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天然气聚乙烯管道定位方法

日期:2023-12-26    来源:天然气智库Plus

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2023
12/26
15:34
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关键词: 天然气聚乙烯管道 天然气输送 天然气管道

天然气聚乙烯(PE)管道的定位方法是一个重要的技术问题,在安全管理和日常运营中具有 重要的意义。目前,常用的管道定位方法包括示踪线探测法、示踪球探测法、声波探测法和探地雷达探 测法。不同的管道定位方法有其各自的优缺点,需要根据具体情况进行选择。在实际应用中,需要注意 管道深度、管道材料、地下环境、探测设备等因素对管道定位的影响,选择最合适的管道定位方法,以达到最佳的定位效果。本文将探讨天然气PE管道的定位方法。

随着城市化进程的加速,天然气供应已成 为城市居民生活的重要组成部分。然而,天然气 管道作为输送天然气的重要通道,其安全运行关系到人民生命财产安全。聚乙烯(PE)管道是 天然气输送管道中广泛使用的一种管道,其轻量化、抗腐蚀、安装方便等特点受到了众多用户的青睐。但是, 随着城市化程度的加深,PE管道的铺设、维护、维修难度也日益增加。因此,如何 准确快速地定位PE管道,成为当前研究的热点问题。本文将从PE管道的特点出发, 探讨天然气PE管道定位的方法并对PE管道探测定位未来的发展 前景进行展望。

1  天然气PE管道特点

天然气PE管道具有以下特点:

(1)轻量化:PE管道比传统的金属管道轻,安装方便,降低了运输和安装成本。

(2)耐腐蚀:PE管道耐化学腐蚀性能好,不受土壤中化学物质的侵蚀,可避免管道损坏和泄漏的风险。

(3)抗老化:PE管道具有很好的抗老化 能,不会因为外界环境的变化而出现龟裂、开裂等现象,保证了管道的安全运行。

(4)高强度:PE管道具有很高的耐压强度, 能够承受一定的水压力和地质压力。

(5)环保:PE管道制作材料为PE,具有很好的环保性,不会对土壤和水质造成污染。

2  天然气PE管道定位方法

2.1  常规定位方法

(1)查阅竣工图纸法。燃气管道在工程竣工结束后会绘制竣工图,竣工图一般会标明管道的 位置、走向、埋深以及管道与周边建构筑物的相 对关系等等,如果燃气公司在工程竣工结束后对竣工图的把关较严,这时就可以通过查阅竣工图纸来准确寻找管道的具体走向,但是如果前期对 竣工图纸把关不严,竣工图纸的质量不高,则无 法通过竣工图纸准确查找到管道的具体走向。

(2)地面标记法。地面标记法是一种简单有效的管道定位方法。它通过在地面上设置标记, 如埋设标志桩、设置警示牌等方式来标记管道的位置和方向。这种方法对于在陆地上敷设的天然 气管道普遍适用,但是对于部分沿河道敷设的管线适用性不强,因为在每年6~8月的汛期,随着降水的增加,极易引发河道内的洪水,从而对线路上方的标志桩和警示牌造成损坏。

(3)探坑开挖法。探坑开挖法是一种通过在地面上开挖来查找管道位置的方法。它通过在地 面上开挖一定深度的坑,然后沿着管道方向挖掘出管道,从而确定管道的位置和方向。这种方法 适用于管道深度较浅且管道敷设的线路非城市交通主干道,在开挖作业时对车辆和人员的交通出行不会带来较大的影响。使用此种方法查找管道时,首先要求相关人员对管道的大致走向基本清楚;其次,在进行管道开挖作业时,必须现场有 人实时进行监护,并指挥挖掘机进行开挖,防止挖掘机误将管道损坏;挖掘机在进行挖掘作业时 尽量使用小型挖掘机,且分层进行开挖。

2.2  非损伤检测技术

随着技术的发展,非损伤检测技术已经成为 定位管道的主要方法之一。目前,非损伤检测技术主要包括以下几种:

(1)示踪线法探测PE管道。示踪线法探测 PE管道指的是在PE管道施工敷设过程中,连同PE管道一起埋入一条导电线(简称示踪线),在探测PE管道时将发射机直接与示踪线连接或者放到管道的正上方施加感应信号,示踪线上即会产生 感应电流,然后使用接收机获取示踪线上的感应 电流信号,从而获得PE管道的走向和埋深。

示踪线法探测PE管道的优点是:方法简便,容易操作,准确度较高。特别是当示踪线存在裸 露点时,可以通过直接连接将发射机电流信号施 加在示踪线上,从而能够更加精确地确定管道的 埋深和走向。缺点是:如果示踪线接头处未做好 绝缘和防腐处理,导致示踪线漏电,则探测准确 度将会下降;在PE管非开挖顶管施工中,如果 绑在PE管上的示踪线在随管拖动中折断,或者是在管沟回填过程中,由于施工不规范将示踪线砸 断,则导致无法进行探测;在管道上方第三方施工作业过程中,如果施工机械将管道和示踪线挖 断,在修复管道后未及时将示踪线修复,则导致后续管道埋深和走向无法进行探测。

(2)探地雷达法探测PE管道。探地雷达是利 用超高频短脉冲电磁波在介质中传播时其路径、 电磁场强度与波形随通过介质的电性质和几何形态的不同而变化的特点,根据接收到波的旅行时间、幅度与波形资料来判断管线的深度、位置并估算管线直径等。探地雷达探测PE管道的优点是:属于无损检测,具有快速、高效、非破坏性等特点,不会造成路面破坏,交通中断,只需做少量的开挖验证。缺点是:探地雷达的探测效果 往往受探测场地和地质条件的制约并不理想,必须与其他管线探测设备配合使用并结合管线方面 的知识加以综合判断。

(3)声波法探测PE管道。管道探测仪(GT)燃气管道专用非金属管线定位仪是针对管内介质为燃气的非金属管道定位设备。它以PE管内的气体为介质在管道中传输声波信号。共振箱内的共振膜产生一个带有特殊标识的声波信号,声波带动它附近的气体粒子振动,振动的粒子带动下一个气体粒子振动,声波信号在PE管内如此向前传输。声波信号通过PE管道经土壤传播到地表被接收器接收,从而显示出管道的具体走向。

声波法探测PE管道的优点是不受其他给排水管线、电力管线、电信管线等干扰,而且在复 杂的城市地下管网中,定位结果准确。缺点是:只能对管道进行平面定位,不能测定埋深;由于声波的衰减特性,仪器最适用于小口径管道的探测;另外对于埋设太深的管道探测难度较大。

(4)示踪球法探测PE管道。示踪球又名电子标识器,其内部是一个无源电路,外部采用密封防水的高密度聚乙烯材料,能防潮、防酸碱、防腐蚀及充分抵抗外界环境的剧烈变化,其内部内置UID码,使用时埋设在管线上方,可以将管道埋深、管径、管材、铺设日期等信息存储于其中。当使用定位仪对地下电子标识器进行探测时,定位仪先向地下发出一定频率的电磁波信号,当靠近标识器时,电子标识器会反射定位仪发出的信号,从而被定位仪发现和接收,并通过声音和读数来告知操作者地下设施的信息。

示踪球法探测PE管道的优点是:使用寿命长,能够即时获取地下管线的精确路由及深度;快速定位地下目标设施,如阀门、T形分支和中间接头;准确掌握地下管线转弯或穿越等复杂情 况。缺点是:造价较贵,前期施工过程中录入信息较繁琐,管道埋深在1.5m以内时探测效果较好,埋深太大时,探测效果相对较差。

2.3  综合运用不同方法

在实际应用中,为了提高管道定位的准确性和效率,通常需要综合运用多种不同的方法。首先可以通过查阅竣工图纸、查看现场标识标记确定管道的大致走向;然后根据管道的具体情况:例如是否埋设示踪线且示踪线是否完整、是否埋设示踪球且示踪球是否完整、是否有探地雷达和声波检测设备等情况综合考虑选用哪种无损检测技术进行具体位置的探测;最后,在探测到具体位置的情况下,采用探坑开挖法进行最后的确认,最终确定管道的具体位置、走向和埋深,提高定位精度和可靠性。

总之,天然气PE管道的定位方法可以采用传统的常规定位方法和非损伤检测技术相结合的方 式。选择合适的管道定位方法,可以提高管道施工和维护的效率和安全性,减少人为损坏管道的风险。

3  天然气PE管道定位的注意事项

在进行天然气PE管道定位时,需要注意以下两点:

3.1  管道深度的不确定性

管道深度的不确定性是天然气PE管道定位的一个重要问题。由于管道铺设时的施工方式和工 艺等原因,管道深度可能存在较大的变化,从而影响定位的准确性。因此,在进行管道定位前, 需要尽可能多地获取管道的深度信息,并结合不同的定位技术进行综合判断。

3.2  管道走向的复杂性

天然气PE管道的走向可能会受到地形、建筑物、其他管道等多种因素的影响,从而使得管道 的走向较为复杂。因此,在进行管道定位时,需 要充分考虑这些影响因素,并结合不同的定位技 术进行综合判断。

4  天然气PE管道定位的发展前景

随着社会的不断发展,燃气走进千家万户,PE管道以轻便、耐腐蚀、耐磨损、耐震动、抗冲 击强度高、柔韧性好、安装方便、维修方便、造价低等特点遍布到了城市。但是由于天然气属于 易燃易爆的物质, 一旦管道遭到第三方施工破坏极易引起燃烧和爆炸,会给人民群众带来巨大灾 难。因此,精准掌握埋地PE管道的走向,对防止 PE管道被第三方施工破坏具有重大的意义,所以今后对天然气PE管道精准定位的要求会越来越 高,也有利于PE管道定位技术的进一步发展。

5  结束语

不同的管道定位方法有其各自的优缺点, 需要根据具体情况进行选择。从适用性和实用性 来看,示踪线探测法和声波探测法是目前比较成熟的管道定位方法,应用广泛,准确性高。而示踪球探测法和探地雷达探测法虽然也具有优点, 但是由于示踪球造价相对较贵,探地雷达受地下环境的影响较大,探测结果容易受到干扰,因 此在实际应用中需要注意。另外,各种管道定位 方法的准确性也受到许多因素的影响,比如管道 深度、管道材料、地下环境、探测设备等等。因此,在实际应用中,需要针对具体情况进行综合 考虑和分析,选择最合适的管道定位方法,以达到最佳的定位效果。


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