浅谈配网工程地下管线探测的难点及对策分析

浅谈配网工程地下管线探测的难点及对策分析

李豪

深圳市龙供供电服务有限公司

摘要：我国社会主义市场经济发展进程的不断加快，电力配网技术的不断发展，用电负荷增长较快，原有的电缆线路、架空线路架构容量及台区不满足负荷增长需求，需增加相应设备对各供电线路进行调荷或转供电，故对需求用电用户增加电源出线或驳接电源和区域的配电网架进行完善及网格化升级改造，电力配网工程的建设伴随着对地下管网结构的调整。本文针对配网工程建设过程中对不同类型的地下管线探测的难题展开剖析。

关键词：配网工程；地下管线；探测技术

引言

城市生命线是指城市中的重要基础设施，它们对于城市的正常运转和居民的生活至关重要，城市生命线包括但不限供电、供水、供暖、供气、通讯、排污、消防、照明、宽带等多种地下管线，基本由各权属单位和各行业部门进行铺设和管理，结合配网工程在城市最贴靠居民的建设特点，将上述多类型地下管线进行分类，制定关键管线探测对策进行高效管控至关重要。

一、地下管线分类与探测特点

1.1配网工程地下管线分类

根据配网工程涉及的地下管线材质及运行载体情况，可将地下管线初步归分成两大类：（1）强金属管线，由铜、铝材料构成的电缆(其外表用钢铠、铝等包裹)，如动力电缆、通讯电缆和有线电视线缆等；(2)弱金属或非金属管线，由金属线附带或由水泥、陶和塑料材料构成的管道，如燃气、给水、排水、排污、供热及某些工业管道等。

1.2地下管线探测特点

地下管线探测有如下特点:

(1)地下管线赋存的环境复杂，地下管道属隐蔽工程，配网工程的管线探测的区域多数在城区的繁华街道或居民密集的复杂地段，地面、地下及空中干扰较大，不利于常规物探方法的开展。

(2）地下管线种类繁多，铺设方式（管线间的连接形式、驳接管道的不同类型等）、管材和型号各异。地下管线易受邻近管线、地质类型等不确定因素的影响，增加了管线探测的难度。

(3)城区范畴内的配网工程属于建设规模小、项目数量多、点位零散、施工周期短等特性，要求地下管线探测技术灵活及探测设备更精准、可移动性高，时效快，要求仪器具有连续跟踪、快速定向、定点和定深的功能，同时要求能在工作现场作出准确的解释，有较高的分辨率和较强的抗干扰能力。

二、地下管线探测中的物探方法

地下管线与周围介质在电性、磁性、密度、阻抗和导热性等方面均存在物性差异，因此，人们可以利用导电率、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线探测。目前探测地下管线的方法大致有:电磁法、直流电法、地质雷达法、地震波法和放射性跟踪法等。

针对配网工程实施特点，其中直流电法、地质雷达法、地震波法和放射性跟踪法一般适用于探测直径大的非金属管线，此类方法成本高效率低，探测效果不便于配网工程短平快的项目特点，反而探测配网工程地下金属管线的最佳方法为电磁法，探测配网工程地下非金属管线的最佳方法为超声波法，两者方法贴合项目实施情况，简便且精度较高。

2.1电磁探测法

电磁法是利用电磁感应原理来探测地下管线，主要目标是金属管线和电缆，但如果配上可塞入管道的示踪器，也可以用来探测非金属管线。电磁法的基本原理就是利用金属管道和电缆在一次电磁场的作用下，能产生感应电流，在地下管线周围能产生二次电磁场，这样就可以在地面上测量二次电磁场的强度和分布，探测到地下金属管线的存在及位置。

应用电磁法探测地下管线，其前提是必须满足以下地电条件：（1）地下管线与周围介质之间有明显的电位差异；（2）管线长度远大于管线埋深。

2.1.1耦合法（夹钳法）在实际应用中按以下步骤操作使用：（1）使用电缆识别仪，采用耦合法，在配网工程电力电缆的一侧，将红色卡钳钳于电缆头下方，在距离红色卡钳至少0.5米处用蓝色卡钳标定信号，此时记录电流大小数值与匹配度比值，确保方向无偏差。

（2）在需要探测的电力电缆处用蓝色卡钳进行一次识别，确保目标电缆电流大小、匹配度、方向与前期探测一致，其余电力电缆电流大小及方向均与目标电缆不符。

2.1.2直连法（直流充电法）在实际应用中按以下步骤操作使用：

（1）使用电缆识别仪，采用直连法，在配网工程电力电缆的一侧，将发射机的信号直接施加于铜芯内，发射机另一端接地，在距离施加信号的电缆头至少0.5米处用蓝色卡钳标定信号，此时记录电流大小数值与匹配度比值，确保方向无偏差。

（2）在需要探测的电力电缆处用蓝色卡钳进行二次识别，确保目标电缆电流大小、匹配度、方向与前期探测一致，其余电力电缆电流大小及方向均与目标电缆不符。

结合以上两次探测方法，使导电性良好的地下管线带电，捕获电流产生的电磁异常信息，进一步确定地下管线的走向、埋深等具体内容，达到高效而精准的探测效果。

2.2声波检测法

（1）针对燃气载体的塑料复合管道：根据管线的敷设状况，选择接入放散阀或调压箱等接口，对燃气管道中的燃气施加特殊调制的声波震动信号。声波震动信号在燃气管道中顺着燃气向前传输，顺着燃气管道向前传输的过程中也会带动PE管的振动,PE管振动再带动埋设管道土壤的振动,土壤振动再带动地面振动,在远端用接收器在地面上采集声波震动信号的强弱,根据声波震动信号的特性和强弱定位管道的位置。

（2）针对给排水载体的水泥砼等管道：水务工程设施正日益增多，水下管线探测难度较大，前述方法一般受到了较大限制。可采用超声波法探测水下管线的深度和平面位置，其工作原理是利用超声波能够在水中、气体中传播的特点，当仪器工作时，发射器按一定间隔不断地发射出一定宽度的电脉冲，电脉冲传输到安装在机船底部的换能器上，换能器把电脉冲变换为声能，垂直向水下发射超声波。与此同时记录器记录下零位线。超声波脉冲在向水下传播过程中。若遇到水下的管道，部分声波便被反射回来。反射回来的声波经接收换能器变成电脉冲，并经接收放大器放大后记录下来。因超声波在水中传播速度是恒定的，根据反射波的到达时间，即可求出管线所在的深度。在实际应用过程中，由于管线所处环境条件的变化较大，所以探测的效果也不一定完全相同，这就要求从事管线探测工作的技术人员能够根据管线存在的环境物性特征，选用合适的仪器，合理的工作方法，只有这样才能获得较好的应用效果。

3、结语

综上所述，本文章主要探讨了地下管道分类、探测特点、检测方法的分类及其在配网工程地下管道检测中的重要性和作用，结合实际可操作程度，着重讨论分析电磁法和声波法在实际工作中的应用。城市各类管网复杂，各系统物理结构上往往具有一定的关联性，一个环节受到破坏或一条管线的新增，多层基础设施都会在不同程度上发现变化，更甚至地下管网结构也进行新的调整，研究配网工程地下管线检测技术的原理及特点，对比工程探测中对各类管道检测的方法可得，现阶段电磁检测法及声波检测法是最适合配网工程地下管线的探测方法，也是实现地下管网安全及居民正常生活的重要保障。

参考文献：

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