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摘要：地下燃气管道具有铺设管道种类多，铺设复杂的特点，在燃气管道投入运行之后需要一定的维护和修理，此时就需要快速而又准确地确定管道的具体位置。对地下燃气管道的探测定位，将有利于及时对管道进行维护和修理，有利于保障人们的正常生活，也有利于城市的规划和建设。下面本文将浅析地下燃气管道的探测定位方法，以供相关人士参考与交流。
关键词：地下燃气管道；探测定位方法
一、地下燃气管道铺设的基本特征
城市地下管线是城市赖以生存的生命线，面对越来越苛刻的探测环境以及蜂拥而至的探测难题，加强对城市管线探测技术的研究是大有必要的。在各类材质的管线中，PE管线因其抗污染性强、重量轻、造价低、不易腐蚀、易于埋设和维修的优点，已经越来越多的取代了金属管线的作用。此外，我国约一半的城市没有完整的管网资料。为避免建筑占压，施工开挖造成人为破坏，杜绝安全事故的恶劣影响，解决后期运行管理和维护的问题，我们需要准确的标定出地下非金属管线的位置和埋深。由于燃气PE管道具有不导电、不导磁，基本绝缘的特性，传统的管线探测方法在探测时都存在精度不高、效率低下，拐点、三通等特征点定位困难的问题。因此，如何解决以上传统探测方式所面对的问题，让燃气PE管线探测技术跨越一个新的时代，成为行业主要研究的课题。本文旨在通过探讨各种管线探测方法的优缺点，寻找城市燃气PE管道探测可行性方案。
二、地下燃气管道的探测定位方法
2.1示踪线标识探测法
由于PE管线不导磁、不导电，基本绝缘的特性，为了方便日后维护、管理、抢险、抢修，通常在PE管道铺设时会在PE管上方敷设一条导电线（称为示踪线），并在阀门等明显处设出露点。在探测时，我们给示踪线加上一定强度的电流，通过探测示踪线电流产生的电磁场确定示踪线的空间位置，从而确定埋地PE管道的位置、埋深。这就是示踪线探测法。示踪法虽然能够准确探测出被标识管线的位置，但是很多老旧PE管线在铺设时并未同步埋设示踪线，且在非开挖顶管施工中，经常发生绑在PE管上的示踪线在随管拖动中被拉断。此时，我们就需要其他的探测方法来配合定位。
2.2电子标志系统探测法
电子标志系统在欧美发达国家已有40多年的使用历史，自20世纪末以来，在我国燃气行业也开始逐步得到应用。它不仅可以指示出其埋设的位置，还可以将内部储存的信息，比如管道直径、埋设时间、三通、弯头、阀门、周边建筑物情况等相关信息发送给电子探测仪，有效弥补其他示踪方式的不足。但是如果前期没有埋设电子标志，只能通过其他探测方式获取管线信息后，重新埋设以便后期巡查使用。
2.3地质雷达探测法
地质雷达在非金属管线探测中也能发挥很好的作用。它是利用目标管线与周边介质的介电常数、电磁波传播速度的差异进行管位区分探测的。由于金属的相对介电常数非常强，电磁波穿透不了金属就会形成全反射。而土壤的介电常数与塑料粒、PE颗粒、PPR颗粒介质不同，它们之间就会 发生电磁波反射。根据雷达波形、电磁场强度、振幅和双程用时等参数可较好地确定出非金属管线位置、埋深。地质雷达探测能较好地应用于PE管道定位探测，但其对直径较小的管道和位于盐碱地、页岩层、粘土下的管道探测均存在局限性。同时，地下管线种类繁多，有时一条路上会并排或上下同时铺设多根管道，如电信、燃气、电力、给水、排水等，如何区分这些管线成为地质雷达探测的一个难点。地质雷达在地面探测后显示的图形为波形图，可以很好的对金属管与非金属管作出区分，但是同种材质的管线就难以区分。要确定目标管线，操作人员必须拥有非常丰富的波形图读取、分析能力及现场操作经验，配合管线设计资料辅助判断。地质雷达在管线探测中，只能作剖面探测，不能对管道进行追踪。针对不同的深度，必须更换不同的频率天线，这无疑增加了人员劳动量与设备使用成本。
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2.4超声波管道检测仪
使用燃气PE管道声波定位仪GL20，根据管线的敷设状况，选择接入放散阀或调压箱等接口，对燃气管道中的燃气施加特殊调制的声波震动信号，声波震动信号在燃气管道中顺着燃气向前传输，顺着燃气管道向前传输的过程中也会带动PE管的振动，PE管振动再带动埋设管道的土壤的振动，土壤振动再带动地面振动，在远端用接收器在地面上采集声波震动信号的强弱，根据声波震动信号的特性和强弱来定位管道的位置。应用特定的传感器和复杂的信号分析软件，它能够跟踪一个PE埋地管线，确定管线的位置和走向，即使在吵杂的城市环境也能够正常探测。在定位地下PE管线有明显的优势，定位精确度高，使用操作简单。
三、地下燃气管道的探测定位方法
现阶段，煤气、天然气等供气管道都可以采用顶管施工法进行铺设，且比一般开挖埋管方式更加安全高效。顶管施工不需要大面积开挖地面，不需要拆迁、破坏地面建筑物，对周边环境及交通安全影响极小，顶管施工法相比开挖埋管更为省时、高效、安全，且适用性更强、综合造价更低，是符合现代化城市建设要求的先进地下管道施工技法。采用顶管铺设方式，管线的埋深一般超过3米，甚至有10米，这对后期的管线探测定位带来了难题。比较成熟的技术方案是采用地下PE管线定位仪GASTRACKER配合三维陀螺仪，进行穿越管线的定位工作。利用声波原理的GASTRACKER定位仪可以快速准确的定位出穿越管线两端埋深较浅的部分，开挖出，在管线内放置三维陀螺仪，利用陀螺仪的成像技术，定位顶管较深部分的位置和埋深数据。
在对燃气管道进行探测定位时，应该根据燃气管道周围的环境因素来确定具体的探测方法。在探测中，在确定信号源之后，可以采取将多种物理探测方法结合的方法来进行探测，以更好地提高探测效率。在对燃气管道进行探测定位时，对于金属管道的探测可以采取感应法或者是充电法来进行，因为金属管道大部分是钢质的，导电性能比较好，因此用感应法或充电法可以较好地来对管道进行探测定位。而对于非金属管道来说，一般利用探地雷达来进行探测定位，值得注意的是，利用该方法一般应该以燃气管道的大致走向作为依据，而且，测线方向应该与需要探测的管道大致垂直。在探测过程中，为了让探测结果受到的干扰降到最低，测试仪器一定要与地面有充分的接触，以便在探测雷达定位到管道的位置时，能够更好地收到管道产生的回波，以此来提高探测定位的准备性。如今随着城市化建设进程日益加快，用于输气、输水等的管道也越来越多，而相应的，老化废弃的管道数量也越来越多，这种现象极不利于燃气管道的探测定位[4]。
四、当今管道探测定位存在的问题
（一）探测参照物发生变更
随着我国经济不断发展，我国城市化进程速度加快，很多建筑都已经拆迁重建，让原有的管道探测定位的参照物发生了变化，缺少参照物作辩识，给今后探测定位之前铺设好的燃气管道带来了一定挑战。
（二）声波振动的探测方式受外界影响大
传统的声波振动探测方式在对燃气管道进行探测定位时，比较容易受到地质管理和周围杂乱电波的影响，造成探测的精确度受到一定影响，如果探地雷达比较发达，那么它的探测精度按理说会相对高，但是，相对发达的探测雷达受周围的电缆、水流等因素的干扰比较大，反而造成探测精度低。
五、针对探测定位存在问题的处理方法
（一）通过插桩等方式来建立新的参照物
因为当今我国经济不断发展，城市化进程日益加快，所以相关的建筑也一定还会或多或少的发生变化。所以，相关的管道探测定位人员应该积极按照当今的建筑物，采取插桩等方式来标识，并以此作为新的参照物，即使周围建筑物不断变化，但是让桩一直留在那里，作为一种管道探测定位的参照物。
（二）运用探地雷达等现代化仪器来进行探测定位
现代科学技术发展日新月异，管道探测定位技术也不断进步，各种先进的仪器也不断被应用于管道探测定位中，为了克服声波振动探测方式的不足，相关的管道探测定位技术人员可以利用新型设备进行探测定位，比如可以利用探地雷达和智能型全站仪等先进设备来对管道进行探测定位。
六、结束语
地下燃气管道的探测定位对于管道的维护和管理具有重要作用，即使在探测过程中可能会遇到一定难题，但是相关部门也应该积极寻找解决问题的办法，以更好地实现对燃气管道的探测定位，并对有问题的管道进行管理和及时维修，让其可能产生的危害降到最低。
参考文献：
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[2]褚襄.燃气管道泄漏事故成因及防范对策研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（15）：25-26.
[3]张筱浣.可燃气体监测系统在地下燃气管道泄漏监测中的应用[J].中国设备工程，2018（13）：109-110.
[4]吴雅倩.地下燃气管道穿越方渠整改方案浅析[J].城市燃气，2018（05）：23-27.
[5]方良权.浅析城市燃气管道设计中的问题[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（14）：102-103.
论文作者:许辉洪
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/22
标签：管道论文; 管线论文; 燃气论文; 地下论文; 声波论文; 参照物论文; 方法论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;