黃國強

中石化天然氣川氣東送管道分公司

［摘 要］本文結(jié)合中石化川氣東送巡線隊日常光纜定位探測工作，對常用探測方法進行總結(jié)，分析影響探測精度的各種因素，提出相應(yīng)的改進措施。

［關(guān)鍵詞］光纜位置 探測技術(shù)

在第三方施工作業(yè)之前，巡線隊首先要將管道光纜的具體位置（埋深、走向）探明，以便于后續(xù)管道保護工作的順利實施,然而，很多情況下無法準確探測光纜的位置。提高地下光纜定位探測的準確性，是一個急需解決的問題。

本文以RD8000探測儀為例，通過總結(jié)常用光纜探測方法，提出了提高光纜定位探測精度的實際措施，從而為防止第三方施工破壞光纜創(chuàng)造有利條件。

1 探測儀的工作原理

RD8000探測儀中的發(fā)射機產(chǎn)生特定頻率電磁波，并通過不同的發(fā)射連接方式將發(fā)送信號傳送到地下光纜的金屬部件（鋁箔或加強芯）上，地下金屬部件感應(yīng)到電磁波后，在金屬部件表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流就會沿著金屬部件向遠處傳播，在電流的傳播過程中，又會通過該地下金屬部件向地面輻射出電磁波，這樣當管線定位儀接收機在地面探測時，就會在光纜正上方的地面接收到電磁波信號，地下管線探測儀通過接收到的信號強弱變化就能判別光纜的位置和走向。如圖1所示。

圖1 探測儀工作原理圖

2 常用的光纜探測方法

2.1 感應(yīng)法信號探測

2.1.1 設(shè)備操作

（ 1）發(fā)射機。打開發(fā)射機電源，調(diào)節(jié)頻率，用增益鍵調(diào)節(jié)輸出信號。頻率調(diào)到8KHz，面朝檢測方向放置在光纜正上方。發(fā)射機表盤如圖2所示。

圖2 發(fā)射機表盤

（ 2）接收機。打開接收機電源 ，調(diào)節(jié)頻率 ，通過向上/向下箭頭 調(diào)節(jié)信號，用天線鍵 來進行谷峰值、峰值、谷值、信號天線模式的切換。頻率調(diào)到8KHz（與發(fā)射機頻率要保持一致）。接收機表盤如圖3所示。

圖3 接收機表盤

2.1.2 探測

（ 1）工作人員持接收機徒步沿光纜進行探測，與光纜垂直移動，搜索光纜，必要時旋轉(zhuǎn)一下接收機，擺正其與光纜的方向。如圖4所示。

圖4 感應(yīng)法測試模擬圖

（ 2）把接收機調(diào)到谷值法，沿著光纜走動并左右擺動接收機，箭頭對準的點就是光纜的位置。如圖5所示。

圖5 谷值法示意圖

（ 3）確定光纜位置后轉(zhuǎn)動接收機，注意觀察讀數(shù)的變化。接收機與光纜走向垂直時，讀數(shù)最大；接收機與光纜走向平行時，讀數(shù)最小。假如用峰值法，數(shù)字最大時就是光纜的位置。如圖6所示。

圖6 峰值法示意圖

（ 4）采用箭頭法快速跟蹤光纜，效率最高。如圖7所示。

圖7 箭頭法示意圖

（ 5）連續(xù)擺動接收機并延光纜方向前進，跟蹤光纜的走向，邊走邊擺動接收機，保證光纜就在腳下。

2.1.3 注意事項

（ 1）發(fā)射機正下方且與發(fā)射機方向一致的管線的信號最大，所以施加信號之前知道管線的準確位置和走向是非常重要的。

（ 2）無源探測距離較短，只有約100米的有效探測距離。

（ 3）無源探測適用于單獨一根光纜線路和偏離管道的光纜檢測。

（ 4）抗干擾較差，如周邊存在其他管道或埋地光纜，對測試影響較大。

（ 5）為確保測量準確，一般需要遠離發(fā)射機30米遠測埋深。

2.2 夾鉗法信號探測

2.2.1 設(shè)備操作

發(fā)射機的操作如2.1.1中（ 1）所述，在調(diào)節(jié)輸出信號后連接夾鉗，夾鉗直接套在光纜上。

接收機的操作如2.1.1中（ 2）所述。

2.2.2 探測

（ 1）接通電源設(shè)置完畢后將夾鉗夾住光纜，工作人員持接收機徒步沿光纜進行探測，與光纜垂直移動，搜索光纜，必要時旋轉(zhuǎn)一下接收機，擺正其與光纜的方向。如圖8所示。

圖8 夾鉗法測試模擬圖

步驟（ 2）—（ 5）如2.1.2所述。

2.2.3 注意事項

（ 1）有源探測的距離為500米，其中0～200米范圍雷迪接收機信號穩(wěn)定，能準確測試出光纜的位置； 200～500米范圍雷迪接收機信號有所減弱，只顯示單邊箭頭，但仍能探測出光纜的位置。

（ 2）有源探測適用于單獨光纜線路的檢測、多條光纜的檢測、管道與光纜同溝敷設(shè)的檢測、管道與光纜偏離的檢測。

（ 3）抗干擾較強，對于埋深低于1米的光纜，位置及深度的探測比較準確。

3 探測結(jié)果分析及保障措施

通過實際開挖驗證，我們可以分析探測儀探測數(shù)據(jù)與實際埋深間的誤差。下面以武漢光纜支線中洲大橋段的5處測量點的數(shù)據(jù)進行分析。如圖9、表1所示。

圖9 探測與實際開挖測量對比分析圖

從表1我們不難看出，同等條件下采用夾鉗法測量數(shù)據(jù)較普通感應(yīng)法更加精準，這主要是因為夾鉗法抗干擾能力更強。同時我們發(fā)現(xiàn)，無論是夾鉗法還是感應(yīng)法與實際數(shù)據(jù)都存在一定的差異。通過分析，我們認為原因可以歸結(jié)為三個方面，并提出了相應(yīng)的改進措施，具體見表2。

在平時的光纜定位探測中，我們不僅要做好第一步測量工作，同時還要注意對測量結(jié)果進行驗證，多方面確保數(shù)據(jù)的準確性。最簡單的做法就是把接收機從地面提高0.5米重復(fù)進行深度測量。如果測量到的深度增加的值與接收機提高的高度相同，表示深度測量是正確的。如果條件合適，深度的測量偏差為±2.5%。然而，有時不可能知道現(xiàn)場條件是否適合深度測量，在這種情況下可采用以下的技術(shù)措施進行檢查。

（ 1）檢查15米范圍內(nèi)信號是否相對穩(wěn)定，并且在初始深度測量點的兩邊進行深度測量；（ 2）檢查目標管線附近1至2米范圍之內(nèi)是否有攜帶信號干擾的管線。這是造成深度測量誤差最常見的原因，鄰近管線感應(yīng)了很強的信號可能造成±50%的深度測量誤差；

（ 3）在稍微偏離管線的位置進行幾次深度測量，深度最小的讀數(shù)是最準確的，而且該處指示的位置也是最準確的。

4 結(jié)束語

準確探測地下光纜的位置，是管道保護工作的重要基石。只有通過不斷總結(jié)光纜測量的經(jīng)驗，

使作業(yè)人員掌握正確的測量方法和最佳的測量方式，采取多方面的的驗證措施，才能提高光纜的定位準確度，為后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。

作者簡介：

黃國強，男， 1988年3月5日生，工學學士，助理工程師， 2012年6月畢業(yè)于中國石油大學（華東），現(xiàn)在中石化天然氣川氣東送管道分公司從事管道保護工作。

《管道保護》2016年第4期（總第29期）