天然氣管線探測管理探討

上海金山天然氣有限公司 朱 強

進入 21世紀，新材料和新技術迅猛發(fā)展，天然氣管線，除了傳統(tǒng)的灰管、鋼管外，新型材料PE管也成為現(xiàn)代化新城地下管材的必選材料。隨著新材料和新技術的發(fā)展和天然氣管線相關規(guī)范制度的完善，天然氣管線安裝管理和運行管理逐漸完善，同時增設了若干相關管理規(guī)定。天然氣管線探測是指通過一種或者多種探測方法、按照一定的步驟將管線的信息全面完整地再呈現(xiàn)出來的過程，天然氣管線的準確定位對相關管理工作尤為重要。

1 地下管線探測目的和基本原理

地下管線可以被探測到的是它與其周圍土壤介質之間存在著明顯的物性差異。一切地下管線與其周圍介質之間最明顯的物性差異就是其空間上的線性延續(xù)特征。地下管線在空間上的線性延續(xù)特征是幾乎所有探測方法能夠區(qū)分地下管線和其它介質的最基本的物性前提，當電流通過埋地管道時，周圍會產(chǎn)生交變磁場，即只有在追蹤到磁場信號具有明確的線性延續(xù)特征時，才能說明它有一個地下管線信號。

地下管線探測的目的就是確定管線的位置、埋深形成詳實的地下管線資料，保護已有地下管線，防止施工時對管線造成破壞。地下管線探測的影響體現(xiàn)在方方面面，如在進行設計、施工和管理工作中，地下管線資料的缺失和偏差經(jīng)常導致人們盲目施工，損壞地下管線，甚至引起事故。這時完整準確的地下管線信息可以幫助人們最大限度地避免這種不必要的人力和財力損失。

2 天然氣管線探測方法

目前天然氣管線探測方法以電磁法探測為主。一方面是我國早期地下管線除排水管外絕大多數(shù)是金屬材質的；另一方面是電磁法探測原理更好地適應了當時技術發(fā)展條件，率先實現(xiàn)了應用儀器的輕便化、探測結果的靈敏化和精確化以及設備生產(chǎn)的經(jīng)濟化，從而使得效率高、經(jīng)濟性好的探測服務行業(yè)得以生存和發(fā)展。

不同的探測方法可以依據(jù)不同的物性差異方面對這個線性特征加以檢測。比如地下金屬管道的電導率、磁導率、介電常數(shù)等與大地土壤之間存在著較大的差異，于是可以應用電磁法針對其線性特征進行探測；地下管線的波阻抗與其周圍大地土壤之間存在著較大的差異，而且管線頂部一般具有弧形的空間形態(tài)，于是可以應用電磁波的折射和反射原理來對其進行探測；可以利用地下非金屬管道的中空結構，應用電磁示蹤法對其進行探測等。

2.1 金屬天然氣管線(或帶示蹤線的PE天然氣管線)探測方法

天然氣管線材質一般為金屬材質。金屬材質可以采用感應法和直連法進行探測。

(1) 感應法。感應法探測天然氣管線是利用明顯管線點(如閥門井等)來確定管線的大致走向，再沿管線走向方向連續(xù)追蹤，發(fā)射機應放置在地下管線地面上的投影位置且距管線中心最近處的效果最佳，選擇適當頻率進行詳細探測。

(2) 直連法。直連法探測天然氣管線是將發(fā)射機與裸露的管線直接連接起來，對金屬管線直接施加電流，從而在管線周圍產(chǎn)生磁場，利用接收機測量磁場內部的磁感應情況，進而對管線進行追蹤定位。離接入點越遠，沿管線傳導的電流越小，則相應的磁場信號就越弱。

2.2 天然氣PE管道路徑探測法

天然氣PE管道路徑探測利用聲波振動式原理，通過發(fā)射裝置接入天然氣PE管道后，向管道內施加一個特定的聲波信號，配合接收裝置在遠端接收對應聲波信號，通過數(shù)顯及監(jiān)聽地面最大信號的強度點，從而定位管道的位置、走向。地質條件越好，得到的值越準確。夯實的土地會比松軟的土地得到更好的效果，也能達到更遠的傳輸距離。

3 天然氣管線探測管理

3.1 基礎管理

首先做好技術交底。項目部組織技術人員針對工程的特點及技術要求，在準備階段詳細搜集該段落各種管線的設計和竣工資料，并且與各家管線所屬機構進行有效溝通，收集到測區(qū)內不明管段的大致走向圖，確保各家管線信息屬性的準確性，編寫作業(yè)指導書，使天然氣管線的探測工作做到程序化、規(guī)范化、增強易操作性，統(tǒng)一技術標準。其次天然氣管線探測在充分搜集、分析已有圖件資料及方法試驗的基礎上，采用實地調查和儀器探測相結合的方法進行探測。天然氣管線探測應遵循從已知到未知，從簡單到復雜的原則，優(yōu)先選用有效、快速、輕便的探測方法。天然氣管線探測內容必須查明與量注、測注的項目見表1。

表1 天然氣管線探測內容

3.2 質量控制管理

所有工程都是通過過程來完成，即簽訂合同、編寫技術設計書、施工前技術交底、方法試驗、探測、測量、內部驗收到檢查驗收等都是過程的一部分。在過程中作為重點管控的質量控制管理，必須要堅持“三檢制”，就是在施工過程中實施質量自檢，做到工前檢查、工中控制和工后檢查驗收。

(1) 施工前：要組織相關責任人和實施人對設計文件、施工圖紙進行審核，看其是否滿足開工需求；要對施工場地進行實地調查和勘探，看其是否符合施工場地條件；對各項技術交底工作、特殊作業(yè)和關鍵工序有作業(yè)指導書進行檢查。

(2) 施工過程中：檢查施工測量及放線正確與否，精度要求是否達到要求；對施工實施和操作方法、質量標準進行檢查；對工班交接記錄和工程日志的填寫、真實記錄等進行檢查。

(3) 施工后：先要自檢，合格后再組織專職檢驗員進行全面檢查驗收，再報項目質量管理部驗收合格后由工程監(jiān)理師驗收簽認。

質量控制管理是工程質量的保障，所以對每一個過程都需要采取有效的控制措施和方法，開展質量活動，做到事前指導、過程檢查等一系列質量目標控制。

3.3 安全措施管理

天然氣管線探測工作是一項多學科的復雜的系統(tǒng)工程，具有戶外作業(yè)、道路施工、井下作業(yè)、流動性大等特點，道路運行車輛、行人、交通工具、井下毒氣、計算機病毒、雷電等都可能對施工人員、儀器設備、成果數(shù)據(jù)等造成傷害和損壞，以及數(shù)據(jù)丟失、泄密等事故的發(fā)生，直接或間接的對工程質量、工期、生產(chǎn)效益等發(fā)生重大影響，為此必須建立健全安全保障體系，實行全員安全生產(chǎn)責任制，保證安全生產(chǎn)貫穿工程全過程。

安全操作中應該嚴格執(zhí)行相關規(guī)程。所有工作人員必須熟悉本崗位的《安全操作規(guī)程》保護規(guī)定，嚴格執(zhí)行公司的各項安全規(guī)定，做到安全生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全；項目經(jīng)理在開工之前必須有針對性地組織好安全教育工作；戶外作業(yè)施工人員必須穿好安全標志服、防砸鞋，下井作業(yè)時必須佩帶安全繩、安全帶，放置明顯的警示標志，遵守交通規(guī)則；對管道進行調查施工時使用毒氣檢測儀先進行檢測，確保安全后方可下井調查，要注意有毒、有害氣體，發(fā)現(xiàn)異常要采用保護措施方可作業(yè)；進行釬探時，必須用探測儀對釬探點及周圍進行探測掃描，確認無電纜和其他管線后才能進行作業(yè)；戶外作業(yè)時使用的設備、圖紙、資料等不準離人，誰使用誰保管誰負責。對于工程中的圖紙及成果資料專人管理，不得以任何理由轉借他人，以防止資料外泄。

安全操作中一旦發(fā)生安全事故，立即啟動應急救援預案。除立即送受害者到附近的醫(yī)院急救外，還必須保護現(xiàn)場，及時向項目部和當?shù)赜嘘P部門匯報，以便組織有關的人員進行調查，明確事故責任。項目部建立自上而下的、全員參與的、全方位、多層次的安全管理網(wǎng)絡。設立專、兼職安全員和兼職安全監(jiān)督員，做到分工明確、責任落實。

在天然氣管線探測工作中人員要保證數(shù)據(jù)的安全，做好數(shù)據(jù)的更新與備份工作，防止數(shù)據(jù)與圖形的誤用、丟失、嚴禁病毒入侵。對管線調繪資料、測量成果資料要有專人保管，使用時實行登記制度，以防丟失。測繪成果未經(jīng)甲方允許，嚴禁提供給第三方使用。

3.4 保密管理

管線探測工作是個多專業(yè)、多工序的系統(tǒng)工程，各工序之間進行資料交接時，全部采用資料登記簽收制度，責任到人。公司對資料進行定期清點查驗，根據(jù)資料保管程度，對責任人給予獎懲。保密資料包括甲方提供的調繪圖、地形圖、控制成果資料、地下管線普查成果等各種文字、電子資料等。

管線探測施工方對甲方提供的資料、圖件應及時登記在冊；個人不得擅自復印圖件和資料，不得以任何方式向第三方提供，也不得以任何方式向社會傳播；對正在使用的資料、圖件，個人應負有保管責任。對遺失或有重大損壞情況，應及時上報、備案并追究責任；項目所有成果資料由專人負責，生產(chǎn)人員對調繪等資料的領用應做好登記，用完后及時歸還。在外業(yè)施工過程中，應充分保證調繪資料等成果不泄露給其他人。

管線探測施工周期較長、涉及面較廣，在整個實施過程中做好資料和人員的保密管理同時，對保密流程要不斷地進行完善和梳理及改進，確保在管線探測過程中不外泄。最后形成的成果資料，任何人都不得轉讓。

4 結語

天然氣地下管線探測的管理有其局限性。在實際地下管線探測管理過程中，探測人員對其所處工作環(huán)境中的電磁背景、地電條件、目標及非目標管線的狀況和它們之間的相互干擾關系等是難以完全準確判斷的，探測信號作為一種間接證據(jù)對其做出的判斷具有主觀性。因此，整個探測工作管理是在一種模糊的狀態(tài)下進行的，探測結果也會因此帶有一定的模糊性，所以探測結果只是作為一種管線地理位置確定的管理辦法，還應結合實際運行管理情況和現(xiàn)場管線現(xiàn)狀來進行綜合評判。