管道局研究河流穿越水下管道埋深非開挖檢測技術

?

管道局研究河流穿越水下管道埋深非開挖檢測技術

河流穿越水下管道埋深非開挖檢測技術能夠在管道非開挖的情況下對河流的大、中型穿越水下管道進行定位和埋深檢測，及時發現管道運行中的安全隱患，為穿越管道安全運行及其管理提供幫助。目前，我國采用的水下管道埋深非開挖檢測技術有自主水下機器人檢測技術、淺地層剖面技術、多波束測探技術、工程物探技術、單波束測探技術，國外采用的技術有光纖布拉格光柵傳感器技術、基于Hough變換的水下管道檢測技術、連續監測技術。上述技術由于受其工作原理的限制，通常只能檢測到管道掩埋狀態的某一方面特征，如單波束和多波束由于受到水深的限制，無法對掩埋的管道進行檢測，且在深水區對管道的檢測效果變差，此外，上述技術對采用定向鉆穿越的管道，受其埋設深度的影響，無法準確地對管道進行定位。

圖9 水下埋深監測系統原理圖

針對上述情況，中石油管道局檢測技術有限公司研發出一種新型的河流穿越水下管道埋深檢測技術（該系統的工作原理如圖9所示），該技術是采用以蓄電池為動力的發射機，將直流電轉換成交流信號，使用電磁接收機來讀取從管壁發出的信號，電磁信號的振幅隨著管道和接收機之間的距離的增加而減小，給計算管道位置和埋深提供依據；同時，通過GPS測繪設備精確記錄管道正上方的GPS坐標，利用聲吶系統測量水深，以CAD輔助成圖的形式將測量的管道點呈現在CAD中，最終得到穿越段管道的平面圖和剖面圖。該檢測系統由GPS測繪系統、管道埋深測量定位系統、聲吶水深測量系統和后期數據處理系統四部分組成（如圖10所示）。

圖10 河流穿越水下管道埋深檢測系統的構成

為驗證上述新型檢測系統的適用性，檢測組對某管道企業所轄的三條平行長江穿越段進行檢測，每條檢測段管道分兩次穿越完成，水面部分約長3km，最大水深26m，管道與水面最大距離40m，是目前國內最深、最長的江河穿越管道。檢測組通過現場大量的數據采集，處理分析并與竣工圖紙數據、慣導系統數據比對校驗，準確得到檢測管道的敷設狀況、管道埋深、水深等地理信息，突破了水下管道埋深40m的檢測限制，滿足了該管道企業技術要求，使工程順利驗收，該監測系統的成功應用驗證了河流穿越水下管道埋深非開挖檢測技術方案的可靠性。

高山卜 摘編自《石油規劃設計》2016年9月

《河流穿越水下管道埋深非開挖檢測技術及其應用》原作者曾輝等