地下金属管道探测技巧

浅谈地下金属管道的探测技巧
摘要: 近年来随着地下金属管道的蓬勃发展，地下金属管道探测仪随之层出不穷，国内从事地下金属管道探测的人员也日益增多，但大多数人员都缺乏仪器使用经验，在此笔者谈谈多年来使用地下金属管道探测仪的技巧。

关键词：探测仪管道探测技巧
概况
管道探测仪器种类较多，目前国内使用较普遍的探查仪器有：英国雷迪公司生产的rd管道探测仪、美国生产的subsite型管道探测仪、日本富士公司生产的fj-960型管道探测仪和国内生产的sl系列管道探测仪等。

地质雷达目前较为成熟的仪器，有英国雷迪公司生产的rd1000管线雷达、美国生产的sir-10h型地质雷达、加拿大生产的pulseekko-1000型地质雷达等。

但目前国内管道企事业单位使用最多的是英国雷迪公司生产的rd系列电磁法管道探测仪和国内生产的sl系列电磁法管道探测仪，均具备探测管道位置、走向、埋深及防腐层漏点的功能，其工作原理大致相同、功能基本一样，却有不同的使用技巧。

二、地下管道探测方法
地下管道仪器探测的主要方法之一，就是电磁法。

当管道被直埋于地下时，其与周围的介质在电性、磁性、密度、波阻抗和导热性等方面均存在着明显的物性差异，因此，我们可以利用导电率、导磁率、介电常数和密度等物理参数，选择不同的地球物理方法进
行地下管道探测。

在现有的地下管道探测方法技术中，电磁法具有探测精度高、抗干扰能力强、应用范围广、工作方式灵活、成本低、效率高等优点，也是目前最常用的方法。

采用电磁法进行管道探测，首先要使目标管道（能够导电的金属管道）带电，电流沿管道流动产生电磁场，然后使用专用仪器在地面上测量电磁异常，以此达到管道探测的目的。

原理来源：法拉第的电磁感应定律
当发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，在地下管道防腐层破损点处与大地形成回路，并向地面周围辐射，在破损点正上方辐射信号最强，随着离漏点中心远去，信号逐渐减弱。

三、地下金属管道探测技巧
1.rd系列管道探测仪的探测技巧
（1）管道定位探测
根据现场条件的不同和实际需要，通常有以下三种探测管道的技术背景普遍应用：
①快速追踪
将接收机调到谷值模式可以提高追踪的速度。

沿着管道的路由向前走动，并左右摆动接收机，观察管道上方的谷值响应和管道两侧的峰值响应。

每隔一段时间，将接收机调到峰值模式，对管道进行探测并验证管道的准确位置。

②精确定位
用峰值、窄带宽模式对管道进行精确定位，在对管道进行了追踪并知道目标管道的大致位置之后确定管道的准确位置。

开始时，发射机使用中等的输出功率，接收机和发射机使用中等的频率，接收机使用峰值模式。

将接收机的灵敏度调到刻度的一半。

注意：精确定位的过程中需要调节灵敏度，是表头读数保持合适的大小，一般为刻度盘的60%-80%。

a）保持接收机天线（rd系列接收机底刃）与管道的方向垂直横过管道移动接收机，确定响应最大的点。

此时，管道走向与接收机（rd系列）的手柄一致。

b）不要移动接收机，原地转动接收机，当响应最大时停下来。

c）保持接收机垂直地面，在管道上方左右移动接收机，在响应最大的地方停下来。

d）把天线贴近地面，重复b。

e)重复c。

f)标志管道的位置和方向。

重复所有的步骤以提高精确定位的精度。

把接收机调到谷值模式，移动接收机，找出响应最小的谷值点。

如果峰值模式的峰值位置与谷值模式的谷值位置一致，可以认为精确定位是准确的，但两个位置都偏向管道的同一侧，管道的真实位置更接近峰值模式的峰值位置。

管道位于峰值位置的另一边，距离峰值位置的距离为峰值位置
与谷值位置之间的距离的一半。

③扫侧和搜索
在一个区域有很多探测未知管道的方法。

在开挖之前使用这些技术技巧是非常重要，以免在开挖过程中损毁地下管道。

a）无源扫侧
将灵敏度调到最高，当遇到信号响应时调低灵敏度，使响应保持在表头刻度范围内（显示屏的60%-80%）。

沿网格状的路线走动，走动时应保持平稳，接收机的天线的方向保持与走动的方向一致，并且与可能被横过的管道成直角。

当接收机的响应增大指示有管道存在时停下来。

跟踪该管道直到离开要搜索的区域。

然后继续在区域内进行网格式的搜索。

在有些区域内，可能存在50/60hz电力信号的干扰，把接收机提高至离开地面5至10厘米并继续进行搜索。

如果接收机有无线电探测模式，将接收机调到无线电模式。

把灵敏度调到最高，重复上面的网格搜索和精度定位，标志管道位置和追踪所有管道。

在大多数区域（不是所有区域），无线电模式可以探测到不辐射电力信号的管道，使用无线电和电力两种模式对一个区域进行网格搜索。

b）感应搜索
感应搜索是探测未知管道的最可靠技术。

这种搜索方法需要发
射机和接收机和两个操作人员。

这种搜索方法被称为“同步扫侧”
在开始搜索之前，确定要搜索的区域和管道通过该区域可能的方向。

并把发射机设定于感应模式。

第一个人操作发射机，第二人操作接收机。

当发射机经过管道时将信号施加到管道上，然后在发射机前方或后方20米远的接收机就可以探测到该信号。

发射机的方向与估计的管道的方向保持一致。

第二个人提着接收机在要搜索的区域的起始位置，接收机的天线的方向保持与可能的地下管道的方向垂直。

将接收机调到不会接收到直接从空中传播过来的发射机信号的最高的灵敏度。

当发射机和接收机的方向保持正确之后，两个操作人员平行地向前移动。

提着接收机的操作人员在向前走动的过程中，前后移动接收机。

发射机将信号施加到正下方的管道，再由接收机探测到该信号。

在接收机探测到的峰值位置的地面上做好标志。

在其他可能有管道穿过的方向重复搜索。

当所有管道的位置都做好标志后，交换发射机和接收机的位置。

将发射机依次放在每条管道的上方，用接收机追踪每一根管道直至离开要搜索的区域。

管道上的无源信号不适合用来进行深度测量，因为它的准确度不可靠。

测量的深度是指管道的中心埋深。

管线顶部的深度是小于接收机深度读数的，大口径管道更加明显。

注意：不要在管道的弯头或三通附近进行深度测量。

要获取最
高的精度，至少离开弯头5米进行深度测量。

在具备直连法或夹钳法家在信号的条件下，尽量避免使用感应法。

如果别无选择，发射机的位置应至少离开深度测量点25-30米。

探测时用谷值法验证峰值法定位的准确性，以确定该位置是否适合进行深度测量。

如果发现地面辐射很强的电磁场（可能是在无线电发射站附近），在进行深度测量时提高接收机使其离开地面5至10厘米，在测得的读数中减去该距离作为管道的深度。

（2）管道外防腐层探测
在具外绝缘的金属管道上正确地施加故障探测信号ff。

将a字架连接到接收机附件插座并打开接收机电源。

从大约离接地棒5米得地方开始将a字架的脚钉插入地面，绿色脚钉指向接地棒。

将接收机挂在a字架的挂钩上。

（如果用手单独地提着接收机，要注意保持接收机的方向与a字架一致，并面向绿色脚钉）。

故障点方向指示箭头将会指向离开接地棒的方向。

如果不是，检查发射机的接线是否正确（红色接头接电缆，黑色接头接到接地棒）。

由于防腐破损点存在的电流泄漏，电流方向在故障点的两侧会发生变化，重新前后移动进行测量，找到箭头刚发生变化的位置，此时微伏db读数最低。

这时就可以确定，故障点就在a字架中央正下方。

从发射机10米左右开始，沿着具外绝缘的金属管道的路由将a字架脚钉插入地面，并保持绿色脚钉指向离开发射机的方向。

当没有故障点时，db读数将会很低，而且方向箭头将前后闪烁不定。

在查找故障过程中要进行具外绝缘的金属管道定位的话，按下天线键，接收机切换到8khz谷值定位模式，使用普通谷值定位技术测定管道路由。

当接近故障点时，故障点方向指示箭头将向前稳定地指向故障点，db值也会增大。

当经过了故障点时，箭头将向后指向发射机。

以更小的距离间隔读取db值，以确定故障点的准确位置。

当a字架处于故障点的正上方时db读数将下降至最小。

要对故障点进行精确的定位，旋转a字架90度，使它横跨管道，分别在两侧移动进行测量，找到箭头刚发生变化的位置，其特征与平行管道测量时吻合，就可以确定故障点的位置了。

这时a字架的中点就在故障点的正上方。

在地面上标志故障点的位置。

通过以更小的间隔将a字架插入地面找出最大的db读数。

如果读数与参考读数大致相同，可以认为只有一个故障点。

如果读数小于参考读数，继续查找具外绝缘的金属管道的其他故障点。

如果具外绝缘的金属管道在路面下方或土壤干燥区域，可以用水洒湿路面浇湿或在a字架脚钉加挂储水海绵(或吸水大的湿布),以此保持a字架两脚钉与地面接触良好，以更好的获取检漏信号。

2.sl系列探测仪的探测技巧
要点：保证仪器及附件等设备完好，了解仪器的功能、量程及
测量误差；保证电池电量充足；保证发射机接地良好（尽量做到接地电阻最小），在一些困难地区或极干燥的区域为获取足够的加载信号强度，可采用：长的接地金属棒（经验值长80厘米为宜），在接地金属棒的插入点浇工业盐水；接地棒应插入与管道垂直距10米之外的地面，以确保均匀的电流分布；发射机电流一般要调至1a 以上，这样能保证探测5km左右；影响发射机信号传播距离的因素有：管道直径、土壤的干湿状况、接地电阻。

发射机向地下管道发送特定的高频调制电磁波信号（512hz），使地下管道带电而在其周围产生交变的电磁场，通过接收机在地表探测这种交变磁场的分布，据其数据变化规律来确定地下管道的位置、走向和埋深。

注意事项：一定要在发射机开机之前将导线连接好。

当发射机已经开机而且没有连接到接地棒时，不要触摸导线末端。

管道定位探测
探测方法有：极大值法和极小值法。

这两种方法均能取得良好效果。

极大值法信号响应幅度大且分布宽，目标易被发现，而极小值法由于在目标附近的信号响应曲线斜率很大，定位精度较高。

所以一般是先用极大值法找到管道的大致位置，然后用极小值法精确定位。

（2）管道位置、走向的探测
打开探管仪，将探杆拉伸到最佳长度，顺时针旋紧螺杆。

以发射机为中心，20～30米为半径，选用极大值法或极小值法作环形探
测，探管仪接收到最大或最小信号部位即为管道的位置。

在管线的位置处选用峰值法，左右转动探头，当转至某一角度收到的信号最强，则与探头垂直的方向即为管线的走向。

然后沿管道走向作“s”形向前探测管线。

（3）测深方法
常用的管道测深方法有45°法、80%法和极值法。

（4）管道防腐层破损点探测
发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，在地下管道防腐层破损点处与大地形成回路，并向地面辐射，在破损点正上方辐射信号最强，根据这一原理找出管道防腐层的破损点。

检漏方法，我们采用的是“人体电容”法。

它是用人体做检测仪的感应元件沿管道走向检测。

两名检测员各执检漏线一端，两人成横向（或纵向）保持3～5米的距离（两人所形成的位置与管道垂直（或平行），但必须保证一人走在管道的正上方）前进，调节灵敏度和增益大小，保持检测仪静态信号在0～50mv之间。

两人向前行走时，若检测到的信号和音响变化都很小，说明该管段防腐层状态良好，当检测到的信号和音响都明显增大时，说明该处防腐层破损。

如果对所测漏点有疑问，可采用减小增益返回进行验证。

通过漏电电流大小来确定漏点的大小，漏点电流越大，漏点越大。

六、结语
在进行管道探测时，一般都需要都管道进行定位、判断走向、
测埋深和判断管道外防腐层是否完好。

此时将rd和sl系列的探测仪配合同时使用能更好、更快、更准的完成探测任务。

用rd系列管道探测仪探测管道位置、埋深及走向，用sl系列管道探测仪先初探管道外防腐层状况，当遇到漏点时，再用rd系列a字架探明防腐层漏点的准确位置，重复探测可以提供探测精度。