王朝陽  李劉濤

西安捷通智創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司

隨著材料學(xué)發(fā)展， PE材質(zhì)越來越多的應(yīng)用于燃?xì)夤艿�。但由�?nbsp;P E材質(zhì)具有不導(dǎo)電不導(dǎo)磁的特性，怎樣對(duì)燃?xì)釶E管道進(jìn)行有效探測成為一大技術(shù)難題。

1 常規(guī)非金屬探測技術(shù)

（1）電磁波反射技術(shù)

探地雷達(dá)電磁波探測技術(shù)主要用于非金屬管線探測，也可以探測金屬管線（圖 1）。探地雷達(dá)主要是橫切管線探測，因此難以對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的單一管線追蹤探測，其在一般城市管線探測深度約為2 m左右，管徑要求至少100 mm以上。探地雷達(dá)技術(shù)只能探測出一部分非金屬管線，因此無法完全滿足非金屬管線的探測要求。

（2）聲波振動(dòng)技術(shù)

非金屬管線雖然不導(dǎo)電不導(dǎo)磁但是可以傳導(dǎo)振動(dòng)，利用振動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)來探測非金屬管道的技術(shù)即是基于此。振動(dòng)信號(hào)的傳導(dǎo)有兩種途徑，第一種是通過管道管壁傳導(dǎo)，第二種是在管道介質(zhì)中傳導(dǎo)。振動(dòng)信號(hào)在非金屬管道中傳導(dǎo)距離最遠(yuǎn)100 m左右，這一傳導(dǎo)距離滿足不了大部分客戶的要求，因此這種通過管道管壁傳導(dǎo)振動(dòng)信號(hào)的方式?jīng)]有普及也不算成功。

2 智能燃?xì)釶E管道定位儀GL20

天然氣是一種壓縮氣體，對(duì)振動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)效果非常好，單向最遠(yuǎn)可達(dá)1 500 m。正是基于壓縮天然氣對(duì)振動(dòng)信號(hào)較遠(yuǎn)的傳導(dǎo)距離，西安捷通智創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司采用多頻振動(dòng)信號(hào)量化分析技術(shù)研發(fā)智能燃?xì)釶E管道定位儀GL20，為行業(yè)首創(chuàng)，已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用（圖 2）。

智能燃?xì)釶E管道定位儀GL20分為測聽接收機(jī)和多頻智能型數(shù)字量化接收機(jī)。測聽接收機(jī)是通過人耳用電子聽漏儀測聽發(fā)射振動(dòng)信號(hào)，以人工判別管道位置，當(dāng)人耳接收到最像加載到管道上的聲音且音量最大處即是管道位置。這種技術(shù)對(duì)人的要求較高，聽力敏感的人探測效果較好（圖 3）。

多頻智能型數(shù)字量化接收機(jī)是通過發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射 自然界沒有的復(fù)合頻率振動(dòng)信號(hào)，在地面上用拾音器接收并計(jì)算該信號(hào)，將測算的結(jié)果以柱狀圖和數(shù)值形式顯示在控制手簿上，數(shù)值最大處即為管道位置。所用技術(shù)即多頻振動(dòng)信號(hào)量化分析技術(shù)。

3 多頻振動(dòng)信號(hào)量化分析技術(shù)

多頻振動(dòng)信號(hào)量化分析技術(shù)，消除人為因素對(duì)探測結(jié)果的影響，無需經(jīng)驗(yàn)，不會(huì)測偏測錯(cuò)。同時(shí)還可以選配純音頻的測聽接收機(jī)，在智能接收識(shí)別基礎(chǔ)上增加人為判斷，相互印證，即保證精確性又兼顧效率。

GL20通過發(fā)射系統(tǒng)給管道燃?xì)馐┘右粋�(gè)多頻振動(dòng)信號(hào)，即形成聲源。聲波在管道燃?xì)庵邢蚯胺絺鞑�，并帶�?dòng)燃?xì)夤艿喇a(chǎn)生相同頻率振動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)周圍土壤等介質(zhì)振動(dòng)（圖 4）。我們將拾音系統(tǒng)放置于地表，會(huì)接收到相同頻率但強(qiáng)度不同的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)量化分析后，所接收信號(hào)將以柱狀圖形式顯示于控制手簿。因信號(hào)強(qiáng)度的差異性，柱狀圖會(huì)以不同數(shù)值體現(xiàn)，指導(dǎo)探測人員找尋管道位置（圖 5）。該項(xiàng)技術(shù)將需要人耳識(shí)別的聲音信號(hào)還原為其本質(zhì)振動(dòng)信號(hào)，通過特定接收裝置和特殊算法后，以數(shù)值和柱狀圖形式體現(xiàn)，直觀表示管道位置。

4 應(yīng)用實(shí)例

（1）大荔逸華天然氣有限公司公司經(jīng)常遇到埋地燃?xì)釶E管道位置不明的情況，嚴(yán)重影響施工進(jìn)程，并且時(shí)常引發(fā)事故。經(jīng)使用GL20現(xiàn)場實(shí)測，取得滿意的效果，認(rèn)為GL20定位準(zhǔn)確，操作簡單，不依賴人工經(jīng)驗(yàn)，智能化程度高，是目前埋地燃?xì)釶E管道探測的先進(jìn)技術(shù)。

（2）新疆克拉瑪依燃?xì)夤�司克拉瑪依冬季平均溫度�?3°～﹣6°，天氣寒冷，燃?xì)夤�司�?duì)于儀器在低溫狀態(tài)下能否正常工作非常關(guān)注。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用， GL20不受低溫環(huán)境影響，始終保持高性能，贏得燃?xì)夤�司認(rèn)可。

（3）聊城金捷燃?xì)庥邢薰�司采購�?xiàng)目公司位于文化古城山東省聊城，出于保護(hù)古城地形地貌的考慮，燃?xì)夤艿朗┕へ叫璨捎孟冗M(jìn)技術(shù)，提高探測的精度和效率。公司經(jīng)過反復(fù)比選，最終選定GL20產(chǎn)品。

作者：王朝陽 ，西安捷通智創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司總經(jīng)理。