声波检测法在燃气PE管线探测中的应用.pdfVIP

管线探测中的应用

来源：《西部资源》2021年第02期

摘要：由于PE管具有一系列优点，施工方便、接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐

老化、耐腐蚀等，被大量应用于城市中、低压燃气管线的埋设中。由于PE管是惰性材料的原

因，导致后期探测定位十分困难。本文通过分析几种常规的非金属管道探测方法及存在的问

题，重点介绍声波检测技术，并在实地开挖验证探测技术的可行性与精度。以临海为例，主要

运用声波探测法大范围开展中压管线探测，为燃气管线信息化管理提供准确的管道平面位置和

埋深。

关键词：PE管；探测定位；声波检测法

地下燃气管道作为城市的重要基础设施之一，一方面关系着城市居民生活及城市工业的发

展，担负着巨大的社会责任，另一方面由于深埋于地下，管线具有不透明性、纵横交错、结构

复杂、信息量及查询量大、使用期长、不间断运行等特点，管理极为复杂。随着PE管道在天

然气及供水行业的进一步普及，燃气中/低压管网由PE管逐步取代钢管及铸铁管。由于PE管

不导电，不导磁，无法对PE管进行追踪，给日后的管道维修带来了不便。现今城市建设高速

发展与落后的地下管道管理手段之間的矛盾也日益突出。例如因燃气PE管道埋设情况不明而

导致地面施工造成损坏的事故不断发生，也造成了一些社会影响。因此，尽早、尽快查清城市

燃气埋地管道的现状，全面掌握有关资料数据，作为燃气公司安全运营管理的依据，已是亟待

解决的问题。

1.PE管线探测方法

目前对燃气PE管线的探测主要有示踪线探测法、声波检测法、探地雷达及钎探法等。

1.1示踪线探测法

示踪线”用于对PE管道的探测、追踪及定位，一般采用金属线芯。

对于有“示踪线”同PE管一起铺设的管线，通过探测设备给“金属线”施加信号，由探测接

收机接收信号，从而找到示踪线的准确位置，即同步追踪到PE燃气管道的具体位置，以便对

PE管道进行改造及维修。

由于种种原因，示踪线常出现断线等情况，在PE管线探测中发挥的作用很小，但是尽管

这样，只要阀井中出露有示踪线，应该想办法利用示踪线本身寻找PE管线：

1）直连法无信号情况或者信号很弱，类似情况是示踪线距离地下不远处就已经断开，

连接好之后，使用接收机沿信号方向探测，直到信号消失为止，获取示踪线的位置及深度，再

尝试使用高频信号，能否感应到更远处。

（2）连接信号很好，但是某一端探测距离不远，类似情况应当把阀井内的示踪线断开，

形成单向信号传输。

（3）在调压箱或者小区内连接示踪线时，调压箱中压管道的示踪线可能和低压或者小区

内部的示踪线放错，如果首先连接的中压示踪线失效或者信号不对，应该及时调换示踪线重新

连接或者尝试与附近低压出露的示踪线连接。

1.2声波检测法

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定位

管道的位置。如图1所示。该方案只能探测出平面位置，管道埋深无法探测。

由于燃气PE管线定位仪在探测时需要与闸井的放散阀、入户登高管上的阀门等管道外露

处连接，在探测管线直线位置点时，首先根据管线外露部分判断管线走向，沿着管线走向以

3m为一段间距，沿管线剖面找出高音量区作为管线位置点，然后依次找出下一个位置点，并

依次做出标记。在无法确定管线的大致走向时，我们应该以接入点为圆心，以3m～5m为半

径，沿着圆周线盲找，找出音量最高的点标记为管线第一个位置点，把接入点与第一个点连接

起来，就可以判断出管线大致走向，如图2（a）所示；在沿着管线探测时，如果走向出现轻

微弯曲，在弯曲线附近应当减小探测间距，一般情况下由于声波在管道弯曲部位，震动气体与

管壁摩擦加大，因此声音会异常响亮。

由于不同的土壤环境及管线填埋深度，信号强度会有所不同，在确定管线走向的情况下，

选择相对较大的点作为管线位置点。为了确保管线点的准确性，通常会选取3个点，第三个点

作为验证确保管线在一条直线方向上，如图2（b）所示。

1.2.2PE