時間:2022-08-26 10:28:05
在《聚乙烯燃氣管道定期檢驗工藝》中規定在全面檢驗過程中,對于管道位置及走向檢查,主要是結合管道設計圖、竣工圖、管道地理信息系統(GIS)等,選擇示蹤線(帶)電磁波探測法、地質雷達探測法、管道聲學定位探測法、主動聲源探測法、電子標識器定位法等方法檢查管道位置、支管和拐點位置及管道走向、埋深。
在城鎮燃氣PE管道全面檢驗的過程,管道位置及走向檢查是檢驗環節的重要內容,在過去城鎮燃氣管道事故中,第三方開挖對管道破壞造成事故是城鎮管道燃氣事故的主要原因。因此查明燃氣管道位置在是預防管道事故發生的一個最主要的工作。
另外在定期檢驗過程中,查明燃氣管道的位置是定期檢驗的基礎,包括對管道的宏觀檢查、管道敷設環境調查、管道示蹤系統完整性檢查、泄露檢查等等,都是基于明確管道位置的前提下進行。
從宏觀上來講,比如我們要對某一根管道進行宏觀檢查,那必須首先知道這根管道埋設在哪個實地的位置,否則就是“張冠李戴”,把張三的檢驗結果放到李四身上。
另外根《據城鎮燃氣設計規范》(GB 50028 - 2006 )對燃氣管道的鋪設及建筑物之間的距離有明確規定,如果再檢驗之前,沒有了解管道的準確位置,那么在檢驗的過程中,就無法判斷管道是否滿足規范要求。
所以在定期檢驗的過程中,了解管道的位置及埋深是管道宏觀檢查的第一步。
目前對于燃氣PE管道的水平位置,可以采用主動聲源探測法準確探測其水平位置,由于該方法采用聲波探測原理,直接測出管道埋深受聲波受地下介質物理性質影響比較大,因此,通過設備直接準確的測量埋深具有一定難度。那么在現有方法技術上,如何確定管道埋深呢?
本文作者在檢驗過程中采用了主動聲源探測法、地質雷達及輕力觸探法解決了在燃氣定期檢驗過程中燃氣PE管道水平及埋深檢查的難題。
我們的總體思路是這樣:
首先采用主動聲源探測法準確地確定燃氣PE管道的水平位置(可控制探測誤差在20cm以內)。
其次也可以根據聲波的衰減信號先初步確定管道的埋深深度,區分出是哪一種埋設方式(直埋或者穿越),直埋管道信號比較強,信號穩定,隨著探測距離逐步衰減。穿越的管道,在出入土的位置信號異常強,中間部位信號突然衰減,變得很弱。在直埋管道中,聲波信號異常的強的位置作為埋深檢查的重點部位。
接下來就針對信號異常強的重點部位進行地質雷達及輕力觸探法探測,在軟土中直接采用輕力觸探法檢查管道埋深,一般只需要探測三個點就能夠接觸到管道頂部。
在硬質介質中,無法進行開挖或者觸探法時,可以采用地質雷達的方法,首先我們根據聲波信號懷疑該處埋深不足,那么就符合了地質雷達的探測條件:埋深淺,管徑相對大,這個條件下,地質雷達比較容易測出管道的準確位置。
那么也會有同行反問:那為什么不直接使用主動聲源或者單獨使用地質雷達呢?
因為地質雷達采用的是電磁信號探測,地下不同的管道,特別是供水管道和燃氣管道都是同一種材質情況下,比較難以區分信號,如果先使用主動聲源探測法先確定了燃氣管道位置,那么我們只要看聲波確定燃氣管道的位置上地質雷達的埋深信號即可。
我們來看看實測的一個實例,2020年7月21日上午,探測組使用主動聲源探測法、地質雷達及觸探法完成江蘇某市某路段燃氣管道探測試驗約230米,探測物理點25個,基本確定了燃氣管道的水平位置及埋深。
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試驗段探測成果圖
我們在A點(閥井內放散口)施加聲波信號源,首先判斷測試的路段管道都是直埋管道,信號比較穩定,也比較強,已知主管道上加信號的閥井內的管道埋深1.2米。在B點管道的聲波信號穿過了一個電信柜正下方,距離電信信號桿不足0.2米,覆蓋層為軟土層,因此我們使用輕力觸探法必須要準確確定燃氣管道位置,才能做出檢驗的結論。
輕力觸探法通過反彈里確定了燃氣管道位置,管道埋深1.4米,正好是在電信柜下方,根據《城鎮燃氣設計規范》(GB50028-2020)第6.3.4條要求與通信桿安全距離不足。
在C點的硬質路面上,我們根據主動聲源探測法確定管道的位置上進行地質雷達探測,我們一共探測了四個剖面,管道的信號比較清晰,在該段硬質路面上的四個雷達探測深度分別為0.9m、1.2m、1.3m、1.35m,埋深符合《城鎮燃氣設計規范》(GB50028-2020)第6.3.4條要求,即
地下燃氣管道埋設的最小覆土厚度(路面至管頂)應符 合下列要求:
1 埋設在機動車道下時,不得小于 O.9m;
2 埋設在非機動車車道(含人行道)下時,不得小于 O.6m;
3 埋設在機動車不可能到達的地方時,不得小于 O.3m;
4 埋設在水田下時,不得小于 O.8m
注:當不能滿足上述規定時,應采取有效的安全防護措施。
在本次探測過程中,通過主動聲源探測法、地質雷達及輕力觸探法結合的探測方法對管道的水平位置經濟深度、地面標識等內容進行宏觀檢查,主要存在以下幾點問題。
(1)地面標識不準確不齊全
地面標識不準確路段:公司門口-X路路口(TR1-14)現有的標識與探測管道位置水平偏差約30cm,見圖6;
地面標識缺失:路口主管道彎頭、三通及過路段(TR15-TR25)均未見有地面標識;路口進入小區的支線(TR10-TR13)無地面標識,見圖7;
(2)主管道在X路路口,管道拐彎處(TR14-15)通信桿與管道安全距離不足、信號柜占壓,見圖8;
(3)在X路過路三通向南TR24號點在其他電線井底部,與其他管道安全距離不足,見圖9;
(4)X路的主管道探測的水平位置均在道路樹根底部,管道上方種植的深根植物可能對管道造成頂穿、纏繞、壓扁等破壞情況,見圖6;
方法總結:
(1)通過本次試驗說明在硬質或者土質的路面上,使用主動聲源、地質雷達及輕力觸探法等組合方法可以較準確查明管道的水平位置及深度,采用這一套組合探測方法可以解決PE管道探測的難題。
(2)主動聲源探測用于追蹤管道的水平位置比較方便快捷,在接信號點到X路南北向約230米聲源信號仍然比較明顯。
(3)本次使用的地質雷達對地下的PE管道也有比較好的圖像反應,使用起來也比較方便快捷。
(4)在宏觀檢查過程中,發現部分地面標識不準確、不齊全、占壓、與其他其它管道或電纜同溝、安全距離不足等問題及管道位于樹根下面可能樹根影響。
存在不足:由于本次探測時間緊迫,在沒有圖紙資料的情況下進行盲探,就需要擴大探測范圍追蹤管道,導致探測工作量較大,探測效率較慢;同時在盲探過程中可能造成漏探或者管道連接關系錯誤,建議今后探測前,要先收集圖紙資料,按圖索驥,提高探測工作效率和探測質量。