王朝阳  李刘涛

西安捷通智创仪器设备有限公司

随着材料学发展， PE材质越来越多的应用于燃气管道。但由于 P E材质具有不导电不导磁的特性，怎样对燃气PE管道进行有效探测成为一大技术难题。

1 常规非金属探测技术

（1）电磁波反射技术

探地雷达电磁波探测技术主要用于非金属管线探测，也可以探测金属管线（图 1）。探地雷达主要是横切管线探测，因此难以对复杂环境下的单一管线追踪探测，其在一般城市管线探测深度约为2 m左右，管径要求至少100 mm以上。探地雷达技术只能探测出一部分非金属管线，因此无法完全满足非金属管线的探测要求。

（2）声波振动技术

非金属管线虽然不导电不导磁但是可以传导振动，利用振动信号传导来探测非金属管道的技术即是基于此。振动信号的传导有两种途径，第一种是通过管道管壁传导，第二种是在管道介质中传导。振动信号在非金属管道中传导距离最远100 m左右，这一传导距离满足不了大部分客户的要求，因此这种通过管道管壁传导振动信号的方式没有普及也不算成功。

2 智能燃气PE管道定位仪GL20

天然气是一种压缩气体，对振动信号传导效果非常好，单向最远可达1 500 m。正是基于压缩天然气对振动信号较远的传导距离，西安捷通智创仪器设备有限公司采用多频振动信号量化分析技术研发智能燃气PE管道定位仪GL20，为行业首创，已成功实现商业应用（图 2）。

智能燃气PE管道定位仪GL20分为测听接收机和多频智能型数字量化接收机。测听接收机是通过人耳用电子听漏仪测听发射振动信号，以人工判别管道位置，当人耳接收到最像加载到管道上的声音且音量最大处即是管道位置。这种技术对人的要求较高，听力敏感的人探测效果较好（图 3）。

多频智能型数字量化接收机是通过发射系统发射 自然界没有的复合频率振动信号，在地面上用拾音器接收并计算该信号，将测算的结果以柱状图和数值形式显示在控制手簿上，数值最大处即为管道位置。所用技术即多频振动信号量化分析技术。

3 多频振动信号量化分析技术

多频振动信号量化分析技术，消除人为因素对探测结果的影响，无需经验，不会测偏测错。同时还可以选配纯音频的测听接收机，在智能接收识别基础上增加人为判断，相互印证，即保证精确性又兼顾效率。

GL20通过发射系统给管道燃气施加一个多频振动信号，即形成声源。声波在管道燃气中向前方传播，并带动燃气管道产生相同频率振动，进而带动周围土壤等介质振动（图 4）。我们将拾音系统放置于地表，会接收到相同频率但强度不同的振动信号，经量化分析后，所接收信号将以柱状图形式显示于控制手簿。因信号强度的差异性，柱状图会以不同数值体现，指导探测人员找寻管道位置（图 5）。该项技术将需要人耳识别的声音信号还原为其本质振动信号，通过特定接收装置和特殊算法后，以数值和柱状图形式体现，直观表示管道位置。

4 应用实例

（1）大荔逸华天然气有限公司公司经常遇到埋地燃气PE管道位置不明的情况，严重影响施工进程，并且时常引发事故。经使用GL20现场实测，取得满意的效果，认为GL20定位准确，操作简单，不依赖人工经验，智能化程度高，是目前埋地燃气PE管道探测的先进技术。

（2）新疆克拉玛依燃气公司克拉玛依冬季平均温度﹣13°～﹣6°，天气寒冷，燃气公司对于仪器在低温状态下能否正常工作非常关注。经实际应用， GL20不受低温环境影响，始终保持高性能，赢得燃气公司认可。

（3）聊城金捷燃气有限公司采购项目公司位于文化古城山东省聊城，出于保护古城地形地貌的考虑，燃气管道施工亟需采用先进技术，提高探测的精度和效率。公司经过反复比选，最终选定GL20产品。

作者：王朝阳 ，西安捷通智创仪器设备有限公司总经理。