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供水PE管道的探測難題是如何解決的?

時間:2022-03-24 15:01:35   


PE(聚乙烯)材質的管道越來越多的應用于燃氣、供水、消防等城市地下管網中。供水的PE管道材質和燃氣PE管道一樣,埋地后同樣面臨著探測的難題。


在我們使用主動聲源PE探管儀探測PE燃氣管道的過程中,很多管線探測同行馬上就聯想到既然燃氣PE管道可以準確測了,那供水的PE管道能不能測呢?


20215月,應業(yè)主方的邀請我們來到武漢某工地,采用主動聲源PE探管儀進行供水PE管道的探測試驗。

微信圖片_20220322134908.jpg


我們通過改進聲波驅動器,順利地和消防管道的入口(消防栓)連接起來,另我們非常驚喜的探測結果,通過這個方法在信號源的兩邊單向各自探測到了100多米,難道我們供水PE管道真的就這樣成功了?


經過微弱的信號搜索,我們成功解決了業(yè)主在這一處供水PE管道的探測,這也是我們第一次在供水PE管道上成功測試。


但是總體來說,和燃氣PE管道探測相比,燃氣PE管道單向探測最長距離可以到達1公里以上,探測信號很強、很明顯。為什么供水PE管道必須要通過微弱信號才能探測得到呢?


主動聲源PE探管儀通過向管道中的介質施加一個特定頻率聲波信號,聲波再透過管壁傳播到達地面,在地面通過聲波信號分析從而到達探測的目的。

主動聲源原理圖13-1.jpg


其中管道中的介質是信號傳播的關鍵,也是使用主動聲源PE探管儀的地球物理應用條件。


聲波在各類介質傳播特性差別很大。這與管內介質的物理屬性-----聲阻抗關系密切,聲阻抗物理含義就是聲波傳導時介質位移需要克服的阻力,聲阻抗值越大表明介質對聲波傳播的阻礙就越大。

圖片1.png

 

從上圖中我們看出,PE燃氣管中介質----甲烷的特性阻抗值為294N·s/m3,空氣的特性阻抗值為415N·s/m3

 

我們在探測過程中也遇到有很多朋友問:沒有使用的燃氣PE管道能不能探測呢?


當然也是可以的,沒有通氣的PE燃氣管也是可以探測,只要有空氣,也可以探測。只是因為聲阻抗的原因,效果沒有比探測通氣了的PE燃氣管好。


我們在看看水的聲阻抗1.480×103·103N·s/m3,這約是甲烷氣體阻抗值的5000倍,約是空氣的3500倍,水的聲阻抗非常大,所以聲波在水中傳播時能量衰減的太快。


這也是我們在供水PE管道探測中信號很弱的原因。同時也有人疑問到,聲波在氣體、液體、固體中的傳播速度是:


固體>液體>氣體


那么,聲波不是在水(液體)中傳播的速度不是比空氣中傳播更快嗎?


這里有個理解的誤區(qū),探測傳感器所測的是聲波在空間中傳播時的振動幅度,可以理解為信號強度,而不是探測聲波的速度。信號的強度和介質的聲阻抗有很大的關系。


所以根據目前PE探管儀音頻驅動器的功率有限,即不可能再將功率提高幾千倍來達到增加遠距離聲波信號的問題。這就是目前供水PE管道和燃氣PE管道探測效果存在差異的主要原因。


盡管信號比較弱,但是我們在供水PE管道或者消防管道中有個有利的條件:


不管是供水PE管道還是市政的消防管道,具有多的閥門和消防栓作為信號接口。


按照 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范 GB50974-2014要求第7.2.5條:市政消火栓的保護半徑不應超過150m,間距不應大于120m


在不大于120m的消防栓接入口中完全可以采用主動聲源PE探管儀進行探測。


我們在實際探測過程中,如果遇到供水PE管道的探測問題,可以采用主動源PE探管儀試試。任何物探方法都具有應用的條件,通過現場主動的施加探測方法有利條件,也能解決我們的探測問題。

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作者簡介:王輝,地球物理勘探專業(yè)畢業(yè),從事燃氣PE管道探測5年,聯系微信:wh363894029

 

武漢礦發(fā)信息科技有限責任公司位于武漢市東湖新技術開發(fā)區(qū),是由原來深耕在燃氣、地下管道、勘察、系統(tǒng)軟硬件行業(yè)數十年的專業(yè)團隊組建而成,目的在于更高效地為國內用戶提供高質量、高性價比的產品和技術服務。

公司自主研發(fā)和生產的燃氣PE探管儀自上市以來,已在江蘇、湖北、浙江、河北、廣東、福建、江西、甘肅等全國二十多個地區(qū)為燃氣企業(yè)解決大量的燃氣地下管線探測難題,2021年該設備一度供不應求,其同時采用監(jiān)聽、數值、柱狀圖三種方式可以在探測現場準確高效的進行燃氣PE管道定位,受到探測單位的喜愛。技術創(chuàng)新是我們一直的追求,我們的目標就是為用戶提供可靠、穩(wěn)定、便捷安全的產品。


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