付金军
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摘要：本文对管道材料发展、PE燃气管道主要特点实行分析，对埋地PE燃气管道探测方法和探测原理作以研究，然后对埋地PE燃气管道探测方法进行刍议，旨在了解埋地PE燃气管道探测特点和原理后，对管道直线点、弯头、三通点等加以探测处理。
关键词：埋地；PE燃气管道；探测方法
PE燃气管道系统配置后于各领域中应用，比如说：供水管道、排水管道、排污管道等，但是无法探测到PE燃气管道的深度和位置。因此，需要正视城镇埋地PE燃气管道探测工作，对不同位置和埋深情况进行探测，从而不断提高PE燃气管道工作效率。
一、管道材料发展、PE燃气管道主要特点的分析
聚乙烯材质所制管道即为PE管道，和金属管道进行比较小口径PE管道能卷成盘状运输、接头较少、施工便捷、造价低，而且不容易发生腐蚀泄漏的情况，对于输送物质不会构成严重污染，因而当前被广泛应用于城市埋地管网中[1]。PE管道存在较多优势，同样存在一定的不足，如：强度低、无法探测位置、走向及深度等，因管道具体位置不明确所以容易发生挖断、挖漏问题，做好探测标定埋地PE管道位置工作非常关键。PE管材的性能稳定、安装方面存在较多优势，故此逐渐取代了城市燃气埋地钢管、铸铁管道，尤其为输送燃气、自然水管道中应用广泛。然而，需要注意的是PE管道经惰性材质所制不导电、不导磁，埋入地下后不能直接于地面探测到PE管道地下空间的部位。导线示踪线技术可铺设于施工PE管道，和其共同埋入铜导线，为日后探测PE管道部位、深度奠定基础，故此进行埋地管道施工的过程应合理使用并发挥出示踪线的作用。
二、埋地PE燃气管道探测方法和探测原理的研究
（一）PE燃气管道探测方法
PE燃气管道，具有不导电不导磁基本绝缘的特性，电流加载电磁感应原理探测方法难以识别，探测属于世界性难题，常见的探测方法有：示踪线探测法、探地雷达探测法、声波探测法。
（二）PE燃气管道探测原理
1、示踪线探测法的主要原理
存在示踪线PE燃气管道深度探测，可用RD8100探管仪将电信号施加在示踪线上，然后追踪电信号进行定位。由发射机产生电磁波并通过不同的发射连接方式将发送信号传送到地下被探测金属管线上，地下金属管线感应到电磁波后，在地下金属管线表面产生感应电流，感应电流就会沿着金属管线向远处传播，在电流的传播过程中，又会通过该地下金属管线?向地面辐射出电磁波，这样当地下管线探测仪接收机在地面探测时，就会在地下金属管线正上方的地面接收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化就能判别地下金属管线的位置和走向。
发射机的信号发送连接方式有三种方法,分别为：直连法、耦合法、感应法。
(1)直连法是最佳的探测方法，发射机输出线红色端直接连接到管线的裸露金属部分，另一端接地。此种方法产生的信号最强，传播距离最远。
(2)当不能与待测管线直接相连时，可以采用耦合夹钳进行耦合法探测。
(3)在某些情况下，操作者不可能接近管道或电缆来进行直接连接或使用耦合夹钳，此时可使用 发射机内置的感应天线来发射输出信号，将信号感应到被测地下管线上来进行定位探测。
接收机的方式分别为波峰法、波谷法。
(1)波峰法是用水平线圈接收电磁场水平分量的强度。对无干扰的管线进行峰值探测在管道正上方时，当接收机的正面与管线走向垂直时磁场响应强度，这不仅因为线圈离管线近，线圈所在的磁场强，还因为此时磁场的磁力线通过接收线圈的磁通量。
(2)波谷法用垂直线圈测量电磁场的垂直分量，探测目标管线上的磁场是无数个与管线同心的圆 型磁力线组成的，接收机在管线正上方信号响应小，两侧各有一个高峰。这是由于这些磁力 线在管线正上方穿过接收机垂直接受线圈的垂直分量为零，此时通过接收机的垂直线圈的磁通 量为零，信号响应有一个小值（零值或极小值）；当接收机在管线两侧移动时，仪器的响应会 随着接收机远离管线而逐渐增大，这是因为，此时的磁力线方向与接收机垂直线圈平面已形成一定的角度，通过接收机垂直线圈的磁通量逐渐变大。
2、探地雷达探测法的主要原理
探地雷达是用高频电磁波探测地下介质结构与特征的物探技术，由发射和接收装置组成，用发射天线向地下介质发送电磁波，电磁波在介质(如地下线、岩土体等 )中传播时，其路径、波形将随所通过介质的电磁性(电阻率、介电率及磁导率)和几何形态的不同而变化，反射的电磁回波由接收天线接收，根据接收到的探地雷达剖面图，可对地下目标体进行定位，确定其准确的位置及埋深 。
3、声波探测法的主要原理
GPPL是基于声学探测原理的一款非金属管线定位仪，通过发射装置向管道内发射一组特定频率的声波信号，声波带动管道内的气体粒子振动，振动的粒子带动下一个气体粒子振动。声波信号沿PE管道内天然气传播的同时，透过管壁、土壤等介质到达地表。此时通过接收机在地面上匹配对应的发射频率接收该声波信号。接收到信号强度最大点即为地下管线的位置正上方。连点成线，此线即为燃气PE管线位置、走向。
三、埋地PE燃气管道探测方法刍议
（一）管线直线点位置探测方法
管道外露位置、管道气保持连接状态，探测管线直线点时候应结合管线外露位置评判管线的走向，顺着管线走向设置5m为一段距离后，顺管线剖面确定高音量区并将其当成管线位置点。这时，按照顺序确定下一个位置点、做好相应的标记工作，若不能明确管线基本走向，应将接入点为中线作5m半径，沿圆周线查找音量最高点标记管线位置点，再将接入点和该点连接，以此客观评判管线的基本走向，实际探测期间如果走向弯曲，可在万曲线四周缩小间距。声波于管道弯曲位置，震动气体、管壁摩擦会随之变化，而这也是使得声音异常加大的主要原因[2]。不同土壤环境、管线填埋深度有差异，所以信号强度也存在一定的区别，需要在明确管线走向条件下选择较大点当作管线的位置点。
（二）弯头探测方法
顺着管道走向探测，音量急骤减弱可于该点监听确定音量最高点，该点则为弯头位置。与此同时，可返回上一个点通过3m半径顺着圆周线查找，待确定音量最高点后找到音量最高点，将2点连接成直线。确定管线的走向后延伸交汇到一点，将这一点作为管线拐点，若顺着圆周探测无较强信号，通过扩大探测半径的方式确定信号，若仍不能找到信号源则为该点为管道终点。
（三）PE燃气管道三通点探测方法
PE燃气管道敷设的过程容易出现支线分出情况，管道探测期间应明确PE燃气管道支线、主线连接部位，这一位置就是三通点。声波信号传输时信号会循序渐进减弱，遇到管道分支后信号强度发生变化，如果处于三通位置因空气震动体量改变，因而致使传播于路面声音也会产生一定变化。对三通点进行探测可使用间接几何交汇方法处理，针对疑似三通位置点，应和主管线保持垂直主管线的方向探测处理，确定信号最强点后延伸找到下一个信号强点，将2个点连接为直线状态，采取交汇方法确定三通的位置点。
结语：
本文重点明确了埋地PE燃气管道探测特点、原理、方法，旨在及时探测PE燃气管道的位置，确保管线安全运营。
参考文献：
[1]李兆华，袁晓华.埋地PE管道探测技术与设备[J].城市燃气，2018(7):8-13.
[2]蓝朝逊，李俊，史君林，等.埋地PE燃气管道弯头挖掘破坏有限元分析[J].中国安全生产科学技术，2018，14(08):88-95.