RD8000型金屬管線探測儀在托克托發電公司的應用

郝曉昱

摘 要： 內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司地下管網資料不全，部分系統已經不清，給安全生產帶來了隱患，通過使用RD8000型金屬管線探測儀，理順了地下管網系統、提高了安全生產水平。

關鍵詞：地下管網 探測 直連法 感應法

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）04-0291-02

一、背景

托克托發電公司于2002年正式投產，距今已有14年。有8臺600MW機組、2臺300MW機組商業運行，2臺660MW機組正在建設，運行機組多，地下管網系統復雜。經過的改造與異動多，有的閥門井被土蓋住，隨著運行時間的增長與系統圖紙、資料、異動的散失，有些地下管道系統尤其是不常投運或隔離的系統已經找不到。隨著運行時間的增長，地下管網泄漏情況時有發生，在處理管道泄漏時，經常有閥門井找不到，造成措施擴大，甚至帶壓作業，給安全生產帶來了隱患。因此，查明地下管網，并確定其分布，埋深及走向的工作，也隨著公司的發展越來越受到重視。本文以托克托發電公司地下管網探測工作的成果為例，結合使用英國雷迪公司生產的RD8000型管線探測儀的體會，就地下管網的探測技術及排除信號干擾的問題做一探討，從而為在復雜地段上的管線探測，提供一些實際可用的經驗。

二、探測流程

1.收集資料

收集整理現有地下管網分布資料，及時進行匯總和登記，彌補資料空缺。

2.制定探測方案

根據所測系統的實際情況、周邊環境及測量要求制定切實可行的工作方案，確定地下管網的測量數據類型，包括管線埋深、拐點及閥門井坐標、管道走向等。

三、RD8000型金屬管線探測儀操作方法

1.構造

RD8000主要有接收機和發射機兩大部分，接收機可單獨使用。RD8000接收機有3個接收線圈：2個水平線圈和1個垂直線圈。

2.操作

2.1 RD8000的模式

RD8000接收機有峰值模式、寬峰模式、谷值模式和示蹤探頭模式四種信號定位模式。通過定位模式鍵可對不同的定位模式進行切換，以滿足不同管線條件的要求。

2.1.1峰值模式

峰值模式同時采用2個水平線圈接收水平管線磁場信號，定位信號為下水平線圈與上水平線圈接收的管線磁場強度的差值信號，具有條形圖信號、數字信號和聲音信號三種信號響應。接收機垂直于管線穿越時，信號響應呈現出由小到大、到達峰值、再由大到小的信號變化。信號響應以管線中心呈峰值曲線，峰值信號點即為管線的中心位置。

2.1.2寬峰模式

寬峰模式只使用1個水平線圈接收管線水平磁場信號，定位信號為下水平線圈接收的管線水平磁場強度的相對值，具有條形圖信號，數字信號和聲音等三種信號響應。與峰值模式相似，接收機垂直于管線穿越時，信號響應呈現出由小到大、到達峰值后再由大到小的信號變化。信號響應以管線中心呈寬峰值曲線，峰值信號點即為管線的中心位置。

2.1.3谷值模式

谷值模式使用1個垂直線圈接收管線垂直磁場信號，定位信號為下垂直線圈與上垂直線圈接收的管線磁場強度的差值信號，具有條形圖信號、數字信號、聲音信號和方向指示箭頭等四種信號響應。與峰值模式相反，接收機垂直于管線穿越時，信號響應呈現出由大到小、到達零值后再由小到大的信號變化，同時顯示左右指示箭頭。信號響應以管線中心呈谷值曲線，谷值信號點即為管線的中心位置，而在管線兩側分別出現兩個峰值信號點。

2.1.4示蹤探頭模式

示蹤探頭模式用于定位非金屬管線及管道內的檢測攝像頭。示蹤探頭是一個小的磁耦極子發射線圈，相當于一個小型發射機，由自帶的干電池帶動工作。

2.2使用方法

2.2.1直連法

直連法是把儀器與要測量的管線直接連接到一起，常用于有外露已知點的管道，因為這些管線信號強，測量的位置比較準確。當探測的地方有管道露頭時，發射機發出的電磁波可通過信號夾鉗直接送到管道上，接收機即可收到這一信號并進行定位和連續追綜。這種方法稱為直連法。直連法由于信號強，所以探測精度和準確性都比感應法要好。為了更精確地測定管線的走向及埋深，避免行車和路面金屬物的干擾，探測時要求接收機盡可能與管線走向垂直（這時可獲最強信號），發射機與管線盡量平行，并盡可能置于管線上方。可以用直連法探測平行管線。

2.2.2感應法

感應法一般用于水力管線的測量，因為這些管線都是金屬管線，用感應法測量會比較準確的將管線的位置確定。在沒有連接點的情況下可以使用感應法施加信號。打開發射機就可以把信號施加到管線上，簡單快捷。發射機正下方且與發射機方向一致的管線信號最強，所以在施加信號之前知道管線的準確位置和走向是非常重要的。側放發射機可以使其正下方的管線的信號最弱，這樣可以在管線密集的情況下更好的識別管線。不能在離發射機10米以內使用接收機，因為在這個距離內接收機可能接收到直接從發射機發射出來的信號。

感應法缺點在于如果所測量的管線附近有其他管線，或者附近有電力線路或通信線路，感應的信號會受到影響。管線是其他材質或有接頭時也會有影響，給測量帶來很大不便。所測量的結果會有偏差。所以感應法一般用在不方便用直連法時使用。特殊的不具備管道暴露點的平行管線可采用感應法，對于重疊較多的管線可采用感應法進行探測，對于上下重疊管道宜用感應法對其定位，并且在管線分叉處定深，推算出重疊處管道的深度。

2.3探測具體應用

2.3.1管線定位

定位地下埋設的管道，一般采用峰值模式。

定位過程中，手持接收機，表頭朝著管線走向方向，一邊行進，一邊垂直于管線左右移動接收機。

定位過程中保持接收機與地面平行，沿著地面平移而不是擺動接收機。移動距離應保持一定幅度，至少應能夠觀察小-大-小的信號變化過程，方可確認管線信號，一般移動距離宜保持在管線左右各0.5米。

2.3.2確定管線走向

必須使用峰值模式對管線的走向進行確認。

先確定峰值點的位置，然后原地旋轉接收機180度，注意觀察信號的變化，信號會大幅減弱甚至消失。在旋轉過程中，注意觀察并確定信號具有最大峰值時接收機的朝向，此時接收機前端所指方位即為地下管線的走向。

2.3.3深度的測量

在確認管線的位置和走向后，將接收機置于地面的信號峰值點，并確認處于峰值模式，屏幕即顯示管線的中心深度。

2.3.4管線掃描

通常在探測區域內，地下管線縱橫交錯，走向和埋深也各有不同。接收機的線圈具有方向性，所以應以網格掃描方式對探測區域進行掃描，以查找出所有管線。

將接收機設置在峰值模式，使接收機的前端沿目標管線的走向左右掃描，每個峰值顯示在屏幕上時接收機前端所指的位置，即是管線埋設的實際位置。

2.3.5管線追蹤

查出管線后，建議向管線兩端延伸探測一定的距離。延伸探測可以進行到出現閥門井等能夠確定管線類別的地方為止。當信號不確定時，采用圓周搜索方法查找最大信號。當接收機顯示清晰穩定的信號，且可聽到音頻信號的蜂鳴聲時，表示探測結果比較理想。

2.3.6精確定位目標管線

找到峰值后，原地轉動接收機找出目標管線的走向，接收機垂直于管線走向移動，再次定位出峰值點，即管線的精確位置。

2.3.7確認定位結果

在定位過程中，定位信號容易受到周圍環境和鄰近管線、地表的鐵柵欄、閥門井蓋等金屬物的干擾。盡可能參考更多的輔助信息，確保定位結果的準確，下述幾種方法有助于減輕定位信號受到的干擾。

A、通過峰值點與谷值點對比進行確認

檢查目標管線的定位信號是否受到干擾，可先使用峰值模式定位，再使用谷值模式定位，如果兩種模式定位結果一致，則說明定位信號受到了干擾，此時峰值模式定位較準確，谷值模式定位的偏差較大，管線位置以峰值點為準。管線位于峰值點的另一邊，距峰值位置的距離為峰值位置與谷值位置之間的距離的一半。

B、通過測量目標管線的深度進行確認

檢查測深數據與實際管線深度是否相符，若符合則表示探測正確，若不符說明存在干擾。

C、精確測量目標管線的深度

一般在復雜條件下，直讀測深的數據只能作為參考數據，若需要精確測量目標管線的深度值，可采用三角法—70%測深法。

峰值模式時，精確測深法是70%測深法。測量方法是：確定管線走向后，精確定位，在峰值點（管線中心點），按“+”/“-”增益鍵，信號強度自動調節到60%，向管線兩側移動接收機，找到兩個信號峰值的70%點（即42%信號強度），在地面作出標記，兩個70%點之間的距離即為準確的管線的中心深度。70%測深法用于復雜條件的精確測深。

四、結論

以上對地下管網探測的方法、具體問題及應對措施以及探測技術上進行了一些探討，由于探測工期時間有限，有關地下管網測量還有許多問題沒有探討。地下管網探測將在火力發電廠的實踐中起到越來越重要的作用。