城市燃气PE管道示踪线方法及其探测技术
城市燃气PE管道示踪线方法及其探测技术
城市燃气PE管道示踪线方法及其探测技术提要：示踪线法是解决PE管道定位探测问题的普遍方法。
该文从示踪线的选材、施工工艺、探测技术以及现场实际使用情况等方面进行了讨论。
该文为示踪线法在地下管网中的正确运用提供了一些现场的解决方案。
关键词：管线探测示踪线PE管道1 前言我国从80年代初期开始着手聚乙烯(PE)燃气管的研究及应用工作。
由于PE 管道具有耐低温、韧性好、刚柔相济、施工方便、造价低(直径小于DN200)、不易腐蚀泄漏、污染小等优点,而广泛应用于燃气行业,大有取代小口径钢管之趋势。
尤其在霸州中石油昆仑燃气有限公司（下称霸州公司），近几年中、低压管道敷设中应用量较大。
但PE管道的缺点是本身不导电、不导磁,至今仍没有一种有效的方法探测其在地下的准确空间位置。
在近几年霸州区域市政建设施工中,由于PE管道的确切位置不易查明,时有发生施工机械挖漏、挖断燃气管道的情况,在国内因此造成燃气泄漏和爆炸事故的时有发生。
因此,如何实现地下PE管道的位置探测标定是十分必要的。
为解决此问题,比较有效的办法是在铺设过程中将1(或2)条导线(简称示踪线)与PE管道一起敷设,为间接探测PE管道位置提供物理前提。
但如何使示踪线在施工中得到正确、完整的铺设,使其以后能够很好的起到检测、示踪作用,示踪线的施工方法和探测方法就显得十分重要了。
二、示踪线的选择和铺设为保证示踪线的导电性、强度、耐腐蚀和耐久性,一般宜选择截面积大于2.5mm2的多股(或单股)铜质电线或废旧通信光缆。
铺设时尽量让示踪线保持在管道的顶部位置,在分支处将导线接头的绝缘层剥掉,把铜芯绞在一起数圈,然后用绝缘胶布裹好接头,以保持良好的导电性。
在示踪线的出露点，可设置检测桩（检测井），将示踪线引至测试桩内，方便检测定位。
对于采取定向钻方式铺设的PE管道,更应选用强度较大的通信光缆,依靠内部主钢丝增加强度，以避免在施工中被拉断,导致无法探测定位。
三、示踪方法1、地面标志在地面相应位置上进行标记,埋设标志、标志砖、标志贴等。
聚乙烯燃气管道位置与埋深检测方法
聚乙烯燃气管道位置与埋深检测方法C.1探管仪定位法C.1.1方法介绍发射机发射固定频率的信号施加到待测管线上，接收机以相同频率接收此信号，利用电磁信号的原理来探测地下管线的精确位置和埋深。
C.1.2检测设备检测设备包括发射机、接收机，以及配套的电源设备、连接线等。
C.1.3检测步骤探管仪定位法检测步骤如下：a）利用阀井、开挖点等能够接触到管道示踪线的位置将发射机与待测管道示踪线进行连接：b）设定电流强度，调节发射机输出电流，尽量大地稳定输出；c）设定接收机探测频率，确保与发射机工作在同一频率上；d）利用峰值法或者谷值法对管道定位，配合GNSS定位仪，记录管线的埋深及坐标，绘制管线路由图。
C.2固定信标定位法C.2.1适用范围本方法适用于埋设有电子标识器的聚乙烯燃气管道的检测。
C.2.2方法介绍信标探测器通过发送可使地下信标感应的特定低频脉冲信号，并接收地下信标感应信号，定位布设于地下管线上方的电子标识器，确定管线的位置和埋深。
C.2.3检测设备检测设备包括信标探测仪接收机、电子标识器等。
C.2.4检测步骤固定信标定位法检测步骤如下：a）架设信标探测器，设定探测频率，不同埋设深度的信标对应不同的频率；b）探测管线位置上方布设的信标对管道定位，配合GNSS定位仪，记录管线的埋深及坐标，绘制管线路由图。
C.3探地雷达定位法C.3.1适用范围本方法适用于未敷设示踪线或示踪线失效的聚乙烯燃气管道的检测。
C.3.2方法介绍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，根据接收到波的行程时间、幅度与波形资料来判断管线的位置和埋深。
C.3.3检测设备检测设备包括管线探地雷达发射天线、接收天线等。
C.3.4测量步骤探地雷达收集方式一般采用剖面法探测，以阀井、开挖点等作为坐标原点，将发射、接收天线以固定的分离距摆放，沿检测方向以等步长同步移动，所有单道反射信息构成了雷达图像剖面，其中横坐标表示天线在水平方向的位置，纵坐标记录的是反射波的行程时间。
简述探测定位燃气PE管，顶管，穿越管的方法
浅谈燃气PE管/顶管/穿越管线的定位方法
现阶段，煤气、天然气等供气管道都可以采用顶管施工法进行铺设，且比一般开挖埋管方式更加安全高效。
顶管施工不需要大面积开挖地面，不需要拆迁、破坏地面建筑物，对周边环境及交通安全影响极小，顶管施工法相比开挖埋管更为省时、高效、安全，且适用性更强、综合造价更低，是符合现代化城市建设要求的先进地下管道施工技法。
采用顶管铺设方式，管线的埋深一般超过3米，甚至有10米，这对后期的管线探测定位带来了难题。
比较成熟的技术方案是采用地下PE管线定位仪GAS TRACKER配合三维陀螺仪，进行穿越管线的定位工作。
利用声波原理的GAS TRACKER定位仪可以快速准确的定位出穿越管线两端埋深较浅的部分，开挖出，在管线内放置三维陀螺仪，利用陀螺仪的成像技术，定位顶管较深部分的位置和埋深数据。
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燃气PE管道探测还是世界性难题？如何来探测
燃气PE管道探测还是世界性难题？如何来探测不管是在城市中进行工程勘察、管线探测的专业技术人员还是燃气企业安全运维管理人员，都会在城市中遇到燃气PE管道探测的问题，本文把这几年来在燃气PE管线探测的经典案例做一个技术性总结，分享地下燃气PE管道的探测经验和技术。
主要讨论以下几个问题：1.燃气PE管道如何来探测？2.资料缺失的管道，如何精准探测？3.庭院低压管道，如何来精准探测？4.大埋深管道，如何来探测？（以上所说的管道均为燃气PE管道）1.燃气PE管道如何来探测？我们在过去很多管线探测的技术论文中，经常看到这样写道，燃气PE管道因为不导电、不导磁，埋在地下的燃气PE管道与周围介质无电、磁、重、密度、等物理性质的差异，很难探测出来，成为了“世界性”的技术难题，这里为什么要加双引号呢？因为我查了一下资料，发现“世界性”这个难题的说法已经很久以前的资料说法，自从2017年主动声源探测法从国外引入国内燃气PE管道探测行业，燃气PE管道探测这个已经不是什么“世界性”难题了。
但直到今天，我在工程物探或者管线探测行业交流中，还经常看到有从事管线探测的专业技术员在问燃气PE管道怎么来探测呀？太难了，无法解决，其中也包括部分专业探测单位的技术主管也还不知道燃气PE管道可以精准探测了。
这也是促使我写这篇文章的原因，一定要认真的来介绍一下，燃气PE管道怎么来探测。
主动声源探测法是什么？主动声源探测法是通过音频器发射装置向燃气管道内发射特定频率的声波信号，信号沿管道定向传播至远端，该声波信号在管道压力气体中定向传播的同时，通过管壁土壤传播至地面；同时接收机在地面上捕捉该声波信号，通过地表持续接收信号的强弱值而进行精准定位法。
图1 主动声源探测法原理图主动声源探测法是武汉华通正勤检测技术有限公司在物探行业中首次提出的一种地球物理探测方法名称，该方法的前提是人为地主动施加特定信号来达到探测目的，根据地球物理方法命名习惯进行命名，区别于管道泄漏检测的自然声场和声波反射法（也叫APL）。
地下PE管道示踪线施工与探测技术
地下PE管道示踪线施工与探测技术聚乙烯材质制成的管道(简称PE管道)，由于其施工方便、工程造价比用钢管低(DN300以下)、不存在腐蚀泄漏问题、对输送物质污染小等优点，近年来在城市埋地管网建设中被广泛应用。
特别是输送燃气和自来水管道应用最多，目前市政小口径埋地管道大有取代钢质管道的趋势。
PE管道虽然有很多优点，但强度低是其最大的弱点，在以往市政建设施工中，由于管道的确切位置不十分清楚，被施工机械挖断、挖漏的现象很常见，而由此造成的燃气泄漏爆炸事故也时有发生，因此探测标定地下PE管道的位置工作十分必要。
PE管道为惰性材质制成，不导电、不导磁，埋入地下之后，目前还没有较好的方法直接在地面探测到其在地下的空间位置。
为了解决PE管道埋地后能够在地面探测到位置和埋深的问题，在铺设施工中往往与PE管道一起埋人一条导电线(简称示踪线)，为今后探测PE管道位置所用，示踪线法是目前国内外普遍采用的探测方法。
示踪线在埋地管道施工中，如何使示踪线以后能够很好的起到示踪作用，示踪线的施工方法和探测方法选择问题十分重要。
一、示踪线探测方法原理目前探测PE管道示踪线虽然有各种不同型号的仪器(即管线探测仪)，但从探测方法原理上分析，其原理都是建立在电磁场理论基础上的。
即通电导体有电流存在的情况下，导体周围会形成一个以导体为中心的电磁场(按一条无限长的导线通电流后产生的电磁场强度计算)，其电磁场强度和分布规律符合下面公式：r——远离电磁场中心的距离，m。
探测PE 管道的原理是给示踪线加上一定强度的电流信号，通过探测示踪线电流产生的电磁场中心位置来确定示踪线的空间位置，从而达到确定埋在地下PE管道位置的目的。
实际工作中探测PE管道给示踪线施加电信号的方法有两种，一种是直接把探测电流信号施加在示踪线上，称为主动源法，如图3—2l。
原理是信号电流在示踪线上产生一个电磁场(称一次电磁场)，通过探测一次电磁场的中心位置来确定示踪线的位置和埋深。
浅谈城镇埋地PE燃气管道探测方法
浅谈城镇埋地PE燃气管道探测方法摘要：本文对管道材料发展、PE燃气管道主要特点实行分析，对城镇埋地PE燃气管道探测方法和探测原理作以研究，然后对城镇埋地PE燃气管道探测方法进行刍议，旨在了解城镇埋地PE燃气管道探测特点和原理后，对管道直线点、弯头、三通点等加以探测处理。
关键词：城镇；埋地；PE燃气管道；探测方法PE燃气管道系统配置后于各领域中应用，比如说：供水管道、排水管道、排污管道等，但是无法探测到PE燃气管道的深度和位置。
因此，需要正视城镇埋地PE燃气管道探测工作，对不同位置和埋深情况进行探测，从而不断提高PE燃气管道工作效率。
一、管道材料发展、PE燃气管道主要特点的分析聚乙烯材质所制管道即为PE管道，和金属管道进行比较小口径PE管道能卷成盘状运输、接头较少、施工便捷、造价低，而且不容易发生腐蚀泄漏的情况，对于输送物质不会构成严重污染，因而当前被广泛应用于城市埋地管网中[1]。
PE管道存在较多优势，同样存在一定的不足，如：强度低、无法探测位置、走向及深度等，因管道具体位置不明确所以容易发生挖断、挖漏问题，做好探测标定埋地PE管道位置工作非常关键。
PE管材的性能稳定、安装方面存在较多优势，故此逐渐取代了城市燃气埋地钢管、铸铁管道，尤其为输送燃气、自然水管道中应用广泛。
然而，需要注意的是PE管道经惰性材质所制不导电、不导磁，埋入地下后不能直接于地面探测到PE管道地下空间的部位。
导线示踪线技术可铺设于施工PE管道，和其共同埋入铜导线，为日后探测PE管道部位、深度奠定基础，故此进行埋地管道施工的过程应合理使用并发挥出示踪线的作用。
二、城镇埋地PE燃气管道探测方法和探测原理的研究（一）PE燃气管道探测方法PE燃气管道，具有不导电不导磁基本绝缘的特性，电流加载电磁感应原理探测方法难以识别，探测属于世界性难题，常见的探测方法有：示踪线探测法、探地雷达探测法、声波探测法。
（二）PE燃气管道探测原理1、示踪线探测法的主要原理存在示踪线PE燃气管道深度探测，可用RD8100探管仪将电信号施加在示踪线上，然后追踪电信号进行定位。
燃气输配系统PE管警示及示踪方法的探讨
燃气输配系统PE管警示及示踪方法的探讨摘要:结合佳木斯中燃城市燃气输配系统中PE管应用,警示带铺设位置及示踪方式进行分析,总结归纳了不断改进燃气PE管的警示和示踪方法、示踪效果,及电子标示系统原理、结构、应用方法,指出了电子标示系统在城市地下管网应用的发展优势。
关键词:PE管示踪地下电子标示器佳木斯市自从2001年引进和使用天然气,燃气管网已达到430km实现城区全覆盖,PE管更是在我公司燃气管网建设中大量应用。
但由于PE管具有硬度较低易被破坏不易被探测等缺点,给对日后管网运行维护、管道抢险定位带来了困难。
因此,如何做好埋地PE管的警示和示踪方法,改进其存在着不足,尤为重要。
1、目前埋地PE管的警示及示踪方法1.1 埋地PE管的警示方法及缺点在埋地PE管道上方50厘米沿管道走向铺设警示带,警示带是聚乙烯材质、黄色、上面印着“中国燃气GAS,下有燃气管道,严禁挖掘,危险！”等字样。
该方法的缺点是:警示带铺设在距管顶50厘米高度,距离管道过近,当回填夯实不到位或遇回填土沉降,警示带距PE管的距离将不足30厘米,当其它单位施工使用钩机开挖时,发现警示带的同时机械可能已接触到PE管,直接对PE管产生破坏、酿成漏气事故。
1.2 埋地PE管的示踪方法及缺点我公司PE管埋深是管上皮至路面1.8米,埋地PE管多数采用地下随管道敷设示踪线（带）,在地面上埋设标志桩（砖）的方法对埋地PE管进行示踪。
(1)地下铺设示踪警示带方法:随管铺设含金属线的示踪带;当遇到河流、铁路等需要定向钻穿越施工时,随PE管铺设截面积不小于4-6mm2的示踪线。
这两种敷设方法的缺点是:对于随管铺设的示踪带,内含的细钢丝截面积太小,导电性不好探测效果差,且在交叉施工中易被挖断不能保证整体示踪线的连通。
示踪警示带铺设缺失、铺设位置不正确等都直接影响警示效果。
(2)地上标志（砖）桩示踪方法:在庭院小区路面和道路人行（方砖、水泥）路面埋设标志砖,标志砖尺寸为长、宽为25厘米、高4厘米,上面刻有燃气管道走向标志。
在役城镇PE燃气管道探测及定位技术
在役城镇 PE燃气管道探测及定位技术摘要：聚乙烯（PE）燃气管道因其易加工、耐腐蚀、韧性好、节能环保、寿命长等特性，在城镇天然气输送管网中被广泛应用。
然而因我国城镇化建设步伐的加快，管线的安装、改造监督检验工作开展的并不顺利，从设计、动工、完工验收到运行维护不符合国家规范的行为时有发生。
如：PE燃气管道未经过检验机构的监督检验、设计资料不符、竣工资料造假或不齐全；在役PE燃气管道没有预埋示踪线或原有的示踪线破损；地面标志不符合相关规定；第三方开挖作业的破坏；蚁类对PE燃气管道的侵蚀。
这些情况导致PE燃气管道安全事故隐患的存在，因此对PE燃气管道进行准确的探测及定位十分必要。
因PE管道原材料为聚乙烯，不导电、也不导磁，PE燃气管道精确位置的探测目前为止都没有成熟的方法，当前常用的探测方法主要有：示踪线法、电子标签法、探地雷达法、声源检测法、静电力法。
关键词：PE燃气管道；探测；定位技术；引言PE燃气管道，由于其独特的优势，在中国城市燃气运输中广泛应用。
PE天然气管道通常是地下铺设的，因为它们本身的局限性，即如果安装在室外或空气中，很容易造成紫外线老化或人体伤害。
然而，通过PE空运向该市输送天然气是易燃和爆炸性的，而且是在该市以下，对安全产生了许多影响，在较小程度上可能造成生命损失、财产破坏，甚至是二次灾害，造成重大的社会经济损失和损害.1PE燃气管道探测及定位技术1.1示踪线法示踪线一般是采用金属线芯，这样可以通过探测器给示踪线施加信号，在进行管道探测时，根据示踪线埋设的深浅（结合设计、竣工资料）以及实际探测距离，选择合适的发射功率，准确定位示踪线的位置及埋深。
然后再根据示踪线与燃气管道的相互空间关系，同时定位到PE燃气管道的具体位置及埋深。
示踪线探测法是一种间接的管道探测法，预埋的示踪线与PE燃气管道的空间关系对其探测结果的精确性影响很大，当预埋的示踪线贴近管道的，且在管道正上方时，其准确性最大。
燃气PE管道专用示踪线
铜层覆盖在钢芯的表面，由于曲肤效应（对于导体 中的电流，靠近导体表面处的电流密度大于导体内 部电流密度），电流主要由铜层传导，由于铜的电 阻非常小，也使得三代示踪线的电阻非常小，几乎 和电线相当。电阻对比如下表：
HX-13II示踪线
铝箔示踪线
压膜示踪线 2950Ω/km
电线示踪线 （2.5平方） 56.7Ω/km
60.4Ω/km(单支） 没有具体数据
抗拉强度优势
►
► ►
HX-13II示踪线的材质决定它在抗拉强度有突出表现，材质 是铜包钢材质，金属芯直径1.3毫米，钢芯抗拉，铜层导电， 它的抗拉力单支在600N以上，双线整体抗拉强度在1200N以 上，因此非常有利于非开挖穿越施工。 薄膜钢丝压制示踪线虽选用钢丝，但是钢丝线径为0.5mm， 抗拉强度较差，抗拉力低于300N，不能非开挖穿越施工。 电线示踪线：电线的全“铜”材质决定它的抗拉强度较低， 以（2.5平方）电线为例，抗拉力在500N以下，用于非开挖 穿越及常规辅设施工时，断裂机率较高。
两条线是否均匀，被分开的两条示踪线表面要光滑， 不能有凸台、尖角（非常重要），会影响防护接头 的性能。 ► 是否有金属线漏出，不能将外漏金属丝的示踪线埋 地。 ► 在剥PE保护层时不要损伤金属线。 ► 接线柱连接好接头后，应用力拉动接头两端的示踪 线，检查接头的连接强度。 ► 不要忘记对防护接头的紧固。 ► 出地后的示踪线（线头部位）应用防水胶布或热缩 管封死。
卡环再次紧固。 ► 每隔5-8米的距离，用胶带将示踪线和PE管固定。 ► 顶管完成后，将示踪线一端的两条线连接在一起， 用万用表测量示踪线的另一端看是否有通路。 ► 应确保顶管的正常弧度，如偏大于直角，示踪线的 受力会相应增大，断裂的可能性也会增大。
新型燃气PE管道专用示踪线
1500N
30
开挖
万能表
600米/ 卷
500米/ 卷
蓝色
1808H
1
3000N
4000N
26
非开挖普 通地形 万能表
蓝色
2006T
1
40
高频示 踪线
1
3500N
中山市海泰贸易有限公司 3 管道系统事业部 知行合一
四、第二代家用电线示踪线
1、构造：PVC绝缘层内含多股裸铜线。 2、优点：电导性好，经济性适中，环保性适中，柔性好，可验收，接头接触面好 （（ 5）市场规格多具体规范少：市场规格从 1.5~6 方不等。极少行业同仁建立自身 1）根据铜线大小，可探测200~1000M 埋地管道 的规范体系。 （2）1.8元/米--7元/米 （（ 6）施工灵活性不足，接头数量多：每卷长度 100M，并无线轴。接头过多导致 3）生产中PVC料含有大量有毒助剂和使用基本无污染 漏电可能性增加，预支成本消耗过多。无线轴将无法滑动施工，灵活性受限。 （4）可连续铺设示踪线
燃气/水务/石化塑料管道专用示踪线系统解决方案
中山市海泰贸易有限公司 9 管道系统事业部 知行合一
燃气/水务/石化塑料管道专用示踪线系统解决方案
中山市海泰贸易有限公司 6 管道系统事业部 知行合一
1、构造 PE绝缘涂层内含钢线和铜线，PE绝缘涂层内含钢线和漆包线 2、第四代铜合钢示踪线是直接利用钢丝的拉伸强度，铜丝的电导性， PE的高耐磨耐老化性。 在完全保留传统的铜包钢示踪线所具有的特性外，更出色的优势如下 （1）超高抗拉强度： 钢丝表面光滑无缺陷，相比钢丝抗拉强度最高可达2500mpa/mm （2）超低电阻： 铜包钢线电阻降低受生产工艺所影响，线材含铜量不超过5%,电导率不 超过25%。铜合钢线可在满足要求的情况下提高铜丝含量来降低电阻。 （3）超稳定接头： 铜合钢使用螺丝压紧式快速防腐接头，媲美进口接头力学电学性能，防 腐性更出色。 内含多股线，接头接触面更大，进一步降低接头对整段示踪线的影响。 无须剪断示踪线即可完成出井探测线的连接。 （4）超环保：避免了铜包钢电镀工艺产生的能量消耗和污水排放，节能 减排。
关于PE,PVC管示踪线若干问题的讨论
关于PE管示踪线若干问题的讨论一、引子我公司南海市燃气总公司使用PE管已有二、三年的时间了，但是一直有个似心病一样的技术问题未被解决----即怎样地面状况发生大的变化时查找到故障地下管道。
在最初使用PE管时，我们照搬了别处的做法：（塑料警示带+示踪带）伴PE管回填，塑料警示带的主要作用是为防止其他动土作业损坏PE管，在查找确切管位时并不能起直接的作用；示踪带的结构组成是两层PE塑料膜中间夹着窄条的铝簿，其作用尚未可知。
后来，在地下钢管系统防腐状况检测的过程中，我们逐渐找到了解决的办法。
二、地下钢管系统防腐状况检测原理原理：大地中无限长的导体，加电源通电时，电流在导体中任意一点上的电流强度，在不考虑大地电阻、导体不存在不均匀放电等因素时，电流的变化（即衰减），只受供电的频率、导体的表层（防腐层）电阻、纵向电阻率（导体的电阻率）影响。
其变化规律是：式中：Ix—导体中任一点的电流强度(A)I0—初始电流点的电流强度（A）x—与供电点的距离（m）w—供电频率(Hz)c—导体的分布电容R—导体的表面电阻（Ω.m2 ）ρ—导体的电阻率（Ω.m-1）k—常系数（ k<1 ）从此式分析来看，电流可以传播到无限远，只是强度越来越小，测量时受检测仪器（感受交变电流产生的磁场变化）灵敏度、准确度的限制。
一般，I0=100mA时，导线中间不存在分流、漏电等问题时，目前的接收仪在2Km外仍可探到。
《聚乙烯管燃气管道工程技术规程》（CJJ 63-95））关于PE管示踪线的作法是采用金属导线，其他文献提及的国外的做法也基本上如此，但具体采用何种材料，如何检测，并无介绍。
地下钢管系统防腐状况检测原理给了我们一条思路----用2.5mm2铜芯导线取代示踪带。
三、PE管示踪带与示踪线测试性能及价格对比2001年8月19日，公司组织人员使用雷迪管线检测仪对平三路非开挖过路（俗称“地老鼠"作业）PE管进行了示踪及埋深的测定，由于在拖管时已同步拖进一根2.5mm2铜芯导线，所以只需要发射仪与导线一端连接，并加上电信号，即可用接收仪由近至远进行感应检测。
城镇燃气PE管示踪探析
Ｏ ． ５ ２ ０ ０ ８ ０ ０ ０
表 １中可 以看 出燃气 行 业使用 带有 ０ ． ５ ｍｍ 不 锈钢 丝 的示踪 线 ，探 测 效果不 甚理 想 。
随着 科技 的发 展 ， 新技 术逐 渐运用 到 城镇燃 气 Ｐ Ｅ管示 踪 中来 ， 就 其原 理大 都属 于套用 钢 管探测 方
Ｐ Ｅ管探 测方 法 。 该方 法在 管道 埋 设时在 与 管道 同步
敷设 示踪 球 ，通过 电子 仪器将 管 道埋 设深 度 ，是否
Ｐ Ｅ 管 为绝 缘体 ，无 法直 接通 过对 管 体通 电 ，
采集 通 电管体 磁场 来进 行探 测位 置 。为 了用 常规 的 方 法能 够实 现对 地下 Ｐ Ｅ 管进 行 准确探 测 ，通 常可 采用 的方法 ，在 铺设 Ｐ Ｅ 管 时 ，在管道 上 方紧 贴管 道 安装 带有 金属 丝 的示踪 带 。在 对示 踪带 中金 属线
弯头 、三 通等 进行 记录 ，管 道埋 地敷 设完 成 后 ，形
成一 个全 球 唯一标 识 的示 踪球 ，通 过 仪器 对埋 设示 踪球 的探 测达 到 对管 道探 测 的 目的 。 ２ 多 种示踪 方 法优 缺点 比对
外 加 电源 时 ，金 属线 周 围就会产 生磁 场 ，通过 对磁
燃气 事业 的快 速发 展及 Ｐ Ｅ管 材 、管件 生产 技 术 的逐 步成 熟 ，使 Ｐ Ｅ管 在燃 气行 业 中的应 用 日益 广泛 。 有关 Ｐ Ｅ燃气 管道 规 范的推 出，使 Ｐ Ｅ管材 的 应用 得 到更快 的发展 ， 已呈现 出取 代金 属 管道 的趋 势 。据报 道使 用 １ ０年 的 Ｐ Ｅ管道 ，其 防腐 蚀 性能 、
城镇燃气 Ｐ Ｅ管 示 踪 探 析
四川 盛 泽 石 油 工 程 技 术 有 限公 司 成都新都港华燃气有 限公司
燃气PE管道专用示踪线
这种材料埋地后易老化，相对PE材质有所不足。 ► 3抗拉力：电线金属芯是铜材质，抗拉力有局限性，
在用于常规辅设及非开挖辅设时，断裂机率较高。
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HX-13II示踪线的结构
► PE外保护层，绝缘、防 腐、防水、抗老化
►电线示踪线：电线选用PVC材料为防护层， PVC材料抗老化能力不及PE，随时间推移而 产生开裂，造成内部金属线逐步腐蚀。
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9
双线连体优势
► HX-13II示踪线的双线连体有以下几点优势：
1.双线的保险作用：
两条单线一起使用和“双线结构设计”的技术性能 区别，两条单线同时使用时易缠绕产生断裂，两条 单线辅设后无法达到相等长度和平行使用，抗拉的 受力点分布不均匀，会导致两条单线断裂的先后不 一致，抗拉强度只能体现一根线的强度。“双线结 构设计”，已经将两支线粘在一起，由于结构的变 化，其技术性能形成一致，可以相等长度辅设、平 行使用，抗拉的受力点均匀分布，形成统一的抗拉 强度技术指标，突破了现有示踪线产品抗拉强度低 的影响。
► 铜层，增强导电性，提 高电信号
► 钢芯，增强线体强度
► 双线连体结构，可以使 两条线同等受力，受力 均匀。
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5
HX-13II示踪线的优势
HX-13II示踪线有以下优势： ► 1.电阻小 ► 2.抗拉强度高 ► 3.抗腐蚀和抗老化性能强 ► 4.双线优势 ► 5.连接处有专用防护接头连接
示踪线的发展已经历三代：
1.第一代示踪线：是由铝箔和塑料薄膜的母体组成， 铝箔主要是传输信号，母体是固定铝箔。这种示踪 线缺点：铝箔强度非常低，即使在生产，运输过程 中也很容易断裂，辅设易损伤，同时铝箔的电阻非 常大，有效探测距离和深度有限。
燃气pe管道定位技术的探索及应用
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开挖道路 318复线二段 开挖点号
TR1996
参与验收 温超学、 开挖日期 2020.12.30
现场人员 李琛、抄冰
探测坐标 N
E
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ埋深
3371665.144 393341.078 1.7
目录
壹 燃气管网现状及行业痛点 贰 管道定位技术的探索 叁 声波管线探测的技术特点 肆 燃气PE管道到底如何定位？
PART 01 燃气管网现状及行业痛点
PART 02
用峰值法找到管线的位置，转动接收机以 确定管线的走向，把接收机调到峰谷值法， 沿着管线走动并左右摆动接收机。互相校 对，误差不超过15CM,从而确认真实位 置。 如果信号强度突然下降，停下 来，调高灵敏度，以下降点为 中心，沿半径为两步的圆弧走 动。管线可能改变了方向，也 可能埋深加深了，可以调大增 益继续探测。
探测点 探测点 探测点 三通
探测点 探测点 探测点 探测点 探测点 探测点 探测点 探测点 探测点 探测点
4512091.607 563200.257 699.122 4512063.031 563201.25 698.931 4512039.921 563202.247 698.48 4512016.165 563203.457 697.726 阀门井 4512015.649 563197.228 697.918 4512014.42 563184.575 697.398 4512013.189 563163.893 697.175 4512013.151 563147.549 697.108 4512012.226 563130.381 696.934 4512011.268 563113.111 696.893 4512011.263 563092.443 696.81 4512011.224 563070.846 696.927 4512013.915 563052.866 697.209 4512018.635 563046.874 697.12 4512037.756 563042.781 697.476
燃气PE管道专用示踪线
三通连接
► 将单孔的黄色胶垫取出 ► 更换成双孔的黑色胶垫 ► 也可以是四通,要更换每个防护接
头的胶垫 ► 接法参考三通接法
将三条线穿入防水接头
金属丝穿入接线柱后夹紧
紧固防护接头
注意事项
► 用剪刀剪开（分离）两条并联的示踪线时,应注意两 条线是否均匀,被分开的两条示踪线表面要光滑,不能 有凸台、尖角（非常重要）,会影响防护接头的性能.
►电线示踪线：电线选用PVC材料为防护 层,PVC材料抗老化能力不及PE,随时间推移而 产生开裂,造成内部金属线逐步腐蚀.
连接方式
► HX-13II示踪线有专用的防护接头,用于线与线之间 的连接,接头具备防水防腐的密闭腔体,将示踪线裸露 线头放置于密闭腔体内,从而保护裸露的示踪线头无 法被腐蚀；接头由PE材料制造,本身具备抗腐、抗老 化的能力.
探测设备给“金属线”施加信号,由探测接收机接收 信号,从而找到示踪线的准确位置,即同步追踪到PE 燃气管道的具体位置；以便于对PE管道进行改造及 维修.
示踪线的发展
示踪线的发展已经历三代：
1.第代示踪线：是由铝箔和塑料薄膜的母体组成,铝箔 主要是传输信号,母体是固定铝箔.这种示踪线缺点： 铝箔强度非常低,即使在生产,运输过程中也很容易 断裂,辅设易损伤,同时铝箔的电阻非常大,有效探测 距离和深度有限.
示踪线概述
随着PE管道在天然气及供水行业的进步普及,燃 气中/低压管网由PE管逐步取代钢管及铸铁管； 由于PE管不导电,不导磁,无法对PE管进行追踪, 给日后的管道维修带来不便,因此示踪线也随 之出现.目前市场上常用的“示踪线”有铜包 钢材质示踪线,薄膜钢丝压制示踪线,电线示踪 线.
示踪线的作用
► “示踪线”用于对PE管道的探测、追踪及定位； ► “示踪线”同PE管起铺设；般会采用金属线芯,通过
多频声波探测技术在城镇燃气PE管定位探测中的应用
doi:10.3969/j.issn・1671—5152.2020.09.002多频声波探测技术在城镇燃气PE管定位探测中的应用□青岛能源华润燃气有限公司（266000）耿坚刘云凤□华中科技大学环境科学与工程学院（430074）李娟蔡磊摘要：PE管道因耐腐蚀、寿命长、重量轻、免维护的优点越来越多的应用在城镇燃气中低压工程建设中，但聚乙烯材质可探测性差的特点给燃气企业安全管理、定位工作造成困扰。
本文通过对比几种主流PE燃气管道探测技术，认为多频声波探测技术在燃气管道定位工作中，无需前期投入、后期维护，原理简单、操作易学且定位准确，具有传统定位技术无可比拟的优越性，尤其适合对地下PE管道探测定位，具有推广使用价值，关键词：多频声波探测技术PE管道应用1引言我国城镇燃气中低压管道现多采用PE材质，与传统钢制管道相比，PE管道具有施工方便、耐腐蚀、免维护等优点，但存在因其材质不导电、不导磁的特性，导致实际工作中可探测性差、使用多年后确定管位难的缺点。
国内燃气行业主要采取和管道同沟敷设示踪线、管顶埋设示踪球等电子标签的方式解决运行工作中管线定位问题，这需要大量前期投入和后期维护的成本“切，且存在诸多弊端（见表1）。
因此，如何快速、经济的解决地下PE管道定位问题，对燃气企业安全生产工作具有重要意义。
多频声波探表4传统埋地PE管道定位探测方法序号方法原理优缺点1示踪线探测法示踪线探测法是在PE管建设施工阶段，将导电线与PE管一同埋入管沟，并在地面燃气设施（如阀门、调压器等）设置检测点，使用时通过外界设备给监测点施加电流，使导电线具有电流信号，在地面通过探测设备探测导电线的电磁场确定导电线的位置及埋深，从而确定PE管道的位置叫该技术对导电线材质、PE管施工、土壤地质条件要求极高，如遇强腐蚀性地质条件、非开挖穿越施工情况，极易造成示踪线断裂而无法探测，且断点排查十分困难，后期维护成本高。
2地质雷达探测法地质雷达探测法通过使用高频电磁波来探测地下介质分布。
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城市燃气PE管道示踪线方法及其探测技术
提要：示踪线法是解决PE管道定位探测问题的普遍方法。
该文从示踪线的选材、施工工艺、探测技术以及现场实际使用情况等方面进行了讨论。
该文为示踪线法在地下管网中的正确运用提供了一些现场的解决方案。
关键词：管线探测示踪线PE管道
1 前言
我国从80年代初期开始着手聚乙烯(PE)燃气管的研究及应用工作。
由于PE 管道具有耐低温、韧性好、刚柔相济、施工方便、造价低(直径小于DN200)、不易腐蚀泄漏、污染小等优点,而广泛应用于燃气行业,大有取代小口径钢管之趋势。
尤其在霸州中石油昆仑燃气有限公司（下称霸州公司），近几年中、低压管道敷设中应用量较大。
但PE管道的缺点是本身不导电、不导磁,至今仍没有一种有效的方法探测其在地下的准确空间位置。
在近几年霸州区域市政建设施工中,由于PE管道的确切位置不易查明,时有发生施工机械挖漏、挖断燃气管道的情况,在国内因此造成燃气泄漏和爆炸事故的时有发生。
因此,如何实现地下PE管道的位置探测标定是十分必要的。
为解决此问题,比较有效的办法是在铺设过程中将1(或2)条导线(简称示踪线)与PE管道一起敷设,为间接探测PE管道位置提供物理前提。
但如何使示踪线在施工中得到正确、完整的铺设,使其以后能够很好的起到检测、示踪作用,示踪线的施工方法和探测方法就显得十分重要了。
二、示踪线的选择和铺设
为保证示踪线的导电性、强度、耐腐蚀和耐久性,一般宜选择截面积大于2.5mm2的多股(或单股)铜质电线或废旧通信光缆。
铺设时尽量让示踪线保持在管道的顶部位置,在分支处将导线接头的绝缘层剥掉,把铜芯绞在一起数圈,然后用绝缘胶布裹好接头,以保持良好的导电性。
在示踪线的出露点，可设置检测桩（检测井），将示踪线引至测试桩内，方便检测定位。
对于采取定向钻方式铺设的PE管道,更应选用强度较大的通信光缆,依靠内部主钢丝增加强度，以避免在施工中被拉断,导致无法探测定位。
三、示踪方法
1、地面标志
在地面相应位置上进行标记,埋设标志、标志砖、标志贴等。
这种方式直观易找,但受地面环境限制,如在快速路上很难设置。
遇道路维修或拆迁等情况,还会大量丢失标志。
现阶段地面标记物均采用以上标志。
2、设备探测
一旦地面标志丢失,就只好使用设备进行地下管道探测。
对于金属管材,一般
用金属探管仪(一
种将电信号施加在管道上,然后追踪电信号走向的设备)进行路由定位。
这种设备在地下管线少、无强磁、强电的地方效果较好,但对于管道密集的区域(如庭院)或导电性差的管道(如球墨铸铁管),探测效率会大打折扣。
PE管根本不导电,因此无法采用此项技术。
我们也试用了其他设备,如地磁成像仪、地下空腔探测仪等,但在霸州公司未进行实际应用，效果暂时无法确定。
除此之外,据了解目前市场上还没有一种设备能在探测PE管时达到理想效果。
3、金属薄膜示踪带
在PE管道上方敷设金属薄膜示踪带,然后用探管仪进行探测。
示踪带中的金属薄膜具有导电性,理论上可以体现出金属管的特性,但实际上由于金属薄膜的截面积太小,导电性不好,受周围金属管道干扰大,致使探测效果非常差,只有在干扰小且距离地面很近的地方才能被探测到。
而且辐射过程中，每100米需进行一次连接，如连接不当，在后期使用过程中因土壤沉降会导致示踪带断裂，进而无法检测。
4、金属示踪线
为提高示踪物体的导电性,我们曾使用金属示踪线来替代金属薄膜示踪带。
由于示踪线的线芯是铜,且具有一定的截面积,因此导电性明显好于薄膜示踪带,尤其在刚埋下去的时候,探测效果较好。
但随着时间延长,示踪线暴露出很大问题。
a.示踪线一旦有断点,如施工时被挖断自然锈蚀、连接时没接牢等,从断点往后就无法被探测到。
b.相对于其他地下管道或线路,示踪线的导电性没有它们好,因此造成探测信号过于微弱,以至于混淆管道位置。
而且抗拉性能差，在定向钻穿越中无法敷设。
5、废旧通信光缆
鉴于金属示踪线的缺点，废旧通信光缆可以较好地解决该问题。
通信光缆是由若干根（芯）光纤（一般从几芯到几千芯）构成的缆心和外护层所组成。
光缆中有加强构件去承受外界的机械负荷，以保护光纤免受各种外机械力的影响，从而保证了光缆的耐久性。
尤其在定向钻穿越施工中，光缆的强负荷力可以保证完整的敷设。
在300至500米间隔处，埋设检测桩，将光缆引至检测桩内，方便日后检测定位。
光缆的缺点是导电性能低于金属示踪线，受干扰的区域检测效果较差。
6、地下管道电子标志系统
电子标志系统(ElectronicMark System)最早起源于美国,由3M公司为公共设施应用而开发,严格遵循美国公共劳动协会(APWA)制定的地下设施标志的规范,用于对现场设施的定位。
其工作原理是将电子标志器埋设于管道上方,每个电子标志器内都存有一个唯一的识别代码,如同每个人的身份证号码一样。
电子标志
器内可以自定义储存管道的重要信息,如相对位置、埋深、管径、管材、管道压力、敷设日期等。
在地面上使用定位设备(探测仪)定位电子标志器的位置,并读取储存信息。
在霸州公司也曾试用过该系统，在管道标识点位处埋设信息球，信息球内记录管线数据，埋设于距离地面约50至80公分处。
检测时用探测仪进行搜寻、定位，从而读取管线参数。
该方法也存在诸多缺点，a.信息球信号不稳定，如埋设过深无法探测信号。
b.当地面标志丢失后信息球定位较困难。
c.地貌改变后无法实时反映现有地貌特征下的管道空间位置。
四、探测技术
1、探测示踪线的首选方法为直连法,它信噪比高、干扰少、易探测,探测结果比较准确可靠。
2、市区内的PE管道示踪线不宜选用感应法探测。
城市区域内的管线密集,而示踪线相对细小,其接地回路电阻一般情况下比其它管线大很多,因此产生的感应电流信号往往要比非目标管线弱很多,示踪线信号容易被掩盖而造成误测。
3、在探测短分支管道示踪线时,施加信号点宜选择分支示踪线的末端(即测试桩处),这样分支示踪线上的信号强,不会漏测分支点。
4、用直连法探测示踪线时,尽量选择较低的工作频率,发射机的接地线也尽量不要跨接其它管线,以减少信号感应或串扰到其它管线。
5、探测时应根据实际情况,改变供电点位置后再重复探测,检查两次探测结果的吻合情况,以提高探测的准确性和精度。
6、对于定向钻方式铺设的PE管道,由于示踪线的埋深较大(可能大于5m),除选择较低的工作频率以减少电磁场感应到其它管线上,还应尽量设法改善接地条件,增加示踪线上的供电电流,提高信噪比,这样可获得较好的探测效果。
五、结语
虽然PE 燃气管道能给城镇燃气工程施工带来许多便利，但是在市政建设交叉施工时，尤其是燃气管网运营中由于出现事故需要对PE 燃气管道进行抢修时，常常因为竣工图纸不准确或地貌改变而找不到埋地PE 燃气管道的准确位置，从而延误了抢修的最佳时间，给燃气管网的安全运行带来较大的困难。
精准的PE 燃气管道探测结果能为城镇燃气管道安全运行提供良好的保障，能够促进我国城镇燃气工程健康快速发展。
霸州公司在这一方面已进行了诸多尝试，利用废旧通信光缆及检测桩配套进行示踪，运用探测仪进行定位，还是能够保证一定的实际应用效果。
可见，开展埋地PE 燃气管道的探测技术研究具有十分重要的工程应用价值与现实意义。
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