天然气管线探测管理探讨

上海金山天然气有限公司 朱 强

进入 21世纪，新材料和新技术迅猛发展，天然气管线，除了传统的灰管、钢管外，新型材料PE管也成为现代化新城地下管材的必选材料。随着新材料和新技术的发展和天然气管线相关规范制度的完善，天然气管线安装管理和运行管理逐渐完善，同时增设了若干相关管理规定。天然气管线探测是指通过一种或者多种探测方法、按照一定的步骤将管线的信息全面完整地再呈现出来的过程，天然气管线的准确定位对相关管理工作尤为重要。

1 地下管线探测目的和基本原理

地下管线可以被探测到的是它与其周围土壤介质之间存在着明显的物性差异。一切地下管线与其周围介质之间最明显的物性差异就是其空间上的线性延续特征。地下管线在空间上的线性延续特征是几乎所有探测方法能够区分地下管线和其它介质的最基本的物性前提，当电流通过埋地管道时，周围会产生交变磁场，即只有在追踪到磁场信号具有明确的线性延续特征时，才能说明它有一个地下管线信号。

地下管线探测的目的就是确定管线的位置、埋深形成详实的地下管线资料，保护已有地下管线，防止施工时对管线造成破坏。地下管线探测的影响体现在方方面面，如在进行设计、施工和管理工作中，地下管线资料的缺失和偏差经常导致人们盲目施工，损坏地下管线，甚至引起事故。这时完整准确的地下管线信息可以帮助人们最大限度地避免这种不必要的人力和财力损失。

2 天然气管线探测方法

目前天然气管线探测方法以电磁法探测为主。一方面是我国早期地下管线除排水管外绝大多数是金属材质的；另一方面是电磁法探测原理更好地适应了当时技术发展条件，率先实现了应用仪器的轻便化、探测结果的灵敏化和精确化以及设备生产的经济化，从而使得效率高、经济性好的探测服务行业得以生存和发展。

不同的探测方法可以依据不同的物性差异方面对这个线性特征加以检测。比如地下金属管道的电导率、磁导率、介电常数等与大地土壤之间存在着较大的差异，于是可以应用电磁法针对其线性特征进行探测；地下管线的波阻抗与其周围大地土壤之间存在着较大的差异，而且管线顶部一般具有弧形的空间形态，于是可以应用电磁波的折射和反射原理来对其进行探测；可以利用地下非金属管道的中空结构，应用电磁示踪法对其进行探测等。

2.1 金属天然气管线(或带示踪线的PE天然气管线)探测方法

天然气管线材质一般为金属材质。金属材质可以采用感应法和直连法进行探测。

(1) 感应法。感应法探测天然气管线是利用明显管线点(如阀门井等)来确定管线的大致走向，再沿管线走向方向连续追踪，发射机应放置在地下管线地面上的投影位置且距管线中心最近处的效果最佳，选择适当频率进行详细探测。

(2) 直连法。直连法探测天然气管线是将发射机与裸露的管线直接连接起来，对金属管线直接施加电流，从而在管线周围产生磁场，利用接收机测量磁场内部的磁感应情况，进而对管线进行追踪定位。离接入点越远，沿管线传导的电流越小，则相应的磁场信号就越弱。

2.2 天然气PE管道路径探测法

天然气PE管道路径探测利用声波振动式原理，通过发射装置接入天然气PE管道后，向管道内施加一个特定的声波信号，配合接收装置在远端接收对应声波信号，通过数显及监听地面最大信号的强度点，从而定位管道的位置、走向。地质条件越好，得到的值越准确。夯实的土地会比松软的土地得到更好的效果，也能达到更远的传输距离。

3 天然气管线探测管理

3.1 基础管理

首先做好技术交底。项目部组织技术人员针对工程的特点及技术要求，在准备阶段详细搜集该段落各种管线的设计和竣工资料，并且与各家管线所属机构进行有效沟通，收集到测区内不明管段的大致走向图，确保各家管线信息属性的准确性，编写作业指导书，使天然气管线的探测工作做到程序化、规范化、增强易操作性，统一技术标准。其次天然气管线探测在充分搜集、分析已有图件资料及方法试验的基础上，采用实地调查和仪器探测相结合的方法进行探测。天然气管线探测应遵循从已知到未知，从简单到复杂的原则，优先选用有效、快速、轻便的探测方法。天然气管线探测内容必须查明与量注、测注的项目见表1。

表1 天然气管线探测内容

3.2 质量控制管理

所有工程都是通过过程来完成，即签订合同、编写技术设计书、施工前技术交底、方法试验、探测、测量、内部验收到检查验收等都是过程的一部分。在过程中作为重点管控的质量控制管理，必须要坚持“三检制”，就是在施工过程中实施质量自检，做到工前检查、工中控制和工后检查验收。

(1) 施工前：要组织相关责任人和实施人对设计文件、施工图纸进行审核，看其是否满足开工需求；要对施工场地进行实地调查和勘探，看其是否符合施工场地条件；对各项技术交底工作、特殊作业和关键工序有作业指导书进行检查。

(2) 施工过程中：检查施工测量及放线正确与否，精度要求是否达到要求；对施工实施和操作方法、质量标准进行检查；对工班交接记录和工程日志的填写、真实记录等进行检查。

(3) 施工后：先要自检，合格后再组织专职检验员进行全面检查验收，再报项目质量管理部验收合格后由工程监理师验收签认。

质量控制管理是工程质量的保障，所以对每一个过程都需要采取有效的控制措施和方法，开展质量活动，做到事前指导、过程检查等一系列质量目标控制。

3.3 安全措施管理

天然气管线探测工作是一项多学科的复杂的系统工程，具有户外作业、道路施工、井下作业、流动性大等特点，道路运行车辆、行人、交通工具、井下毒气、计算机病毒、雷电等都可能对施工人员、仪器设备、成果数据等造成伤害和损坏，以及数据丢失、泄密等事故的发生，直接或间接的对工程质量、工期、生产效益等发生重大影响，为此必须建立健全安全保障体系，实行全员安全生产责任制，保证安全生产贯穿工程全过程。

安全操作中应该严格执行相关规程。所有工作人员必须熟悉本岗位的《安全操作规程》保护规定，严格执行公司的各项安全规定，做到安全生产，生产必须安全；项目经理在开工之前必须有针对性地组织好安全教育工作；户外作业施工人员必须穿好安全标志服、防砸鞋，下井作业时必须佩带安全绳、安全带，放置明显的警示标志，遵守交通规则；对管道进行调查施工时使用毒气检测仪先进行检测，确保安全后方可下井调查，要注意有毒、有害气体，发现异常要采用保护措施方可作业；进行钎探时，必须用探测仪对钎探点及周围进行探测扫描，确认无电缆和其他管线后才能进行作业；户外作业时使用的设备、图纸、资料等不准离人，谁使用谁保管谁负责。对于工程中的图纸及成果资料专人管理，不得以任何理由转借他人，以防止资料外泄。

安全操作中一旦发生安全事故，立即启动应急救援预案。除立即送受害者到附近的医院急救外，还必须保护现场，及时向项目部和当地有关部门汇报，以便组织有关的人员进行调查，明确事故责任。项目部建立自上而下的、全员参与的、全方位、多层次的安全管理网络。设立专、兼职安全员和兼职安全监督员，做到分工明确、责任落实。

在天然气管线探测工作中人员要保证数据的安全，做好数据的更新与备份工作，防止数据与图形的误用、丢失、严禁病毒入侵。对管线调绘资料、测量成果资料要有专人保管，使用时实行登记制度，以防丢失。测绘成果未经甲方允许，严禁提供给第三方使用。

3.4 保密管理

管线探测工作是个多专业、多工序的系统工程，各工序之间进行资料交接时，全部采用资料登记签收制度，责任到人。公司对资料进行定期清点查验，根据资料保管程度，对责任人给予奖惩。保密资料包括甲方提供的调绘图、地形图、控制成果资料、地下管线普查成果等各种文字、电子资料等。

管线探测施工方对甲方提供的资料、图件应及时登记在册；个人不得擅自复印图件和资料，不得以任何方式向第三方提供，也不得以任何方式向社会传播；对正在使用的资料、图件，个人应负有保管责任。对遗失或有重大损坏情况，应及时上报、备案并追究责任；项目所有成果资料由专人负责，生产人员对调绘等资料的领用应做好登记，用完后及时归还。在外业施工过程中，应充分保证调绘资料等成果不泄露给其他人。

管线探测施工周期较长、涉及面较广，在整个实施过程中做好资料和人员的保密管理同时，对保密流程要不断地进行完善和梳理及改进，确保在管线探测过程中不外泄。最后形成的成果资料，任何人都不得转让。

4 结语

天然气地下管线探测的管理有其局限性。在实际地下管线探测管理过程中，探测人员对其所处工作环境中的电磁背景、地电条件、目标及非目标管线的状况和它们之间的相互干扰关系等是难以完全准确判断的，探测信号作为一种间接证据对其做出的判断具有主观性。因此，整个探测工作管理是在一种模糊的状态下进行的，探测结果也会因此带有一定的模糊性，所以探测结果只是作为一种管线地理位置确定的管理办法，还应结合实际运行管理情况和现场管线现状来进行综合评判。