城市燃气燃气PE管道示踪线方法及其探测技术

作者:admin 发布日期: 2019-04-16 二维码分享

  我国从80年代初期开始着手聚乙烯(PE)燃气管的研究及应用工作。由于燃气PE管道具有耐低温、韧性好、刚柔相济、施工方便、造价低(直径小于DN200)、不易腐蚀泄漏、污染小等优点,而广泛应用于燃气行业,大有取代小口径钢管之趋势。近几年中、低压管道敷设中应用量较大。但燃气PE管道的缺点是本身不导电、不导磁,至今仍没有一种有效的方法探测其在地下的准确空间位置。在近几年霸州区域市政建设施工中,由于燃气PE管道的确切位置不易查明,时有发生施工机械挖漏、挖断燃气管道的情况,在国内因此造成燃气泄漏和爆炸事故的时有发生。因此,如何实现地下燃气PE管道的位置探测标定是十分必要的。为解决此问题,比较有效的办法是在铺设过程中将1(2)条导线(简称示踪线)燃气PE管道一起敷设,为间接探测燃气PE管道位置提供物理前提。但如何使示踪线在施工中得到正确、完整的铺设,使其以后能够很好的起到检测、示踪作用,示踪线的施工方法和探测方法就显得十分重要了。

  示踪线的选择和铺设

  为保证示踪线的导电性、强度、耐腐蚀和耐久性,一般宜选择截面积大于2.5mm2的多股(或单股)铜质电线或废旧通信光缆。铺设时尽量让示踪线保持在管道的顶部位置,在分支处将导线接头的绝缘层剥掉,把铜芯绞在一起数圈,然后用绝缘胶布裹好接头,以保持良好的导电性。在示踪线的出露点,可设置检测桩(检测井),将示踪线引至测试桩内,方便检测定位。对于采取定向钻方式铺设的燃气PE管道,更应选用强度较大的通信光缆,依靠内部主钢丝增加强度,以避免在施工中被拉断,导致无法探测定位。

  示踪方法

  1、地面标志

  在地面相应位置上进行标记,埋设标志、标志砖、标志贴等。这种方式直观易找,但受地面环境限制,如在快速路上很难设置。遇道路维修或拆迁等情况,还会大量丢失标志。现阶段地面标记物均采用以上标志。

  2、设备探测

  一旦地面标志丢失,就只好使用设备进行地下管道探测。对于金属管材,一般用金属探管仪一种将电信号施加在管道上,然后追踪电信号走向的设备)进行路由定位。这种设备在地下管线少、无强磁、强电的地方效果较好但对于管道密集的区域(如庭院)或导电性差的管道(如球墨铸铁管)探测效率会大打折扣。PE管根本不导电,因此无法采用此项技术。我们也试用了其他设备,如地磁成像仪、地下空腔探测仪等,但在霸州公司未进行实际应用,效果暂时无法确定。除此之外,据了解目前市场上还没有一种设备能在探测PE管时达到理想效果。

  3、金属薄膜示踪带

  在燃气PE管道上方敷设金属薄膜示踪带,然后用探管仪进行探测。示踪带中的金属薄膜具有导电性,理论上可以体现出金属管的特性,但实际上由于金属薄膜的截面积太小,导电性不好,受周围金属管道干扰大,致使探测效果非常差,只有在干扰小且距离地面很近的地方才能被探测到。而且辐射过程中,每100米需进行一次连接,如连接不当,在后期使用过程中因土壤沉降会导致示踪带断裂,进而无法检测。

  4、金属示踪线

  为提高示踪物体的导电性,我们曾使用金属示踪线来替代金属薄膜示踪带。由于示踪线的线芯是铜,且具有一定的截面积,因此导电性明显好于薄膜示踪带,尤其在刚埋下去的时候,探测效果较好。但随着时间延长,示踪线暴露出很大问题。a.示踪线一旦有断点,如施工时被挖断自然锈蚀、连接时没接牢等,从断点往后就无法被探测到。b.相对于其他地下管道或线路,示踪线的导电性没有它们好,因此造成探测信号过于微弱,以至于混淆管道位置。而且抗拉性能差,在定向钻穿越中无法敷设。 

  5、废旧通信光缆

  鉴于金属示踪线的缺点,废旧通信光缆可以较好地解决该问题。通信光缆是由若干根(芯)光纤(一般从几芯到几千芯)构成的缆心和外护层所组成。光缆中有加强构件去承受外界的机械负荷,以保护光纤免受各种外机械力的影响,从而保证了光缆的耐久性。尤其在定向钻穿越施工中,光缆的强负荷力可以保证完整的敷设。在300500米间隔处,埋设检测桩,将光缆引至检测桩内,方便日后检测定位。光缆的缺点是导电性能低于金属示踪线,受干扰的区域检测效果较差。

  6、地下管道电子标志系统

  电子标志系统(ElectronicMark System).早起源于美国3M公司为公共设施应用而开发严格遵循美国公共劳动协会(APWA)制定的地下设施标志的规范,用于对现场设施的定位。其工作原理是将电子标志器埋设于管道上方,每个电子标志器内都存有一个..的识别代码,如同每个人的身份证号码一样。电子标志器内可以自定义储存管道的重要信息,如相对位置、埋深、管径、管材、管道压力、敷设日期等。在地面上使用定位设备(探测仪)定位电子标志器的位置,并读取储存信息。

  探测技术

  1、探测示踪线的..方法为直连法,它信噪比高、干扰少、易探测,探测结果比较准确可靠。

  2、市区内的燃气PE管道示踪线不宜选用感应法探测。城市区域内的管线密集,而示踪线相对细小,其接地回路电阻一般情况下比其它管线大很多,因此产生的感应电流信号往往要比非目标管线弱很多,示踪线信号容易被掩盖而造成误测。

  3、在探测短分支管道示踪线时施加信号点宜选择分支示踪线的末端(即测试桩处),这样分支示踪线上的信号强,不会漏测分支点。

  4、用直连法探测示踪线时,尽量选择较低的工作频率,发射机的接地线也尽量不要跨接其它管线,以减少信号感应或串扰到其它管线。

  5、探测时应根据实际情况,改变供电点位置后再重复探测,检查两次探测结果的吻合情况,以提高探测的准确性和精度。

  6、对于定向钻方式铺设的燃气PE管道,由于示踪线的埋深较大(可能大于5m),除选择较低的工作频率以减少电磁场感应到其它管线上,还应尽量设法改善接地条件,增加示踪线上的供电电流,提高信噪比,这样可获得较好的探测效果。

  虽然 PE 燃气管道能给城镇燃气工程施工带来许多便利,但是在市政建设交叉施工时,尤其是燃气管网运营中由于出现事故需要对 PE 燃气管道进行抢修时,常常因为竣工图纸不准确或地貌改变而找不到埋地 PE 燃气管道的准确位置,从而延误了抢修的.佳时间,给燃气管网的安全运行带来较大的困难。精准的 PE 燃气管道探测结果能为城镇燃气管道安全运行提供良好的保障,能够促进我国城镇燃气工程健康快速发展。霸州公司在这一方面已进行了诸多尝试,利用废旧通信光缆及检测桩配套进行示踪,运用探测仪进行定位,还是能够保证一定的实际应用效果。可见,开展埋地 PE 燃气管道的探测技术研究具有十分重要的工程应用价值与现实意义。

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