刍议地下金属管道探测技术的应用

潘清泉

（广东地下管网工程勘测公司，广东 广州 510080）

地下管线探测前需要先考察探测地的周围环境、管线的材质，选择适合的探测方法和探测设备，例如，地下埋藏是金属材质的管线，我们需要使用较常用的物理探测方法，但是对于一些井下深埋管线需要仔细排查管线型号及所属材质，依据实际情况可选择地质雷达法、陀螺仪管道测量法、电磁法、空中梯度测试法及导向法等等。基于此，管线测试工作人员需要具备专业操作知识，能够处理突发问题，以确保地下管线探测工作顺利进行。

1 地下排水管线探测的方法

1.1 明显的管道点探索

明显的勘探意味着勘探区内各种供水管道的检查井，露出地面的管道点，以及与管道相连的附件和结构（结构）等明显的管道点。钎焊直接连接到管道顶部以测量埋深；埋设各种井盖，挖掘和测量浅埋井盖，硬盖或硬盖不易挖掘。该装置经过验证和测量。通过各种明显的探索，各种管道确定了必须通过仪器探测的管道部分，为下一次仪器勘探奠定了基础。

1.2 隐藏管道点探索

在实践中，不同的管道研究方法如下所列:①电线金属探测器通常根据管道材料和类型决定侦察方法。金属探测方法主要包括直接方法、夹钳法和感应法。等待当你使用探测器时，从已知的点发出信号。对于少干扰在干扰少和管道用感应法或直接法检测，旨在通过管道直接连接信号,可以通过连接侧感应方法,如卧式压力线,减少干扰的侧壁。②对通信电缆和电网的研究，在犯罪现场有许多新的开口、手孔或露点，是由于通信中使用刺激信号的条件。因此，刺激管道的信号方法主要使用镊子方法，在某些情况下，管组内电缆的位置不是分类的，当管组内电缆的位置和深度被控制时，管组内电缆的位置被控制到外顶点的中心和深度。③非金属与非金属管道通常使用在野外研究地质雷达探测法,应等初步处理情况,如交通和真空电导线通常戴在外壳或金属外壳,是材料本身就是电磁信号可以用来探测线或金属壳体内部使用的信号。一般来说，主要是进行调查的，可请主管当局通报，并进行钻探工作和检查钻探设施。

2 井下管线探测技术方法

2.1 电磁感应技术

电磁感应技术是采用电磁感应原理在井下排水管道外侧进行一种电磁信号检测。通常情况下所使用的技术方法有诱导法、钳位法、示踪法。钳位方法将环形夹钳放置在管道上，然后给它通电，通过夹具产生谐波磁场，并将其耦合到供水线路以产生感应电流，然后使用接收装置获取信号。示踪方法发送可以将电磁信号发射到非金属管道的探头或导线，然后使用接收装置在地面上获得电磁信号，从而确定地下非金属管道的方向和深度，主要用于出入口。非金属管道和人防工程具有较高的信号强度和较好的检测效果。感应方法是通过发射器通过管道产生的电磁场诱导二次电磁场，然后通过接收二次电磁场信号进行检测，根据抑制干扰管道的不同方法，主要包括垂直压力线法，水平压线法，倾斜线法，其中垂直线法发射器直立在地面上，产生水平磁偶极子场，可以检测出突出管道的异常，但当两者的间距检测效果差时管道比较接近;水平压力线法通过将发射机直接定位在与检测管道相邻的并行管道上方，可以抑制相邻管道的干扰;倾斜压力线法使得发射器的线圈倾斜与干扰管道分离，从而抑制干扰管道的信号并增强信号，检测管道异常，如下图所示：

图1 地下管线探测定位示意图

图2 地下管线探测定深示意图

在理想情况下，管线的信号较为清晰和简洁，如在一直管上，没有噪声和其他干扰，加上好的观测位置，而实际情况有很大的不同，现在用水量的与日俱增，管线分部多且复杂，诸多的因素都有可能对被测管线的信号造成影响。信号的衰减可能是探测器引起的共振衰减，早起信号衰减速率快，中期次之，晚期则相对缓慢，感应信号的这种衰减特征就使得我们探测二磁场信号相对较为困难，所以可能丢失一部分信息，应对探测器的结构和同轴传输线结构进行改进设计，以消除可能存在的共振情况和同轴线的高次模引起的传输衰减。所以在实际对管线进行探测中就容易出现误差，就需要对管线探测进行衡量时的定深与定位进行改进，对利用电磁法进行管线探测产生的影响因素分成同源干扰而造成磁场畸变和杂散信号产生的干扰以及管线探测仪的性能等。

2.2 地质雷达技术

探地雷达技术又称之为地质雷达技术，采用地质雷达将不同频率的高频脉冲电波输送到井下媒介中。若探测到目标，电磁波会将反射信号反馈回来，依据所传输的信号波形，对照探测标准，能够直接看出井下管道的概况，起到快速确定目标管道作用。地质雷达波在井下媒介中传输，在波动方程理论指导下，确定雷达波形、传播路径、磁场强度是否受到其它媒介影响，所以，探地雷达波信号传输过来时，振幅数据与雷达波形能够推测出井下管线所在位置。

2.3 高密度电阻率技术

高密度电阻率技术与传统的电阻率探测法有一些相似点，由于待测井下管线与其周围不同媒介的电导率差异值对井下排水管道排水情况进行检测，在运用该技术前一定要提前布置电极，将各种类型的电极通过转换器进行转换，完成电阻率运动模式转变及电极布置。

2.4 井磁梯度技术

地下金属管道具有强磁性特点，管道周围介质与金属管道检测是通过磁差值来确定。探测垂直分布的磁场强度，找出地下排水管道磁异常原因，明确井下排水管道的排布走向，随后进行定量计算。

2.5 高精度磁测量技术

高精度磁测量技术可以准确定位磁异常部件，从而实现供水管道的精确定位，特别是非开挖，平行和间距非金属管道，检测效果非常好。然而，通过该技术方法测量的磁场值包括磁场的背景值和磁体的磁场值，在现场应用期间必须消除磁场背景值的影响。

3 结论

不断加强对紧密排列的地下平行排水管道检测技术的研究，为井下排水管道检测提供可靠的技术支持，确保在复杂情况下实施管道检测操作时检测过程的顺利完成，检测结果准确。