopgave
Advertenties
15. Praktijkinformatie
15.1. Akoestische lekdetectie
15.1.1. Ontstaan van geluid
Bij lekkages in drukleidingen veroorzaakt het water, dat met grote snelheid
uitstroomt, geluid door wrijving. Ten eerste wordt de leiding zelf in trilling gebracht.
Dit geluid wordt door de leiding doorgegeven en kan bij contactpunten die verder
weg liggen (afsluiters, hydranten, armaturen) via contactgeluidmicrofoons hoorbaar
worden gemaakt. Ten tweede veroorzaakt het direct bij het lek uitstromende
water geluiden, die door de grond worden doorgegeven aan het oppervlak.
15.1.1.1. Grondgeluid
Raakt water dat bij de lekkage onder druk uitstroomt, of objecten in de grond,
gaar deze trillen door het uitstromende water. Dit geluid breidt zich kogelvormig
uit en kan op de locatie van de lekkage met een grondmicrofoon worden
opgenomen. De frequentie-aandelen van deze signalen ligt tussen 30 en 700 Hz.
Frequenties, waarvan de golflengten kleiner zijn dan de legdiepte van de leiding,
worden door de hoogdoorlaat-werking van de grondlaag sterk gedempt, zodat
primair alleen de lagere frequenties aan het aardoppervlak komen.
Is er door een al langer bestaande lekkaag een waterbel gevormd, waarin het
uitstromende water nog steeds weglekt, ontstaat vrijwel onhoorbaar grondgeluid.
In dat geval is het lokaliseren van de lekkage met de grondmicrofoon vrijwel
onmogelijk.
Voor zover toevoer van perslucht bij de te onderzoeken leiding mogelijk is, kan
hierdoor het lekgeluid weer hoorbaar worden gemaakt. Hiervoor wordt perslucht
met een geringe overdruk via een hydrant of huisaansluiting toegevoerd aan de
te onderzoeken leiding, waardoor het daarbij ontstane lucht-watermengsel op
de locatie van de lekkage een hoorbaar geluid veroorzaakt.
De volgende grafiek toont de invloed van de bodemgesteldheid op de reikwijdte
van de grondgeluidsgolven, gerelateerd aan de lekfrequenties in meters.
Laagfrequent geluid breidt zich verder uit dat hoogfrequent geluid en sterk
verdichte grond leidt het geluid beter naar het oppervlak dan gering verdichte
grond.
160
140
120
100
80
60
40
20
0
25 Hz
250 Hz
18
Concrete
Clay
Earth
Sand
2,500 Hz
Bedieningshandleiding LD6000
15.1.1.2. Contactgeluid
Contactgeluid ontstaat, als het medium water onder druk met de betreffende
snelheid uitstroomt bij de lekkage en de leiding in trilling brengt.
Het op de uitstroomlocatie ontstane geluid breidt zich uit naar beide kanten van
de leiding. Vooral bij stalen leidingen met geringe afmetingen wordt het materiaal
krachtig in trilling gebracht en kan het geluid ook op bij het afluisteren op enige
afstand worden waargenomen. De geluidsuitbreidingsmogelijkheden van een
dikwandige en minder trillingsgevoelige leiding is echter, vooral bij
kunststofleidingen sterk begrensd.
De uitbreidingsreikwijdte van contactgeluid is in hoge mate afhankelijk van
frequentie en materiaal. Net als bij grondgeluid breidt laagfrequent geluid zich
verder uit en zachte materialen, zoals PVC- of PE-leidingen absorberen de bij
het lek veroorzaakte energie veel sterker dan metalen leidingen.
15.1.1.3 Stromingsgeluid
Stromingsgeluid ontstaat bij vernauwingen in leidingen, bijvoorbeeld bij een deels
gesloten schuif, een verandering van leidingdiameter (huisaansluiting) of bij een
leidingvernauwing door sterke korstvorming (corrosie). Hierbij ontstaan turbulente
stromingen in het medium, de deels ongebruikelijk hoge frequenties tot 4.000 Hz
veroorzaken.
15.1.1.4 Stoorfactoren
Omgevingsgeluiden hebben, na sterke demping en filtering door de grond, een
vergelijkbaar frequentiespectrum als een lekgeluid. Hierbij is de storende invloed
van het typische "Stop-and-go-verkeer" in een stadscentrum lang niet zo groot
dan die door verkeer op een drukke snelweg wordt veroorzaakt.
Hoe hoger de werkdruk in de te controleren leiding, des te groter is de op de
locatie van de lekkage ontstane energie. Als resultaat hiervan neemt de hoorbaarheid
van een lekkage bij drukken onder 3 bar sterk af. Bij minder dan 1,5 bar, zijn lek-
geluiden ook op korte afstand niet meer waarneembaar.
15.1.2. Systematisch lekzoeken
Economische lekdetectie – bijvoorbeeld bij een waterleiding – vraagt om een
systematische aanpak. Allereerst moet het leidingverloop van de af te luisteren
leiding bekend zijn. Bovendien is het noodzakelijke bij het lokaliseren een duidelijk
onderscheid te maken tussen voor-lokaliseren en puntlokalisatie, omdat zonder
tijdbesparend voor-lokaliseren door het afgrenzen van de lekkage, de totale
lengte van een leiding tot aan de locatie van de lekkage zou moeten worden
afgeluisterd.
15.1.2.1 Afgrenzen van de leklocatie via taststaafmicrofoon
Voor het afgrenzen en voorbepalen van de locatie van een lekkage wordt met de
tastpunt van de taststaafmicrofoom eerst op de toegankelijke contactlocaties het
af te luisteren leidingnetdeel afgeluisterd. Hierbij moer erop worden gelet of het
opgenomen geluid van een lekkage – lage klank – of door een vernauwing in een
schuif zelf – hoge klank – wordt veroorzaakt. Beide geluidstypen zijn bruikbaar
voor het afgrenzen van een lekkage, waarbij er rekening mee moet worden gehouden
dat stromingsgeluiden ook door normale tapprocessen kunnen ontstaan.
Bij het afgrenzen van de lekkage is het belangrijk dat geen meetwaarde boven
het weergavebereik komt, zodat de werkelijke maximale waarde kan worden
herkend. Bij deze metingen is de meetwaarde-opslag van groot voordeel, omdat
de laatste meetwaarde naar de volgende meetlocatie wordt "meegenomen".
Bij een ongewijzigde instelling van de bedieningselementen, kan zo het deelgebied
met de hoogste geluidsintensiteit worden herkend. Bij dit leidinggedeelte kan
daarna de nadetectie via de grond worden uitgevoerd.
NL
Advertenties
Inhoudsopgave
