长距离、大管径输油（气）管道的物探方法探究

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·136·2018年第11期
文章编号：2095－6835（2018）11－0136－02
长距离、大管径输油（气）管道的物探方法探究
贺源彬
（广州市增城区城乡规划与测绘地理信息研究院，广东广州511300）
摘要：随着我国经济和社会的迅速发展，地下管线的种类和数量在不断增加。

以广州白云机场场外航空煤油输油管道工程项目为例，利用航油管道特殊的防腐工艺——防腐涂料及电化保护，采用充电法、直接法对长距离航油管道实测资料进行了分析，以探究是否有更加简单、经济、便捷的方法，以期为长距离、大管径输油（气）管道的物探方法提供参考。

关键词：大管径输油（气）管道；物探方法；物质流；信息流
中图分类号：TU99文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.11.136
城市地下管线是城市的重要基础设施，是现代化城市高质量、高效率运转的基本保证。

它承载着多种物质流、能源流和信息流，是城市赖以生存和发展的重要物质基础之一。

由于珠三角区域经济的高速发展，广州新白云机场客货运航班量增长迅猛，导致机场加油量快速增长，2011年，白云机场航煤加油量已达到1.435×107t，经分析现有黄埔管线的输油能力在2013年以后将无法满足机场供油的需求。

为此，开辟新的油源和解决新的航空煤油进机场通道的问题，成为白云机场发展的当务之急。

本文结合充电法、直接法对长距离航油管道实测资料进行了分析与研究，以探究是否有更加简单、经济、便捷的方法。

1工程概况
中国航油广州白云机场场外航空煤油输油管道工程项目（简称航油项目）规划总长度约95km，增城段航煤管线平面长度约48km，起于广州市增城区石滩镇中海油分输阀室，途径石滩镇、荔城街道、朱村街道、中新镇，终点为新白云国际机场机场油库。

航煤管线管径为DN400、直缝电阻焊钢管，设计压力等级为8.0MPa，宏观走向并行规划北三环高速，沿线地面高程在2.0～148.8m。

2项目重难点分析
2.1时间紧、任务重
航油项目是国家重点项目，项目工期紧，任务重，且该管道主要依托沟谷敷设，导致工期长、探测难度大、后期检查困难。

2.2准备工作烦琐
由于航油项目贯穿增城区，起于石滩镇，跨荔城街道、朱村街道、中新镇至从化区，进场前需多方了解现场情况，实地踏勘，制订相应的工作计划和方案，准备相应探测设备。

因此，导致项目前期的进场准备工作较一般管线探测工作要复杂、烦琐。

2.3安全隐患多
航油项目纵向跨度大、沿线地形复杂，多分布在山林地区，部分地区地势险峻，这些均给外业技术的制订与实施带来了挑战。

3解决方法
地下管线探测的基本原理主要是以地下管线与其周围介质的物理性质差异（比如密度、速度、电性、磁性、导热性等）为物质基础，采用适当的地球物理方法测量各种物理
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〔编辑：刘晓芳〕
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场的特征，进而达到对地下管线的定位和定深等目的。

地下管线的精确定位与定深是城市地下管线探测的核心问题，目前，定位的方法有直接法、夹钳法和感应法。

为了加快外业探测速度，提高工作效率，本次项目实施过程中采用充电法、直接法对航油管道进行对比试验，进而验证充电法的适用性。

3.1充电法分析
充电法（直流电法）：充电法原理是利用直流电源的一端接被查金属管线，另一端接地，对金属管线充电后在其周围产生的电场来探测目标管线，特点是精度高，探测深度大。

航油管道已均匀分布直流电流。

输油管道用外防腐涂层与阴极保护站外加强制电流的电化保护相结合的防腐体系，此体系中有一个稳定的直流电源为管道提供稳定的保护电流，且该电源系统已接地。

因此，金属管线已附加稳定又分布均匀直流电，无需人工接电源。

管道管径大，多为开挖埋设，周边无其他管线、地下构筑物干扰，有助于提高管线探测精度。

3.2直接法分析
直接法：适用于有出露点的金属管线探测，直接法有3种连接方式，即双端连接、单端连接及远接地单端连接。

即将发射机专用输出电缆的一端与被探测的金属管线相连接，另一端接地或接到金属管线的另一端，利用接收机搜索被探测金属管线产生的电磁信号，对管线进行追踪定位。

该方法能使接收机接收到较强的电磁信号，对管线的定位及定深精
度都相对较高，但管线必须有出露点，并具备良好的接地条件，而且接地线应尽量与管线走向呈垂直状态分布，接地点在理论上是离激发源越远越好，但地线过长将造成旁侧管线的干扰。

表1管线埋深测量试验结果（单位：m ）
实际埋深h 探测频率探测方法限差δth （0.15h ）直接法
充电法
直接法充电法2.2033kHz
4kHz
2.00 2.090.332.00 1.85 1.910.302.20 2.00 1.980.332.20 2.02 2.190.331.60 1.50 1.670.242.20 2.05 2.110.332.80 2.64 2.580.42
3.50 3.40 3.220.532.40 2.36 2.260.362.50 2.15 2.080.382.50 2.27 2.130.382.50
2.26
2.23
0.38
备注：实际埋深数据为施工单位根据现场测量数据提供；直接法采用70%法测量深度，充电法采用直读法。

3.3两种物探方法的对比
本次试验使用的管线探测仪器为里奇（RIDGID ）SR-20，
试验前已对该区域的输气管线用直接法进行测试并开挖验证，确定了该仪器的有效性、精度和有关参数。

通过对部分航油管道开挖直线段进行探测得的数据对比，具体见表1.
分析表1可知：①两种方法的探测精度均满足行业标准《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61—2003）的规定要求。

②直接法探测精度高、抗干扰能力强、行业内应用最广泛。

充电法虽探测精度高，但因操作要求高且为带电作业，极少使用。

然而，此类特种管道的特殊防腐体系、埋设方式、明显标识，均为充电法的适用提供了便利条件。

两种探测方法对比结果如表2所示。

表2充电法与直接法对比结果
对比项直接法充电法探测精度高高简易程度一般简单人数要求42安全隐患
多
少
4结论
地下管线的隐蔽性、城市地下空间多样性等特点，决定了城市地下管线探测的复杂性，因此，管线探测技术成为了物探工作者一个长期探讨的问题。

通过本次试验分析可得出以下结论：①航油管线的快速验收测量保证了管道顺利投入运行和生产，满足广州新白云机场日益增长的航油要求，为广州新白云机场的快速发展提高了保障；②对长距离、大管径输油（气）管道进行物探且周边无管线、地下构筑物干扰时，充电法不需要发射机，节省了调整发射机位置的时间，减少了人力的投入，做到了更加经济、简便、高效，明显提高了工作效率，减少了安全隐患；③充电法的第一次成功试验也为日后应对类似输油管线探测业务时提供了宝贵经验。

总之，通过本次充电法成功的试验，在以后管线探测前应积极研究管线设计说明、了解相关资料，坚持方法有效、快捷、经济的原则，寻求合理、高效的物探方法。

参考文献：
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〔编辑：张思楠〕
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