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管道查漏方法篇一
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管道查漏方法篇二
;【摘 要】随着电厂科技的不断发展，对其自动化程度要求也越来越高。目前锅炉省煤器上水排空无法实现无人值守，笔者通过对三种监测方案的分析对比，找到了一种切实可行的数据采集方法代替人工监测。将省煤器管道排空数据化，为提高机组的自动化程度打下坚实的基础。
【关键词】锅炉省煤器;排空远程监测;电导率表
1 引言
锅炉省煤器是一种利用锅炉尾部烟气余热加热锅炉给水的设备。省煤器一般由多组并列布置的蛇形管、进口集箱及出口集箱组成。由于其内部结构特点，在向省煤器上水时，容易在其u形弯处形成气塞。
气塞对锅炉的安全运行造成很大威胁。在锅炉正常运行升温后，气塞部位会出现汽化现象，造成省煤器管道内部结垢、腐蚀，会导致锅炉水循环受阻，造成锅炉供水不足。因此，在锅炉省煤器上水过程中，必须将其内部空气全部排出。
在我们的实际生产过程中，省煤器排空是否完成需要运行人员现场确认，一般以排空口是否出现连续水流为判断标准。这样的监测常常会持续1～2小时，若多个省煤器同时上水，还会造成水资源的浪费，同时也大大降低了运行人员的工作效率，延长了机组的启动准备时间。虽然目前电厂的自动化程度不断提高，但省煤器上水仍然需要运行人员就地监测，其原因是目前无法直接监测排空数据。
2 提出监测方案
为了解决锅炉省煤器管道排空需要人员现场监测这一问题，降低运行人员的工作强度，提高机组自动化程度，同时结合热工专业与化学仪表专业的知识，提出几种不同的监测方案，针对这些方案进行对比、研究、分析。
2.1 方案1
在排空管垂直管道上增加一台差压变送器，当有水进入排空管时，变送器将测量垂直管段下部与上部的差压值。垂直管道上下端差压越大，证明管道内液位越高。液位高度与差压值换算为1mh2o=10kpa。这样可将实际排空管排空情况转化为模拟量信号。
通过试验发现，液位高度逐渐升高直至满水，但排空管内始终混有空气。液位高度无法直接与排空情况形成对应关系，因此，此方案缺乏稳定性，无法使用。
2.2 方案2
在排空管的垂直管道上加装一台化学溶氧表，用来测量水中的溶氧含量。其测量原理如下：氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶氧表传感部分是由金电极（阴极）和银电极（阳极）及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶氧表电极加上0.6～ 0.8v 的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，整个反应过程为：阳极 ag+cl→agcl+2e- ，阴极 o2+2h2o+4e→4oh- 。
根据法拉第定律：流过溶氧表电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。当水中混入大量空气时，溶氧表的数据会显示异常。
用矿泉水瓶自制一个测量槽，底部连接压缩空气气瓶。将压缩空气通入测量槽内，同时将量程为（0～20）mg/l的溶氧表探头放入测量槽。将0.1mpa压缩空气以50l/min的流量通入测量槽进行试验，试验曲线与斜率柱状图（步长1s）如图1所示。
由图1我们可以看出，从第10s开始混入空气，曲线斜率突然变大，直至第48s阀门关闭，曲线斜率突然反转直至恢复正常。空气阀门关闭期间，曲线斜率基本维持在±0.2之間。但在阀门关闭后会出现一段测量不稳定区域。
在相应速度方面，空气阀门开启的下一秒钟，斜率数据马上发生变化，因此，对于阀门开启的响应速度应当小于1s。当阀门关闭后，斜率马上开始反向，曲线开始趋于平稳。但这一过程持续了22s，因此，阀门关闭响应时间至少为22s。
通过验证，此方案可行。
2.3 方案3
在排空管的垂直管道上加装一台化学电导率表，用来测量水中的电导率数值。电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。当水中混有大量空气时，电导率测量的波动很大，当水流稳定后，电导率的测量也趋于平稳。
将0.1mpa压缩空气以50l/min的流量通入测量槽进行试验，试验曲线与斜率柱状图（步长1s）如图2所示。
由图2可以看出，从第8s开始混入空气，曲线斜率突然变大，直至第65s阀门关闭，曲线斜率恢复正常。前后趋势变化明显，测量稳定。空气阀门关闭期间，曲线斜率一直维持在±5之间。
在相应速度方面，空气阀门开启的下一秒钟，斜率数据马上发生变化，因此，对于阀门开启的响应速度应当小于1s。当阀门关闭后，下一秒测量斜率马上稳定，因此，阀门关闭响应时间也应当小于1s。
通过验证，此方案可行。
3 监测方法的对比
在对比方案中，电导率表监测和溶氧表监测都可有效反映出省煤器排空情况。将两种仪表放在同一条件下进行试验，可以得到以下曲线（图3）。
由图3可以看出，电导率表监测较为稳定，在阀门关闭的瞬间测量曲线有显著变化。如果以数值的变化率为参考值则可以实现将排空情况进行数据化采集。溶氧表监测时，阀门关闭后仍需要一段时间才能恢复到正常值。但是如果将溶氧表的递增值拐点作为判断是否排空完成的标志，容易出现误判情况，其原因是曲线分界线不明显。
4 结语
通过对三种不同测量方式的研究，最终找出了一组切实可行的监测方法。用电导率表进行监测，实现了将省煤器管道排空进行数据化采集的目的，进而使远程监测得以实现。缩短了锅炉上水时间，降低了运行人员的操作强度。此类数据采集方法对类似火力发电机组具有很大的借鉴意义，为热工数据采集的提出了新思路，为今后实现管道自动排空打下坚实的基础。
相关热词搜索：;管道查漏方法篇三
不同的方法各有优点和缺陷，以下介绍几种管道测漏方法供大家参考：
1、区域装表法：指在供水管网的某一区域，将进入此区域的流量表与流出这一区域的流量表统计对照，其差额必是此区间的无计量损失，若无其它无计量消耗，则可知此区间的漏水损耗，这对管理者会“心中有数”。装表分割区域愈密，分段愈清楚，则对各段漏水的情况了解也愈清楚。但是装表不可能过于密集。这种方法不能确定漏水点准确位置，故不能作为具体修复、破开路面的依据。要点：漏水引起计量差。
2、听音法、声振法：听音法指用某种传声工具倾听漏水的声音，根据漏水声的大小与音质特点来判断漏水位置，从简单的机械式听漏棒到各类听音测漏仪，这一方法从本质上说应叫声振法。目前发展相当迅速，是国内外应用的最为普遍而有效的方法，也是本手册将重点介绍的方法。相关检漏仪也应属于声振法体系。
要点：漏水引发振动和发声效应。
3、红外法：红外热成像检测运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，在管网区域作红外扫描测量，地下发生漏水时，局部地域与周围产生温度差，红外辐射情况将不同，红外图像将反映这一区别利用这一区别可以发现漏点，注意到由于地下排水，积水状况可能因其它因素而不同。红外辐射也可能由于非漏水因素产生，所以这种方法的应用也受到限制。
要点：漏水引发红外辐射局部变化(温度效应)。
4、相关检漏法：从原理上说是一种基于声振法的移植技术，属于声振法。漏水点引起的振动沿管道向两侧传播，放在两侧不同距离的传感器收到某时刻漏水点发出的声波将有一个时间差，这个时间差是由管道声速和漏点位置决定的。它的突出优点在于利用管道传声好，直接在官道上测量并由仪器计算定点，排除人的经验因素，也可避免检测者必须持工具到测点上方的问题，它的实际困难在于条件制约，必须有两个放置传感器的直接接触管道点，也要对管道状态十分清楚：包括走线、弯曲、管道口径、声音在不同管道中的传播速度且传声条件要好。另一因素是价格昂贵，并对操作人员有一定的计算机应用技术要求。目前已有多种国外型号相关检测仪，在国内市场销售，国内大自来水公司亦有不少应用，但由于我国管网并无专用检测点，条件较差，应用起来相当不便，效果尚未理想，无法取代其它检测手段全面完成检测任务。
要点：相关检漏法的技术先进，但实际制约条件较多，价格昂贵。
管道查漏方法篇四
;摘 要：随着我国经济的快速发展，国家越来越重视锅炉压力容器在生活中的应用。为了进一步的提高锅炉压力容器的应用效果，必须要根据实际情况对相应的锅炉压力容器管道进行定期的安装检测，确保压力容器的安全运作，提高容器的安装质量，扩大压力容器的应用范围。因此本文主要针对锅炉压力容器压力管道的安装监督检验方法进行简要分析;并提出合理化建议。
关键词：锅炉压力;容器压力管道;安装监督
1 前言
随着人们生活水平的不断提高，物质生活愈加丰富，生存环境也得到显著的改善。为了进一步的满足社会需求，锅炉压力容器的应用行业愈加广泛，产品质量功能完善面临着更大的机遇和挑战。在此期间，改进锅炉压力容器的性能需要做好管道安装质量检测，完善锅炉管道标准化处理模式，定期或者不定期的对管理人员和技能人员进行培训，提升人员的专业性知识掌握，做好锅炉的管控工作，实现后期养护的低工作量。
2 锅炉容器压力管道安装内容
在锅炉容器压力管道的安装过程中，锅炉在人们生活中的占比较大，且对人们的日常生活具有一定的影响。为了进一步的提高锅炉容器压力管道的安装质量，首先要明确对应的安装监督内容，做好管道的自检工作，提升锅炉容器的容量。在锅炉容器管道的安装检查中，需要对制造厂和施工资料进行检查，全面的了解锅炉的制造材料、制造工序以及制造质量，对锅炉具有综合的认知和了解。除此之外，必须要对锅炉的部件进行综合分析，了解锅炉的运行过程，逐步对其容器外观进行检查，使得压力容器处于良好的质量状态下。其中锅炉的外观也是极为重要的，需要根据实际情况对外观进行焊接检查，采用随机抽取的方式对保温和水压进行实验，提升检查结果的精准性和准确性。在对锅炉压力容器进行管道安装时必须要对其进行检查，按照要求对管道的走向检查，同时做好外观的维护和处理，确保锅炉压力容器管道的高标准。锅炉的检测人员还需要对锅炉压力容器的运转体系进行完善，确保整个锅炉的完好性，提升检查人员的专业水平，配备对应的检查资格，使得最终的数据报告可行性强，锅炉的返工性小，在材料检查无误的情况下对其进行综合安装检验。
3 锅炉压力容器安装检测中问题分析
3.1 由于材料差异出现的质检问题
在锅炉容器压力管道的安装过程中，由于不同锅炉在安装过程中会出现材料差异问题，其主要是不同部位的零部件存在差异，导致配件的不兼容性。且国家已经出台了对应的标准，一旦出现检验不符合规定会导致材料被打回，延长管道的安装时间。除此之外，由于不同装修材料之间的差异性问题，锅炉在安装期间经常由于规范性不足导致标准不统一，材料的性能差异大，最终在所有材料结合在一起时经常会暴露一些新的问题，导致整体的锅炉的应用标准整体下降。
3.2 监管人员差异大
在锅炉容器压力管道的安装过程中，由于不同监管人员的水平存在一定的差异，对于不同事项的主观认知不同，有些员工对于锅炉的安装工序、质量要求以及其他标准不了解，且工人的工作经验不一致，可能对于一些意外事件无法采取应对性措施。如果监管人员的专业水平不足，部分潜在的危险问题无法检测出来，质检的进度较慢，容易导致一些意外事故的发生，威胁到工人的生命健康安全。在安装过程中，由于监管人员的水平不足，会使得安装工人出现侥幸心理，认为自己不按照标准进行安装也可以，这样会导致一些安全隐患出现，如果处理不当还会出现意外。
3.3 安装质检信息不及时
在锅炉容器压力管道的安装过程中，对于锅炉的安装质检信息反馈不及时问题十分明显。其中信息反馈包括焊接信息反馈、缝隙信息反馈以及其他信息反馈。部分锅炉在安装质检过程中不对焊接进行处理，导致压力管道无法达到国家规定，且容易出现返工状态。当锅炉质量出现问题，那么其安装会延缓时间，工作人员的工作压力和工作量会增大，也不能及时将信息反馈给对应的管理人员，且容易出现疏忽，不利于检测结果的精确性，加剧误差的产生，减慢检查效率和进度。在此期间，工作人员的流失性会增大，使得最终的效果出现一定的偏差，产品的生产效率降低。
4 锅炉容器压力管道安装质检举措
在锅炉容器压力管道的安装过程中，必须要确保安装管道的焊接质量，提升管理人员的专业技能，做好人员的培训，应用先进的技术和仪器进行质检，提升质检效率，提升操作标准。对此，可以以下列措施为主实现高标准的压力管道安装质检。
4.1 完善锅炉容器的安装体系
在锅炉容器压力管道的安装过程中，必须要完善锅炉的管道的暗转体系，提升监管人员的经验积累，改进压力管道的安装质量，实现锅炉安装的安全性。在此期间，需要定期或者不定期对监管人员进行培训，应用标准的流程，完善监管的监督体系，实现对压力管道的安装质量实时监管，使得工作人员按照标准进行工作，每天按时上下班和打卡，严格遵循国家出台的法律法规，统一标准，促进最终锅炉容器的质检标准化和结果的精确性。
4.2 提升安装人员的技能
在锅炉容器压力管道的安装过程中，必须要根据实际情况做好技术的革新。由于锅炉容器的安装技术引进时间短，专业性的技能人员缺乏，且现有的技术人员的技能存在较大的差异，需要进一步的进行后天学习，减少安全质量事故的发生频率。企业相关部门需要按照要求对安装人员提供对外交流和培训的机会，提升工作人员的专业素养，实现对不同装修材料的全面掌控，确保后期锅炉维护的稳定性和安全性，使得所学到的技能可以不经意的应用于社会实践中。在对技能的学习中，需要建立一套从课程到考核的全面且完善的体系，提升技术人员的知识掌握，巩固人员的技术熟悉度。
4.3 提升锅炉的焊接工艺
在锅炉容器压力管道的安装过程中，必须要根据实际情况完善锅炉的焊接工艺质量，加强后期的监督管理，使得锅炉运行具有保障。锅炉的运行是监督管理人员的最主要目的，需要通过长期的检验才能确保。一旦锅炉容器压力管道出现质量问题，需要逐级上报给对应的负责人员，对于不合格的工序和配件进行整合，严重的话做好返工处理，以确保最终的锅炉运作安全且稳定。与此同时，还需要对安装问题进行登记，做好针对性的安装处理，避免安装期间出现意外事故。工程施工人员对锅炉完成安装后必须要聘请专家进行检验，提升检验的标准，在标准体系下留有纸质的签收记录以及问题反馈处理原件，确保事故发生期间将责任明确到个人，且不会存在一些扯皮现象。
5 结束语
綜上所述，现阶段国家越来越重视锅炉压力容器在生活中的应用。为了进一步的提高锅炉压力容器的应用效果，必须要根据实际情况提升锅炉容器压力管道安装质量，满足社会市场需求量，提升锅炉的运转安全性和稳定性，做到标准化的质量检测，针对性进行安装，确保该环节无误后进行下一环节，降低安装中的问题发生概率，做好对监管人员的定期或者不定期培训，以提高锅炉的最终安装效果。
参考文献
相关热词搜索：;管道查漏方法篇五
;【摘 要】与其他管道安装进行相比可知，工业管道安装具有一定的特殊性，其不仅对安装的技术性要求较高，而且考虑的因素也相对较多，因此，需要对其安装质量控制方法和措施进行详细研究。论文从工业管道安装程序入手，对其安装质量控制方法和措施进行详细研究，并明确其重要性。
【关键词】工业管道安装;质量控制方法;措施
1 引言
由于城镇一体化进程的不断加快，工业管道安装项目也随之增加，并且影响工业管道安装的因素和环节相对较多，因此，需要对其安装质量控制方法和措施进行研究，从而为工业管道的正常运行提供保障。此次研究对丰富工业管道安装质量控制方法和措施等方面的知识具有重要意义。
2 加强工业管道安装质量控制的重要性
由于经济水平和科技手段的显著提高，使得城市化和工业化进程不断加快，从而使建筑规模明显增大，进而使工业管道的需求量不断增大。另外，由于生活质量的不断提高以及消费观念的不断转变，使得人们对工业管道的质量提出更高的要求，这样能够使事故发生频率显著降低。除此之外，对为人们服务的工业管道安装宗旨进行有效树立，并且对工作人员的安全加强重视，从而使得建筑工程的可靠性和安全性得到有效保障。
3 工业管道安装的程序
3.1 准备工作
首先，工业管道安装之前，需要对管道内部以及表面进行必要的清理，特别是管道内部，利用清扫器具对内部存在砂砾、尘土等进行彻底清理，使其在施工中产生的影响得到有效改善和杜絕（必要时还应进行脱脂处理）;其次，在安装之前，在施工的实际情况之下，对管道安装所用机具、设施进行合理化的选择，使得所用机具、设施的功能得到最大化的发挥，这样不仅能够使施工成本得到有效控制，而且能够使施工质量和施工效率得到明显提升。
3.2 布置管道
工业管道的布置直接影响到管道的使用寿命、施工质量及施工效率。因此，在工业管道施工之前，需要对其进行科学、经济、合理的布置。首先，在施工规定和标准要求得到满足的前提下，来对管道进行布置，并且有效完成管道走向和线路的设计，这样不仅使施工更加的经济化和合理化，而且使维修更加的快速便捷。其次，对车行道和管底距离进行科学化设计，使其距离至少保持在5m，车行道的施工部位还应增设刚性套管，保护管道不因道路荷载变形、损伤。同时，需要将管道周围的具体情况考虑其中，如跨越障碍物、与电气线路、燃气管道线路、给排水管道线路碰撞或安全距离不能满足等。结合以上各种复杂施工条件，综合考虑之下，采用经济、合理的方案进行工业管道的布置。
3.3 管道安装
工业管道安装的工作相对比较简单，依据施工图纸及现场实际情况所布置的线路，对管道进行组对、连接，但在实际的施工过程中，需要对管道组对、连接的顺序加强重视，并且需要对应相关规范、规程的要求进行严格的施工组织及检查，如相遇避让、立管排列等，这样能够使施工的顺利性和有序性得到有效保障。同时，需要严格检查管道连接部位，可以有效避免液体介质管路架设在带电设备上方的现象，从而使其对设备产生的影响得到有效控制或避免。
4 工业管道安装质量控制方法和措施
4.1 加强质量检查
工业管道安装之前，相关专业质量检查人员需要认真仔细完成相关的检查工作，例如，管道的材质及规格、所安装阀门等管道附件型号及规格、管道表面及内部清洁工作程度及管道表面防腐等。若上述检查工作出现不合格项目，应立即采取更换及补修措施。该部分质量检查工作是工业管道安装质量得到保障的基础。工业管道安装过程中，相关专业质量检查人员依据相关验收规范及操作规程，还需要对管道质量进行更为严谨的质量控制检查：对管道安装的垂直度、水平度的检查;工业管道与电气线路、燃气管道线路、给排水管道线路安全距离的检查;管道焊接质量的检查;管道基础及支、吊架的检查;无损检测等。若上述检查出现不合格项目，应立即采取重新调整、加固及返工处理措。工业管道安装完毕，还应对其进行管道强度、严密性实验，管道渗漏实验，管道吹扫、清洗，管道系统调试等。同时，对各种检查过程应当进行完整详细的过程记录（包括文字、图像资料），为施工质量提供强有力的依据，更为后期运行过程中出现的问题或改、扩建工程提供便利。
4.2 对安装过程进行优化
在安装工业管道的过程中，需要科学、合理地控制安装质量。一般情况下，工业管道安装中最常用的方式可为架空敷设和直埋敷设两种。首先，在实际安装的过程中，相关人员需要事先完成实地勘察工作，对周边的实际情况和施工地点信息等进行全面掌握，在将其全面考量的基础上，对安装计划进行合理制定，从而使安装方式的选择更加合理化。其次，在实际安装时，要将介质流动考虑其中，从而来对坡度进行合理设置，进而使排水和排空都得到有效保障。为了使工业安装质量得到必要的保证，需要将室内管道的坡度设置为0.2‰，室外管道坡度设置为0.3‰，同时，将排水阀和排气阀安装到管道之上，使得介质产生的压力得到明显缓解，从而为管道后期运行和使用的便利性提供保障。当工业管道被用于输送热水时，需要安装补偿器，并且将排水阀和排空阀安装到补偿器之中，从而为管道的运行安全提供有效保障。
4.3 完成保温层保护工作
工业管道的保护措施之一为保温层，当管道保温层出现破损问题时，会对管道使用安全和运行产生一定的影响，所以，在安装管道的过程中，管道保温层外还需设置保护层，一般采用镀锌铁皮或铝皮。首先，相关工作人员将滑动托架安装到管道底部，采用电焊的方式对滑动托架和管道进行焊接，当收缩现象出现在管道之中，能够为保温层提供一定的保护作用，使得收缩引起的损坏现象得到有效缓解，进而为安装质量的有效控制提供便利和保障。其次，在安装的时候，相关工作人员的施工行为和安装流程需要得到严格的规范，这样能够使人为引起的保温层损坏现象得到有效避免。
4.4 完成防腐工作
在使用工业管道的时候，其容易被腐蚀，从而使其性能受到严重的影响，所以，在安装的时候，需要使防腐工作有效完成。首先，在选择管道材料时，主要选择防腐蚀的材料，并且选择合格的供应厂商提供的的材料，当管道的质量存在问题时，需要马上停止操作。其次，在工业管道安装的过程中，需要将防腐蚀涂料按照施工规范、操作规程等相关要求均匀涂敷于管道表面。另外，必须以设计单位的书面批复意见为前提，才能对新材料、新工艺、新设备进行优化选择;在管材进行加工的過程中，需要对设计文件以及施工要求进行严格遵守，严禁人为随意更改数据的现象发生。最后，当防腐工作完成之后，相关专业质量检查人员需要对其进行全面检查，从而为防腐工作的顺利完成奠定基础。
4.5 事后控制
当管道铺设完成之后，需要对后期控制工作进行完善，对工程中设计的报审文件进行有效分析和整理，从而能够对其质量进行有效评判，进而为管道保护提供有效的保障。另外，需要对施工质量进行有效验收，主要对外形进行验收以及对管道的焊接缝进行检查，并且需要对裂缝的程度进行认真观察。当进行无损检测时，利用合理的热处理方式来对管道的焊缝进行处理，从而使管道的焊接质量得到有效提高。同时，需要有效完成严密性实验，这样能够发现其中的漏洞，从而使材料运输中的泄露现象得到有效避免。除此之外，需要对管道进行清洗和吹干操作，这样能够对管道内是否存在杂质进行有效检测，从而为管道的畅通性提供保障，进而提高管道安全使用寿命。
5 结语
综上所述，随着城镇一体化进程的不断推进，使得工业管道的需求量也随之增加，为了使管道的性能得到有效保证，需要对其采取必要的方法和措施，这样不仅能够使施工质量和效率得到有效保证，而且能够为管道安装向科学化方向进行转变提供助力。
【参考文献】
相关热词搜索：;管道查漏方法篇六
;摘 要：采用穿越技术铺设的地下油气管道具有埋深大、路由常呈曲线状的特点，传统的地下管线探测技术和方法无法准确探测该类管道，本文阐述了多种穿越管道精确探测的方法技术。
关键词：穿越；非开挖管道；精确定位；探地雷达；磁梯度；人工地震
1 概述
1.1 高速发展的穿越铺设管线技术
伴随着西气东输、川气东送等国家重点项目建设高速发展，穿越铺管技术（水平定向钻hdd施工技术）以其特有的先进性、成熟性、适应性，在国内地下管线建设中广泛应用。特别是在江浙沪河流众多的地区，穿越河流、道路、障碍物铺设管道，得到了工程领域和社会各界的重视和赞誉。目前整个江浙沪地区约有20万段采用穿越方式铺设的管道。
1.2 穿越（水平定向钻hdd）铺管技术简介
1.2.1 导向钻进
按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小口径先导孔，即在水流和机械切削的共同作用下（钻头旋转）实现直线钻进，在水流和静压下依靠钻头板斜面上的横向力（钻头不转）实现造斜，改变方向和深度。在钻进导向孔时能否按设计轨迹钻进，钻头的准确定位及变向控制非常重要。钻进过程中对钻头的监测方法主要通过随钻测量（mwd）技术获取孔底钻头的有关信息。孔底信号传送的方法主要有：电缆法和电磁波法。电磁波法的测量范围较小，一般在300m以内水平发射距离，测量深度在15m左右。电磁波法测量的原理为：在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板（或牙轮）的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参 数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比。距离在500m-2000m，则需要使用地磁导向系统或有线导向系统。
1.2.2 扩孔
在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔。
1.2.3 拖管
当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和待铺管道（钢管、塑料管、水泥管等），回拉铺设地下管线。
1.3 存在问题
穿越技术铺设的管道，具有埋深大（5-30米），路由呈曲线状的特点，在电磁干扰大的区域，对定向控向和物探设备干扰很大，影响所测管线平面和竖向位置的精度。目前国内各行业穿越施工单位的工程竣工图与管道的实际空间位置误差较大（10～30%），尤其是在干扰大的城区，误差在30%以上，测绘部门提供的跟测资料也存在着同样问题。这种令人担忧的状况对国内地下管线的规划管理、建设施工及地下空间的合理利用产生重大影响，近年来许多重大地下管线受损事故发生的主要原因均是穿越管道竣工资料不准及物探成果误差大。穿越管道无法精确探测问题，严重阻碍了穿越工程技术的推广和应用。
本人长期从事成品油管道的建设、运维及技术管理工作。在领导和同事的大力支持和帮助下，与大学及科研机构合作，自2008年开始了着手研究穿越油气管道精确测定技术，并在实践中反复应用改进，形成了精确测定穿越管道的一系列有效探测方法和技术。
2 探地雷达法
探地雷达（ground pentrating/probing radar）简称gpr，是通过对地下目的物及地质现象进行高频电磁波扫描来确定其结构形态及位置的地球物理探测方法。当目标体或者掩埋物与周围介质间存在着一定的电磁物性差异时，使用本方法可以很好地解决工程及地质问题。
探地雷达通过控制电路产生一定间隔的一系列电磁短脉冲，以宽频带短脉冲（ti）的形式，由地面通过发射天线送入地下，ti经过地下地层或目的体的反射后返回ri至地面；被接收天线接收，送到控制电路，同时由计算机控制实行野外实时数据采集。根据反射波形的特征及能量的强弱，经计算机相应处理软件处理，即可确定地下管线的存在及位置。
v：介质中的波速
z：目的物埋深
x：发射、接收天线之间的距离
t：脉冲波的行程
当地下介质中波速v为已知时，可根据测到的t值（ns，lns=10-9s）由上式求出目的物的深度h（m）。v值（m/ns）可以用宽角方式（waar）直接测量，根据v≈c/ 近似算出（当介质的导电率很低时）。其中c为光速（c=0.3m/ns），ε为地下介质的相对介质介电常数值。
当目的物与周围介质电磁性参数差别较大时，反射系数也大，因而反射波的能量也大，反射系数除与入射角大小有关外，还与介质的含水量有关。
②地质雷达的分辨率，指纵向分辨率与横向分辨率。雷达的纵向分辨率取决于雷达脉冲子波的宽度，其关系式为： ，式中为有效频带宽度，δt为分辨界面的有效波形之间的时间间隔。实际应用中一般采用半波长作为分辨率的衡量标准，而雷达横向上的分辨率问题，则决定于介质的吸收特性，雷达的横向分辨率与天线的极化方向以及目的物的物理属性、雷达主频及目的物的埋深有关。
我们采用地质雷达法，测定埋深较浅（3米内）的穿越管道（钢管、塑料管），效果良好。对于埋深大的管道（大于5米），用探地雷达可精确的探测出入土点。
3 磁梯度法
井中磁梯度探测可作为保证探测管道深度可靠性的方法技术的验证手段，通过比较磁梯度和其他相关物探方法的探测结果，评价其他相关物探方法的有效性。
一般穿越敷設地下管线属于强铁磁性物质，在其周围区域分布有较强的磁场，野外作业时，在根据其他物探方法定位出的地下管线一侧钻孔，成孔后将空心塑料管下至孔中，随即将磁力梯度仪的探头放到塑料管内，从孔底开始以0.20m的间隔依次往上测量各点的磁梯度值。根据磁梯度值的变化可以确定地下管线的埋深及平面位置。
在苏州华能热电60公里管道建设中，我们要求建设采用该技术对成品油管道的准确埋深进行测定，有效地保护了我们成品油管道，同时为苏州华能公司的管道建设提供了准确资料，加快了地方工程建设进度，受到苏州华能集团的高度评价。
4 人工地震波法
地震波法探测的基本原理是利用不同介质有其不同的波阻抗值（密度σ.速度v），可产生弹性界面，当界面两侧的弹性波速度和波阻抗差达到一定程度时，地震波法探测即会取得满意的探测效果。
在地表利用人工震源进行激震时，激震点附近的土层产生弹性震动，形成弹性波（通常称为地震波），在地下传播的地震波遇到不同弹性介质的分界面时（如地下金属与非金属管线与周围地层的分界面），会产生反射、折射和透射，根据地震波的这些传播特性，分析研究其传播规律，可以确定地下目标体的存在位置。
在地下管线探测中，比较常用的探测技术是瑞雷波法（面波法）。利用地下管道与其周围介质之间的面波波速差异，测量不同频率激振所引起的面波波速。可探测埋设较深且口径较大的金属或非金属管道。
瑞雷有如下特性：
①瑞雷波的，質点在波动传播方向的铅垂面内振动，波面为一环状椭圆柱，质点的运动轨迹为反时针运动。
②能量衰减则与成正比，因此，瑞雷波的衰减要比体波慢得多。
③瑞雷波的水平和垂直振幅从弹性介质的表面向内部呈指数衰减，主要能量损失在一个波长的深度内。而且大部份能量损失在二分之一波长的深度内。说明瑞雷波某一波长的速度与深度小于二分之一波长的地层物性有关。
④面波具有不同的振型，各种振型具有不同的截止频率，其中基阶振型波的截止频率为无穷大，其主要特征表现在能量强，速度低。
⑤瑞雷波的传播速度vr与横波传播速度vs具有相关性。误差大致在5%左右。
瑞雷面波勘探的核心是获取不同频率面波的相速度vr，同一频率vr在水平方向上变化反映介质横向不均匀；同一频率vr的变化反映介质纵向不均匀。
瑞雷面波勘探方法有时间差法、相位差法及稳态瞬态方法，在地下管线探测中常用瞬态瑞雷面波勘探。瞬态瑞雷面波勘探以瞬态冲击作为震源，激发瑞雷波，离震源稍远处，传感器记录到的基本是瑞雷波的垂直分量，将瞬时冲击着作单频谐振的迭加，对记录信号作频谱分析处理，计算并绘制vr-f或vr-λ曲线。分析地下非开挖管道的赋存状况。
该方法对确定埋深大的穿越管道平面位置的确定十分准确，我们要求南京公路处，在疏港大道工程中应用该技术，准确测定了成品油、西气东输、川气东送和港华等深部油气管线，取得良好效果，为南京城市工程建设提供了有效的技术手段。
6 结束语
穿越管道精确探测是一项非常重要而艰巨的工作。探地雷达、浅层地震法、磁梯度法是目前较为有效的深部油气管道精探测技术方法，其中浅层地震法是国内外精度较高的管道探测技术。综合使用这些方法可解决各穿越管道精确探测问题，推动穿越铺管技术的推广应用。
感谢北京航空航天大学宋华教授及上海市地质调查研究院王永高工为本文提供了基础资料。
参考文献：
作者简介：
陈亮（1984- ），男，工程师，长期从事油气管道的管理和探测技术研究。
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