RD8000型金属管线探测仪在托克托发电公司的应用

郝晓昱

摘 要： 内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司地下管网资料不全，部分系统已经不清，给安全生产带来了隐患，通过使用RD8000型金属管线探测仪，理顺了地下管网系统、提高了安全生产水平。

关键词：地下管网 探测 直连法 感应法

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）04-0291-02

一、背景

托克托发电公司于2002年正式投产，距今已有14年。有8台600MW机组、2台300MW机组商业运行，2台660MW机组正在建设，运行机组多，地下管网系统复杂。经过的改造与异动多，有的阀门井被土盖住，随着运行时间的增长与系统图纸、资料、异动的散失，有些地下管道系统尤其是不常投运或隔离的系统已经找不到。随着运行时间的增长，地下管网泄漏情况时有发生，在处理管道泄漏时，经常有阀门井找不到，造成措施扩大，甚至带压作业，给安全生产带来了隐患。因此，查明地下管网，并确定其分布，埋深及走向的工作，也随着公司的发展越来越受到重视。本文以托克托发电公司地下管网探测工作的成果为例，结合使用英国雷迪公司生产的RD8000型管线探测仪的体会，就地下管网的探测技术及排除信号干扰的问题做一探讨，从而为在复杂地段上的管线探测，提供一些实际可用的经验。

二、探测流程

1.收集资料

收集整理现有地下管网分布资料，及时进行汇总和登记，弥补资料空缺。

2.制定探测方案

根据所测系统的实际情况、周边环境及测量要求制定切实可行的工作方案，确定地下管网的测量数据类型，包括管线埋深、拐点及阀门井坐标、管道走向等。

三、RD8000型金属管线探测仪操作方法

1.构造

RD8000主要有接收机和发射机两大部分，接收机可单独使用。RD8000接收机有3个接收线圈：2个水平线圈和1个垂直线圈。

2.操作

2.1 RD8000的模式

RD8000接收机有峰值模式、宽峰模式、谷值模式和示踪探头模式四种信号定位模式。通过定位模式键可对不同的定位模式进行切换，以满足不同管线条件的要求。

2.1.1峰值模式

峰值模式同时采用2个水平线圈接收水平管线磁场信号，定位信号为下水平线圈与上水平线圈接收的管线磁场强度的差值信号，具有条形图信号、数字信号和声音信号三种信号响应。接收机垂直于管线穿越时，信号响应呈现出由小到大、到达峰值、再由大到小的信号变化。信号响应以管线中心呈峰值曲线，峰值信号点即为管线的中心位置。

2.1.2宽峰模式

宽峰模式只使用1个水平线圈接收管线水平磁场信号，定位信号为下水平线圈接收的管线水平磁场强度的相对值，具有条形图信号，数字信号和声音等三种信号响应。与峰值模式相似，接收机垂直于管线穿越时，信号响应呈现出由小到大、到达峰值后再由大到小的信号变化。信号响应以管线中心呈宽峰值曲线，峰值信号点即为管线的中心位置。

2.1.3谷值模式

谷值模式使用1个垂直线圈接收管线垂直磁场信号，定位信号为下垂直线圈与上垂直线圈接收的管线磁场强度的差值信号，具有条形图信号、数字信号、声音信号和方向指示箭头等四种信号响应。与峰值模式相反，接收机垂直于管线穿越时，信号响应呈现出由大到小、到达零值后再由小到大的信号变化，同时显示左右指示箭头。信号响应以管线中心呈谷值曲线，谷值信号点即为管线的中心位置，而在管线两侧分别出现两个峰值信号点。

2.1.4示踪探头模式

示踪探头模式用于定位非金属管线及管道内的检测摄像头。示踪探头是一个小的磁耦极子发射线圈，相当于一个小型发射机，由自带的干电池带动工作。

2.2使用方法

2.2.1直连法

直连法是把仪器与要测量的管线直接连接到一起，常用于有外露已知点的管道，因为这些管线信号强，测量的位置比较准确。当探测的地方有管道露头时，发射机发出的电磁波可通过信号夹钳直接送到管道上，接收机即可收到这一信号并进行定位和连续追综。这种方法称为直连法。直连法由于信号强，所以探测精度和准确性都比感应法要好。为了更精确地测定管线的走向及埋深，避免行车和路面金属物的干扰，探测时要求接收机尽可能与管线走向垂直（这时可获最强信号），发射机与管线尽量平行，并尽可能置于管线上方。可以用直连法探测平行管线。

2.2.2感应法

感应法一般用于水力管线的测量，因为这些管线都是金属管线，用感应法测量会比较准确的将管线的位置确定。在没有连接点的情况下可以使用感应法施加信号。打开发射机就可以把信号施加到管线上，简单快捷。发射机正下方且与发射机方向一致的管线信号最强，所以在施加信号之前知道管线的准确位置和走向是非常重要的。侧放发射机可以使其正下方的管线的信号最弱，这样可以在管线密集的情况下更好的识别管线。不能在离发射机10米以内使用接收机，因为在这个距离内接收机可能接收到直接从发射机发射出来的信号。

感应法缺点在于如果所测量的管线附近有其他管线，或者附近有电力线路或通信线路，感应的信号会受到影响。管线是其他材质或有接头时也会有影响，给测量带来很大不便。所测量的结果会有偏差。所以感应法一般用在不方便用直连法时使用。特殊的不具备管道暴露点的平行管线可采用感应法，对于重叠较多的管线可采用感应法进行探测，对于上下重叠管道宜用感应法对其定位，并且在管线分叉处定深，推算出重叠处管道的深度。

2.3探测具体应用

2.3.1管线定位

定位地下埋设的管道，一般采用峰值模式。

定位过程中，手持接收机，表头朝着管线走向方向，一边行进，一边垂直于管线左右移动接收机。

定位过程中保持接收机与地面平行，沿着地面平移而不是摆动接收机。移动距离应保持一定幅度，至少应能够观察小-大-小的信号变化过程，方可确认管线信号，一般移动距离宜保持在管线左右各0.5米。

2.3.2确定管线走向

必须使用峰值模式对管线的走向进行确认。

先确定峰值点的位置，然后原地旋转接收机180度，注意观察信号的变化，信号会大幅减弱甚至消失。在旋转过程中，注意观察并确定信号具有最大峰值时接收机的朝向，此时接收机前端所指方位即为地下管线的走向。

2.3.3深度的测量

在确认管线的位置和走向后，将接收机置于地面的信号峰值点，并确认处于峰值模式，屏幕即显示管线的中心深度。

2.3.4管线扫描

通常在探测区域内，地下管线纵横交错，走向和埋深也各有不同。接收机的线圈具有方向性，所以应以网格扫描方式对探测区域进行扫描，以查找出所有管线。

将接收机设置在峰值模式，使接收机的前端沿目标管线的走向左右扫描，每个峰值显示在屏幕上时接收机前端所指的位置，即是管线埋设的实际位置。

2.3.5管线追踪

查出管线后，建议向管线两端延伸探测一定的距离。延伸探测可以进行到出现阀门井等能够确定管线类别的地方为止。当信号不确定时，采用圆周搜索方法查找最大信号。当接收机显示清晰稳定的信号，且可听到音频信号的蜂鸣声时，表示探测结果比较理想。

2.3.6精确定位目标管线

找到峰值后，原地转动接收机找出目标管线的走向，接收机垂直于管线走向移动，再次定位出峰值点，即管线的精确位置。

2.3.7确认定位结果

在定位过程中，定位信号容易受到周围环境和邻近管线、地表的铁栅栏、阀门井盖等金属物的干扰。尽可能参考更多的辅助信息，确保定位结果的准确，下述几种方法有助于减轻定位信号受到的干扰。

A、通过峰值点与谷值点对比进行确认

检查目标管线的定位信号是否受到干扰，可先使用峰值模式定位，再使用谷值模式定位，如果两种模式定位结果一致，则说明定位信号受到了干扰，此时峰值模式定位较准确，谷值模式定位的偏差较大，管线位置以峰值点为准。管线位于峰值点的另一边，距峰值位置的距离为峰值位置与谷值位置之间的距离的一半。

B、通过测量目标管线的深度进行确认

检查测深数据与实际管线深度是否相符，若符合则表示探测正确，若不符说明存在干扰。

C、精确测量目标管线的深度

一般在复杂条件下，直读测深的数据只能作为参考数据，若需要精确测量目标管线的深度值，可采用三角法—70%测深法。

峰值模式时，精确测深法是70%测深法。测量方法是：确定管线走向后，精确定位，在峰值点（管线中心点），按“+”/“-”增益键，信号强度自动调节到60%，向管线两侧移动接收机，找到两个信号峰值的70%点（即42%信号强度），在地面作出标记，两个70%点之间的距离即为准确的管线的中心深度。70%测深法用于复杂条件的精确测深。

四、结论

以上对地下管网探测的方法、具体问题及应对措施以及探测技术上进行了一些探讨，由于探测工期时间有限，有关地下管网测量还有许多问题没有探讨。地下管网探测将在火力发电厂的实践中起到越来越重要的作用。