趙燕鵬

山西壓縮天然氣集團晉東有限公司 山西 陽泉 045000

隨著城市化進程的加速，天然氣供應已成為城市居民生活的重要組成部分。然而，天然氣管道作為輸送天然氣的重要通道，其安全運行關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全。聚乙烯（PE）管道是天然氣輸送管道中廣泛使用的一種管道，其輕量化、抗腐蝕、安裝方便等特點受到了眾多用戶的青睞。但是，隨著城市化程度的加深，PE管道的鋪設(shè)、維護、維修難度也日益增加。因此，如何準確快速地定位PE管道，成為當前研究的熱點問題。本文將從PE管道的特點出發(fā)，探討天然氣PE管道定位的方法并對PE管道探測定位未來的發(fā)展前景進行展望[1]。

1 天然氣PE 管道特點

天然氣PE管道具有以下特點：

（1）輕量化：PE管道比傳統(tǒng)的金屬管道輕，安裝方便，降低了運輸和安裝成本。

（2）耐腐蝕：PE管道耐化學腐蝕性能好，不受土壤中化學物質(zhì)的侵蝕，可避免管道損壞和泄漏的風險。

（3）抗老化：PE管道具有很好的抗老化性能，不會因為外界環(huán)境的變化而出現(xiàn)龜裂、開裂等現(xiàn)象，保證了管道的安全運行。

（4）高強度：PE管道具有很高的耐壓強度，能夠承受一定的水壓力和地質(zhì)壓力。

（5）環(huán)保：PE管道制作材料為PE，具有很好的環(huán)保性，不會對土壤和水質(zhì)造成污染[2]。

2 天然氣PE 管道定位方法

2.1 常規(guī)定位方法

（1）查閱竣工圖紙法。燃氣管道在工程竣工結(jié)束后會繪制竣工圖，竣工圖一般會標明管道的位置、走向、埋深以及管道與周邊建構(gòu)筑物的相對關(guān)系等等，如果燃氣公司在工程竣工結(jié)束后對竣工圖的把關(guān)較嚴，這時就可以通過查閱竣工圖紙來準確尋找管道的具體走向，但是如果前期對竣工圖紙把關(guān)不嚴，竣工圖紙的質(zhì)量不高，則無法通過竣工圖紙準確查找到管道的具體走向[3]。

（2）地面標記法。地面標記法是一種簡單有效的管道定位方法。它通過在地面上設(shè)置標記，如埋設(shè)標志樁、設(shè)置警示牌等方式來標記管道的位置和方向。這種方法對于在陸地上敷設(shè)的天然氣管道普遍適用，但是對于部分沿河道敷設(shè)的管線適用性不強，因為在每年6～8月的汛期，隨著降水的增加，極易引發(fā)河道內(nèi)的洪水，從而對線路上方的標志樁和警示牌造成損壞[4]。

（3）探坑開挖法。探坑開挖法是一種通過在地面上開挖來查找管道位置的方法。它通過在地面上開挖一定深度的坑，然后沿著管道方向挖掘出管道，從而確定管道的位置和方向。這種方法適用于管道深度較淺且管道敷設(shè)的線路非城市交通主干道，在開挖作業(yè)時對車輛和人員的交通出行不會帶來較大的影響。使用此種方法查找管道時，首先要求相關(guān)人員對管道的大致走向基本清楚；其次，在進行管道開挖作業(yè)時，必須現(xiàn)場有人實時進行監(jiān)護，并指揮挖掘機進行開挖，防止挖掘機誤將管道損壞；挖掘機在進行挖掘作業(yè)時盡量使用小型挖掘機，且分層進行開挖[5]。

2.2 非損傷檢測技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，非損傷檢測技術(shù)已經(jīng)成為定位管道的主要方法之一。目前，非損傷檢測技術(shù)主要包括以下幾種：

（1）示蹤線法探測PE管道。示蹤線法探測PE管道指的是在PE管道施工敷設(shè)過程中，連同PE管道一起埋入一條導電線（簡稱示蹤線），在探測PE管道時將發(fā)射機直接與示蹤線連接或者放到管道的正上方施加感應信號，示蹤線上即會產(chǎn)生感應電流，然后使用接收機獲取示蹤線上的感應電流信號，從而獲得PE管道的走向和埋深[6]。

示蹤線法探測PE管道的優(yōu)點是：方法簡便，容易操作，準確度較高。特別是當示蹤線存在裸露點時，可以通過直接連接將發(fā)射機電流信號施加在示蹤線上，從而能夠更加精確地確定管道的埋深和走向。缺點是：如果示蹤線接頭處未做好絕緣和防腐處理，導致示蹤線漏電，則探測準確度將會下降；在PE管非開挖頂管施工中，如果綁在PE管上的示蹤線在隨管拖動中折斷，或者是在管溝回填過程中，由于施工不規(guī)范將示蹤線砸斷，則導致無法進行探測；在管道上方第三方施工作業(yè)過程中，如果施工機械將管道和示蹤線挖斷，在修復管道后未及時將示蹤線修復，則導致后續(xù)管道埋深和走向無法進行探測[7]。

（2）探地雷達法探測PE管道。探地雷達是利用超高頻短脈沖電磁波在介質(zhì)中傳播時其路徑、電磁場強度與波形隨通過介質(zhì)的電性質(zhì)和幾何形態(tài)的不同而變化的特點，根據(jù)接收到波的旅行時間、幅度與波形資料來判斷管線的深度、位置并估算管線直徑等。探地雷達探測PE管道的優(yōu)點是：屬于無損檢測，具有快速、高效、非破壞性等特點，不會造成路面破壞，交通中斷，只需做少量的開挖驗證。缺點是：探地雷達的探測效果往往受探測場地和地質(zhì)條件的制約并不理想，必須與其他管線探測設(shè)備配合使用并結(jié)合管線方面的知識加以綜合判斷[8]。

（3）聲波法探測P E 管道。管道探測儀（GT）燃氣管道專用非金屬管線定位儀是針對管內(nèi)介質(zhì)為燃氣的非金屬管道定位設(shè)備。它以PE管內(nèi)的氣體為介質(zhì)在管道中傳輸聲波信號。共振箱內(nèi)的共振膜產(chǎn)生一個帶有特殊標識的聲波信號，聲波帶動它附近的氣體粒子振動，振動的粒子帶動下一個氣體粒子振動，聲波信號在PE管內(nèi)如此向前傳輸。聲波信號通過PE管道經(jīng)土壤傳播到地表被接收器接收，從而顯示出管道的具體走向[9]。

聲波法探測PE管道的優(yōu)點是不受其他給排水管線、電力管線、電信管線等干擾，而且在復雜的城市地下管網(wǎng)中，定位結(jié)果準確。缺點是：只能對管道進行平面定位，不能測定埋深；由于聲波的衰減特性，儀器最適用于小口徑管道的探測；另外對于埋設(shè)太深的管道探測難度較大[10]。

（4）示蹤球法探測PE管道。示蹤球又名電子標識器，其內(nèi)部是一個無源電路，外部采用密封防水的高密度聚乙烯材料，能防潮、防酸堿、防腐蝕及充分抵抗外界環(huán)境的劇烈變化，其內(nèi)部內(nèi)置UID碼，使用時埋設(shè)在管線上方，可以將管道埋深、管徑、管材、鋪設(shè)日期等信息存儲于其中。當使用定位儀對地下電子標識器進行探測時，定位儀先向地下發(fā)出一定頻率的電磁波信號，當靠近標識器時，電子標識器會反射定位儀發(fā)出的信號，從而被定位儀發(fā)現(xiàn)和接收，并通過聲音和讀數(shù)來告知操作者地下設(shè)施的信息[11]。

示蹤球法探測PE管道的優(yōu)點是：使用壽命長，能夠即時獲取地下管線的精確路由及深度；快速定位地下目標設(shè)施，如閥門、T形分支和中間接頭；準確掌握地下管線轉(zhuǎn)彎或穿越等復雜情況。缺點是：造價較貴，前期施工過程中錄入信息較繁瑣，管道埋深在1.5m以內(nèi)時探測效果較好，埋深太大時，探測效果相對較差[12]。

2.3 綜合運用不同方法

在實際應用中，為了提高管道定位的準確性和效率，通常需要綜合運用多種不同的方法。首先可以通過查閱竣工圖紙、查看現(xiàn)場標識標記確定管道的大致走向；然后根據(jù)管道的具體情況：例如是否埋設(shè)示蹤線且示蹤線是否完整、是否埋設(shè)示蹤球且示蹤球是否完整、是否有探地雷達和聲波檢測設(shè)備等情況綜合考慮選用哪種無損檢測技術(shù)進行具體位置的探測；最后，在探測到具體位置的情況下，采用探坑開挖法進行最后的確認，最終確定管道的具體位置、走向和埋深，提高定位精度和可靠性[13]。

總之，天然氣PE管道的定位方法可以采用傳統(tǒng)的常規(guī)定位方法和非損傷檢測技術(shù)相結(jié)合的方式。選擇合適的管道定位方法，可以提高管道施工和維護的效率和安全性，減少人為損壞管道的風險[14]。

3 天然氣PE 管道定位的注意事項

在進行天然氣PE管道定位時，需要注意以下兩點：

3.1 管道深度的不確定性

管道深度的不確定性是天然氣PE管道定位的一個重要問題。由于管道鋪設(shè)時的施工方式和工藝等原因，管道深度可能存在較大的變化，從而影響定位的準確性。因此，在進行管道定位前，需要盡可能多地獲取管道的深度信息，并結(jié)合不同的定位技術(shù)進行綜合判斷[15]。

3.2 管道走向的復雜性

天然氣PE管道的走向可能會受到地形、建筑物、其他管道等多種因素的影響，從而使得管道的走向較為復雜。因此，在進行管道定位時，需要充分考慮這些影響因素，并結(jié)合不同的定位技術(shù)進行綜合判斷。

4 天然氣PE 管道定位的發(fā)展前景

隨著社會的不斷發(fā)展，燃氣走進千家萬戶，PE管道以輕便、耐腐蝕、耐磨損、耐震動、抗沖擊強度高、柔韌性好、安裝方便、維修方便、造價低等特點遍布到了城市。但是由于天然氣屬于易燃易爆的物質(zhì)，一旦管道遭到第三方施工破壞極易引起燃燒和爆炸，會給人民群眾帶來巨大災難。因此，精準掌握埋地PE管道的走向，對防止PE管道被第三方施工破壞具有重大的意義，所以今后對天然氣PE管道精準定位的要求會越來越高，也有利于PE管道定位技術(shù)的進一步發(fā)展。

5 結(jié)束語

不同的管道定位方法有其各自的優(yōu)缺點，需要根據(jù)具體情況進行選擇。從適用性和實用性來看，示蹤線探測法和聲波探測法是目前比較成熟的管道定位方法，應用廣泛，準確性高。而示蹤球探測法和探地雷達探測法雖然也具有優(yōu)點，但是由于示蹤球造價相對較貴，探地雷達受地下環(huán)境的影響較大，探測結(jié)果容易受到干擾，因此在實際應用中需要注意。另外，各種管道定位方法的準確性也受到許多因素的影響，比如管道深度、管道材料、地下環(huán)境、探測設(shè)備等等。因此，在實際應用中，需要針對具體情況進行綜合考慮和分析，選擇最合適的管道定位方法，以達到最佳的定位效果。