芻議地下金屬管道探測技術的應用

潘清泉

（廣東地下管網工程勘測公司，廣東 廣州 510080）

地下管線探測前需要先考察探測地的周圍環境、管線的材質，選擇適合的探測方法和探測設備，例如，地下埋藏是金屬材質的管線，我們需要使用較常用的物理探測方法，但是對于一些井下深埋管線需要仔細排查管線型號及所屬材質，依據實際情況可選擇地質雷達法、陀螺儀管道測量法、電磁法、空中梯度測試法及導向法等等。基于此，管線測試工作人員需要具備專業操作知識，能夠處理突發問題，以確保地下管線探測工作順利進行。

1 地下排水管線探測的方法

1.1 明顯的管道點探索

明顯的勘探意味著勘探區內各種供水管道的檢查井，露出地面的管道點，以及與管道相連的附件和結構（結構）等明顯的管道點。釬焊直接連接到管道頂部以測量埋深；埋設各種井蓋，挖掘和測量淺埋井蓋，硬蓋或硬蓋不易挖掘。該裝置經過驗證和測量。通過各種明顯的探索，各種管道確定了必須通過儀器探測的管道部分，為下一次儀器勘探奠定了基礎。

1.2 隱藏管道點探索

在實踐中，不同的管道研究方法如下所列:①電線金屬探測器通常根據管道材料和類型決定偵察方法。金屬探測方法主要包括直接方法、夾鉗法和感應法。等待當你使用探測器時，從已知的點發出信號。對于少干擾在干擾少和管道用感應法或直接法檢測，旨在通過管道直接連接信號,可以通過連接側感應方法,如臥式壓力線,減少干擾的側壁。②對通信電纜和電網的研究，在犯罪現場有許多新的開口、手孔或露點，是由于通信中使用刺激信號的條件。因此，刺激管道的信號方法主要使用鑷子方法，在某些情況下，管組內電纜的位置不是分類的，當管組內電纜的位置和深度被控制時，管組內電纜的位置被控制到外頂點的中心和深度。③非金屬與非金屬管道通常使用在野外研究地質雷達探測法,應等初步處理情況,如交通和真空電導線通常戴在外殼或金屬外殼,是材料本身就是電磁信號可以用來探測線或金屬殼體內部使用的信號。一般來說，主要是進行調查的，可請主管當局通報，并進行鉆探工作和檢查鉆探設施。

2 井下管線探測技術方法

2.1 電磁感應技術

電磁感應技術是采用電磁感應原理在井下排水管道外側進行一種電磁信號檢測。通常情況下所使用的技術方法有誘導法、鉗位法、示蹤法。鉗位方法將環形夾鉗放置在管道上，然后給它通電，通過夾具產生諧波磁場，并將其耦合到供水線路以產生感應電流，然后使用接收裝置獲取信號。示蹤方法發送可以將電磁信號發射到非金屬管道的探頭或導線，然后使用接收裝置在地面上獲得電磁信號，從而確定地下非金屬管道的方向和深度，主要用于出入口。非金屬管道和人防工程具有較高的信號強度和較好的檢測效果。感應方法是通過發射器通過管道產生的電磁場誘導二次電磁場，然后通過接收二次電磁場信號進行檢測，根據抑制干擾管道的不同方法，主要包括垂直壓力線法，水平壓線法，傾斜線法，其中垂直線法發射器直立在地面上，產生水平磁偶極子場，可以檢測出突出管道的異常，但當兩者的間距檢測效果差時管道比較接近;水平壓力線法通過將發射機直接定位在與檢測管道相鄰的并行管道上方，可以抑制相鄰管道的干擾;傾斜壓力線法使得發射器的線圈傾斜與干擾管道分離，從而抑制干擾管道的信號并增強信號，檢測管道異常，如下圖所示：

圖1 地下管線探測定位示意圖

圖2 地下管線探測定深示意圖

在理想情況下，管線的信號較為清晰和簡潔，如在一直管上，沒有噪聲和其他干擾，加上好的觀測位置，而實際情況有很大的不同，現在用水量的與日俱增，管線分部多且復雜，諸多的因素都有可能對被測管線的信號造成影響。信號的衰減可能是探測器引起的共振衰減，早起信號衰減速率快，中期次之，晚期則相對緩慢，感應信號的這種衰減特征就使得我們探測二磁場信號相對較為困難，所以可能丟失一部分信息，應對探測器的結構和同軸傳輸線結構進行改進設計，以消除可能存在的共振情況和同軸線的高次模引起的傳輸衰減。所以在實際對管線進行探測中就容易出現誤差，就需要對管線探測進行衡量時的定深與定位進行改進，對利用電磁法進行管線探測產生的影響因素分成同源干擾而造成磁場畸變和雜散信號產生的干擾以及管線探測儀的性能等。

2.2 地質雷達技術

探地雷達技術又稱之為地質雷達技術，采用地質雷達將不同頻率的高頻脈沖電波輸送到井下媒介中。若探測到目標，電磁波會將反射信號反饋回來，依據所傳輸的信號波形，對照探測標準，能夠直接看出井下管道的概況，起到快速確定目標管道作用。地質雷達波在井下媒介中傳輸，在波動方程理論指導下，確定雷達波形、傳播路徑、磁場強度是否受到其它媒介影響，所以，探地雷達波信號傳輸過來時，振幅數據與雷達波形能夠推測出井下管線所在位置。

2.3 高密度電阻率技術

高密度電阻率技術與傳統的電阻率探測法有一些相似點，由于待測井下管線與其周圍不同媒介的電導率差異值對井下排水管道排水情況進行檢測，在運用該技術前一定要提前布置電極，將各種類型的電極通過轉換器進行轉換，完成電阻率運動模式轉變及電極布置。

2.4 井磁梯度技術

地下金屬管道具有強磁性特點，管道周圍介質與金屬管道檢測是通過磁差值來確定。探測垂直分布的磁場強度，找出地下排水管道磁異常原因，明確井下排水管道的排布走向，隨后進行定量計算。

2.5 高精度磁測量技術

高精度磁測量技術可以準確定位磁異常部件，從而實現供水管道的精確定位，特別是非開挖，平行和間距非金屬管道，檢測效果非常好。然而，通過該技術方法測量的磁場值包括磁場的背景值和磁體的磁場值，在現場應用期間必須消除磁場背景值的影響。

3 結論

不斷加強對緊密排列的地下平行排水管道檢測技術的研究，為井下排水管道檢測提供可靠的技術支持，確保在復雜情況下實施管道檢測操作時檢測過程的順利完成，檢測結果準確。