黃國(guó)強(qiáng)

中石化天然氣川氣東送管道分公司

［摘 要］本文結(jié)合中石化川氣東送巡線隊(duì)日常光纜定位探測(cè)工作，對(duì)常用探測(cè)方法進(jìn)行總結(jié)，分析影響探測(cè)精度的各種因素，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

［關(guān)鍵詞］光纜位置 探測(cè)技術(shù)

在第三方施工作業(yè)之前，巡線隊(duì)首先要將管道光纜的具體位置（埋深、走向）探明，以便于后續(xù)管道保護(hù)工作的順利實(shí)施,然而，很多情況下無(wú)法準(zhǔn)確探測(cè)光纜的位置。提高地下光纜定位探測(cè)的準(zhǔn)確性，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

本文以RD8000探測(cè)儀為例，通過(guò)總結(jié)常用光纜探測(cè)方法，提出了提高光纜定位探測(cè)精度的實(shí)際措施，從而為防止第三方施工破壞光纜創(chuàng)造有利條件。

1 探測(cè)儀的工作原理

RD8000探測(cè)儀中的發(fā)射機(jī)產(chǎn)生特定頻率電磁波，并通過(guò)不同的發(fā)射連接方式將發(fā)送信號(hào)傳送到地下光纜的金屬部件（鋁箔或加強(qiáng)芯）上，地下金屬部件感應(yīng)到電磁波后，在金屬部件表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流就會(huì)沿著金屬部件向遠(yuǎn)處傳播，在電流的傳播過(guò)程中，又會(huì)通過(guò)該地下金屬部件向地面輻射出電磁波，這樣當(dāng)管線定位儀接收機(jī)在地面探測(cè)時(shí)，就會(huì)在光纜正上方的地面接收到電磁波信號(hào)，地下管線探測(cè)儀通過(guò)接收到的信號(hào)強(qiáng)弱變化就能判別光纜的位置和走向。如圖1所示。

圖1 探測(cè)儀工作原理圖

2 常用的光纜探測(cè)方法

2.1 感應(yīng)法信號(hào)探測(cè)

2.1.1 設(shè)備操作

（ 1）發(fā)射機(jī)。打開發(fā)射機(jī)電源，調(diào)節(jié)頻率，用增益鍵調(diào)節(jié)輸出信號(hào)。頻率調(diào)到8KHz，面朝檢測(cè)方向放置在光纜正上方。發(fā)射機(jī)表盤如圖2所示。

圖2 發(fā)射機(jī)表盤

（ 2）接收機(jī)。打開接收機(jī)電源 ，調(diào)節(jié)頻率 ，通過(guò)向上/向下箭頭 調(diào)節(jié)信號(hào)，用天線鍵 來(lái)進(jìn)行谷峰值、峰值、谷值、信號(hào)天線模式的切換。頻率調(diào)到8KHz（與發(fā)射機(jī)頻率要保持一致）。接收機(jī)表盤如圖3所示。

圖3 接收機(jī)表盤

2.1.2 探測(cè)

（ 1）工作人員持接收機(jī)徒步沿光纜進(jìn)行探測(cè)，與光纜垂直移動(dòng)，搜索光纜，必要時(shí)旋轉(zhuǎn)一下接收機(jī)，擺正其與光纜的方向。如圖4所示。

圖4 感應(yīng)法測(cè)試模擬圖

（ 2）把接收機(jī)調(diào)到谷值法，沿著光纜走動(dòng)并左右擺動(dòng)接收機(jī)，箭頭對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)就是光纜的位置。如圖5所示。

圖5 谷值法示意圖

（ 3）確定光纜位置后轉(zhuǎn)動(dòng)接收機(jī)，注意觀察讀數(shù)的變化。接收機(jī)與光纜走向垂直時(shí)，讀數(shù)最大；接收機(jī)與光纜走向平行時(shí)，讀數(shù)最小。假如用峰值法，數(shù)字最大時(shí)就是光纜的位置。如圖6所示。

圖6 峰值法示意圖

（ 4）采用箭頭法快速跟蹤光纜，效率最高。如圖7所示。

圖7 箭頭法示意圖

（ 5）連續(xù)擺動(dòng)接收機(jī)并延光纜方向前進(jìn)，跟蹤光纜的走向，邊走邊擺動(dòng)接收機(jī)，保證光纜就在腳下。

2.1.3 注意事項(xiàng)

（ 1）發(fā)射機(jī)正下方且與發(fā)射機(jī)方向一致的管線的信號(hào)最大，所以施加信號(hào)之前知道管線的準(zhǔn)確位置和走向是非常重要的。

（ 2）無(wú)源探測(cè)距離較短，只有約100米的有效探測(cè)距離。

（ 3）無(wú)源探測(cè)適用于單獨(dú)一根光纜線路和偏離管道的光纜檢測(cè)。

（ 4）抗干擾較差，如周邊存在其他管道或埋地光纜，對(duì)測(cè)試影響較大。

（ 5）為確保測(cè)量準(zhǔn)確，一般需要遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)30米遠(yuǎn)測(cè)埋深。

2.2 夾鉗法信號(hào)探測(cè)

2.2.1 設(shè)備操作

發(fā)射機(jī)的操作如2.1.1中（ 1）所述，在調(diào)節(jié)輸出信號(hào)后連接夾鉗，夾鉗直接套在光纜上。

接收機(jī)的操作如2.1.1中（ 2）所述。

2.2.2 探測(cè)

（ 1）接通電源設(shè)置完畢后將夾鉗夾住光纜，工作人員持接收機(jī)徒步沿光纜進(jìn)行探測(cè)，與光纜垂直移動(dòng)，搜索光纜，必要時(shí)旋轉(zhuǎn)一下接收機(jī)，擺正其與光纜的方向。如圖8所示。

圖8 夾鉗法測(cè)試模擬圖

步驟（ 2）—（ 5）如2.1.2所述。

2.2.3 注意事項(xiàng)

（ 1）有源探測(cè)的距離為500米，其中0～200米范圍雷迪接收機(jī)信號(hào)穩(wěn)定，能準(zhǔn)確測(cè)試出光纜的位置； 200～500米范圍雷迪接收機(jī)信號(hào)有所減弱，只顯示單邊箭頭，但仍能探測(cè)出光纜的位置。

（ 2）有源探測(cè)適用于單獨(dú)光纜線路的檢測(cè)、多條光纜的檢測(cè)、管道與光纜同溝敷設(shè)的檢測(cè)、管道與光纜偏離的檢測(cè)。

（ 3）抗干擾較強(qiáng)，對(duì)于埋深低于1米的光纜，位置及深度的探測(cè)比較準(zhǔn)確。

3 探測(cè)結(jié)果分析及保障措施

通過(guò)實(shí)際開挖驗(yàn)證，我們可以分析探測(cè)儀探測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際埋深間的誤差。下面以武漢光纜支線中洲大橋段的5處測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如圖9、表1所示。

圖9 探測(cè)與實(shí)際開挖測(cè)量對(duì)比分析圖

從表1我們不難看出，同等條件下采用夾鉗法測(cè)量數(shù)據(jù)較普通感應(yīng)法更加精準(zhǔn)，這主要是因?yàn)閵A鉗法抗干擾能力更強(qiáng)。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是夾鉗法還是感應(yīng)法與實(shí)際數(shù)據(jù)都存在一定的差異。通過(guò)分析，我們認(rèn)為原因可以歸結(jié)為三個(gè)方面，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，具體見(jiàn)表2。

在平時(shí)的光纜定位探測(cè)中，我們不僅要做好第一步測(cè)量工作，同時(shí)還要注意對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，多方面確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最簡(jiǎn)單的做法就是把接收機(jī)從地面提高0.5米重復(fù)進(jìn)行深度測(cè)量。如果測(cè)量到的深度增加的值與接收機(jī)提高的高度相同，表示深度測(cè)量是正確的。如果條件合適，深度的測(cè)量偏差為±2.5%。然而，有時(shí)不可能知道現(xiàn)場(chǎng)條件是否適合深度測(cè)量，在這種情況下可采用以下的技術(shù)措施進(jìn)行檢查。

（ 1）檢查15米范圍內(nèi)信號(hào)是否相對(duì)穩(wěn)定，并且在初始深度測(cè)量點(diǎn)的兩邊進(jìn)行深度測(cè)量；（ 2）檢查目標(biāo)管線附近1至2米范圍之內(nèi)是否有攜帶信號(hào)干擾的管線。這是造成深度測(cè)量誤差最常見(jiàn)的原因，鄰近管線感應(yīng)了很強(qiáng)的信號(hào)可能造成±50%的深度測(cè)量誤差；

（ 3）在稍微偏離管線的位置進(jìn)行幾次深度測(cè)量，深度最小的讀數(shù)是最準(zhǔn)確的，而且該處指示的位置也是最準(zhǔn)確的。

4 結(jié)束語(yǔ)

準(zhǔn)確探測(cè)地下光纜的位置，是管道保護(hù)工作的重要基石。只有通過(guò)不斷總結(jié)光纜測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)，

使作業(yè)人員掌握正確的測(cè)量方法和最佳的測(cè)量方式，采取多方面的的驗(yàn)證措施，才能提高光纜的定位準(zhǔn)確度，為后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

黃國(guó)強(qiáng)，男， 1988年3月5日生，工學(xué)學(xué)士，助理工程師， 2012年6月畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東），現(xiàn)在中石化天然氣川氣東送管道分公司從事管道保護(hù)工作。

《管道保護(hù)》2016年第4期（總第29期）