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地下管線檢測(cè)信號(hào)的影響因素

地下管線檢測(cè)信號(hào)的影響因素很多，主要因檢測(cè)原理與檢測(cè)方法不同存在很大的差異，檢測(cè)者熟練掌握這些因素，對(duì)提高檢測(cè)效果，減少（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）誤判，均具有重要意義。

下面將以電磁法中的直連方法，檢測(cè)地下鋼管外防腐層破損因素為例分述如下。

1．發(fā)射場(chǎng)源的因素

發(fā)射場(chǎng)源的接線位置、選擇功率、阻抗匹配選擇，關(guān)系到盲區(qū)的大小、管位的偏移、一次性檢測(cè)距離的遠(yuǎn)近等等。

(1)發(fā)射場(chǎng)源位置對(duì)檢測(cè)效果的影響：發(fā)射場(chǎng)源位置應(yīng)選擇在單向發(fā)射或雙向發(fā)射位置接線，否則選擇多支路中心點(diǎn)、總閥門、總泵站、無防腐層處或防腐大量脫落處，發(fā)射接線點(diǎn)浸泡在水中，發(fā)射信號(hào)就會(huì)就近構(gòu)成回路，電磁波（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）不向遠(yuǎn)處傳輸，使得遠(yuǎn)處破損點(diǎn)的漏電電流不能輻射到地表，從而形成漏檢。

(2)發(fā)射功率對(duì)檢測(cè)效果的影響：發(fā)射功率選擇，初始階段應(yīng)控制在5 - 10W 之間，隨著測(cè)試距離的延伸，逐步提高發(fā)射功率，這樣既可節(jié)省電池電量，確保遠(yuǎn)端測(cè)試電池能量的需要，又可延長(zhǎng)（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）一次性檢測(cè)距離，提高工作效率。

(3)阻抗匹配對(duì)檢測(cè)效果的影響：阻抗匹配的選擇，接地回路電阻應(yīng)控制在5-100Ω之間，通過除銹、給接地電極澆水、打深或拔淺接地電極等方式調(diào)節(jié)阻抗匹配。如果回路電阻過高，管線中不能形成足夠的電流，在地表也就收不到磁場(chǎng)信號(hào)和電位場(chǎng)信號(hào)，也就難以分析、判斷管道狀況。如果回路電阻太低，大量電池能量就近構(gòu)成回路，就會(huì)出現(xiàn)向上調(diào)節(jié)功，功率反而下降的反?，F(xiàn)象。

(4)接地點(diǎn)對(duì)檢測(cè)效果的影響：接地點(diǎn)位置選擇關(guān)系到盲區(qū)的范圍大小，發(fā)射點(diǎn)附近管線的位置偏移與修正方向，修正數(shù)值，測(cè)試距離的遠(yuǎn)近，單線-大地回路的地磁場(chǎng)是否分布均勻，應(yīng)盡可能選擇雙邊接地（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司），并與管線走向成90^°垂直分布，接地點(diǎn)距離管線越遠(yuǎn)越好。

(5)信號(hào)的影響：觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，首選連續(xù)信號(hào)，因連續(xù)信號(hào)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，當(dāng)電池能量供應(yīng)不足時(shí)，或外界有相同頻率干擾時(shí)，才選間歇信號(hào)。

(6)頻率影響：眾所周知，高頻率信號(hào)在管（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）線上衰減快，傳輸距離近；低頻信號(hào)在管線上傳輸距離遠(yuǎn)，衰減慢；具有多頻可選的儀器設(shè)備，根據(jù)不同的管道外防腐層狀況，選擇不同的頻率，結(jié)合測(cè)試長(zhǎng)度、管徑、圍土(孟表柱)狀況等參數(shù)分析就可大體估算出其絕緣電阻，從而推算出防腐層等級(jí)。

2．管道位置的影響

地下管線檢測(cè)信號(hào)的拾取，一般要求在管線的正上方的地表拾取信號(hào)；偏離管線正上方越遠(yuǎn)，信號(hào)會(huì)越小。無論是聽音法測(cè)水漏，還是氣敏法測(cè)氣漏、電位法測(cè)防腐層破損，均需由探測(cè)管道位置（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）的探管儀導(dǎo)向，新建管道小回填時(shí)，原管道路由還很清楚，才可不用探管儀導(dǎo)向，直接用檢測(cè)儀拾取信號(hào)。經(jīng)驗(yàn)表明，每偏離管道中心1m的距離，電位相差400mV左右的信號(hào)強(qiáng)度。

管道埋深的與平面位置一樣，管道變深信號(hào)變小，管道變淺，信號(hào)變強(qiáng)。

3．測(cè)試距離的影響

靠近發(fā)射機(jī)信號(hào)強(qiáng)，遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)信號(hào)逐步變?nèi)?，因此隨著測(cè)試距離的延伸，要逐步提高發(fā)射機(jī)的功率，提高接收機(jī)的靈敏度，以補(bǔ)償沿線的衰耗值。

4．管道直徑的影響

大管徑管線與土壤接觸面積大，衰耗快，小管徑管線與土壤接觸面積小，衰耗慢，在其他因素固定不變的情況下，20W功率的信號(hào)源，雙向發(fā)射，大口徑管道測(cè)試距離5km，小口徑管道測(cè)試距離10km，而發(fā)射到電纜線上能傳送數(shù)百公里。

5．管道外防腐層絕緣電阻的影響

地下管道外防腐層絕緣電阻是由外防腐層破損的數(shù)目多少、大小以及材料的絕緣性能、老化程度等因素決定的，它是防腐層好壞的重要標(biāo)志。優(yōu)良的防腐層檢測(cè)距離遠(yuǎn)，差劣的防腐層發(fā)射信號(hào)電流泄人土壤中檢測(cè)距離近。

6．破損點(diǎn)在管道位置的影響

如同深度變化一樣，位于管道頂部破損，泄漏電流直接傳導(dǎo)到地表；而位于管道底部的破損，不僅與地表傳輸距離遠(yuǎn)而且信號(hào)經(jīng)由管道兩邊傳到地表時(shí)被分流；位于管道兩邊的破損，信號(hào)傳輸?shù)降乇頃r(shí)，強(qiáng)度位于頂部與底部?jī)烧咧g。

7．漏鐵面積大小的影響

管道上漏鐵面積的大小，直接反應(yīng)在地表電位輻射范圍上。在管道的犧性陽極埋設(shè)處，管道未防腐焊口連接處，防腐層泄漏（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）輻射范圍直徑可以達(dá)到十多米以上，而小漏點(diǎn)的輻射范圍直徑只有2-3m，中等漏點(diǎn)輻射范圍介于兩者之間。

8．土壤介電常數(shù)影響

沿海及低洼潮濕地帶土壤導(dǎo)電性好，小漏點(diǎn)信號(hào)很強(qiáng)，信號(hào)電流沿管線傳輸衰減快，一次性檢測(cè)距離近；而干旱沙漠地區(qū)土壤導(dǎo)電性差，小信號(hào)也可能是較大的漏點(diǎn)，一次性檢測(cè)距離遠(yuǎn)。

9．載流管線影響

當(dāng)檢測(cè)的目標(biāo)管線與旁側(cè)管線有均壓線相連或旁側(cè)管線載有電流時(shí)，此時(shí)旁側(cè)管線的埋深、管徑、距離遠(yuǎn)近、電流大小及方向，均與目標(biāo)管線構(gòu)成不同程度的。

10．拾取信號(hào)極間距離的影響

當(dāng)用A 字架拾取信號(hào)時(shí)，兩極距是固定的；當(dāng)用人體電容法拾取信號(hào)時(shí)，兩人距離用一根檢漏線相連，長(zhǎng)短可以變化；對(duì)于大中漏點(diǎn)輻射范圍半徑大于檢漏線長(zhǎng)度時(shí)，兩者距離的長(zhǎng)短與信號(hào)的強(qiáng)弱(孟表柱)成線性關(guān)系。

11．接收信號(hào)方式的影響

接收信號(hào)方式有多種：人體電容法、接地探針法、金屬拐杖法、鐵鞋法、濕布法，激發(fā)目標(biāo)管線的方法有感應(yīng)法和直接傳導(dǎo)（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）法，直接傳導(dǎo)法信號(hào)強(qiáng)，感應(yīng)法信號(hào)弱。

12．泄漏介質(zhì)的影響

輸送介質(zhì)的導(dǎo)電性對(duì)檢測(cè)信號(hào)也有很大的，當(dāng)管道防腐層破損以后，如果不加陰極保護(hù)，形成大陰極小陽極狀態(tài)，破損處的管道腐蝕速度很快，容易發(fā)生穿孔引起輸送介質(zhì)的泄漏，泄漏的介質(zhì)又會(huì)檢測(cè)信號(hào)的拾??；（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）如輸水管道泄漏以后，泄漏處的漏電位變得特別大，干旱時(shí)期更是如此，干燥凈化的天然氣，泄漏以后會(huì)使泄漏電位變小，而盜油氣卡子則表現(xiàn)為突然發(fā)生的大漏電信號(hào)；通過兩次檢測(cè)，漏電信號(hào)對(duì)比，就可知道管道上是否存在上述三種問題。

13．連接方式對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響

焊接連接的防腐鋼管導(dǎo)電性好，施加的電流信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，而承插連接的鑄鐵管道，尤其是用水泥接口或麻絲白漆作為接口處的柔性材料時(shí)，電信號(hào)導(dǎo)不過去，一次性檢測(cè)距離很近。

14．管道材質(zhì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響

信號(hào)電流沿地下管線傳輸會(huì)存在G、l、C、R 等分布參數(shù)，這些參數(shù)會(huì)由于不同的管材、不同的運(yùn)行時(shí)間、不同的腐蝕檢度和不同的空間位置處于變化之中。例如新建管道導(dǎo)電性好，一次性傳輸距離遠(yuǎn)；老化報(bào)廢的舊管道導(dǎo)電性差一次性傳輸距離近。

15．檢測(cè)管道長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)的

評(píng)價(jià)管道的優(yōu)劣一般以破損點(diǎn)(孟表柱)個(gè)數(shù)和外防（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）腐防的絕緣電阻的大小確定，都少不了要對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量。無論是用(孟表柱)GPS 測(cè)距還是用百米測(cè)繩測(cè)距，對(duì)于管道的拐點(diǎn)、彎曲、跨拱、穿越或是地面不平、沿線(孟表柱)存在障礙物時(shí)，都必須作適當(dāng)?shù)男拚_保測(cè)量誤差不應(yīng)大于實(shí)際長(zhǎng)度的1%。

16. 回路狀況對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響

發(fā)射機(jī)向管道施加信號(hào)，能夠構(gòu)(孟表柱)成單線—大地回路的，檢測(cè)效果好；不能構(gòu)成回路的，管道中形不成電流，在地表就收不到磁場(chǎng)信號(hào)，因此應(yīng)由防腐層好的一端向防腐層差的一端發(fā)射信號(hào)，檢測(cè)效果就比（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）較理想。有些防腐特好的短管道要在另一端人為接地才能進(jìn)行檢測(cè)。(孟表柱)

檢測(cè)信號(hào)的因素多達(dá)四十多個(gè)，在(孟表柱)不同的地區(qū)、不同的管段、不同的時(shí)間檢測(cè)都在變化之中，很難用一個(gè)固定的數(shù)學(xué)模型或是專用軟件計(jì)算，適應(yīng)各種環(huán)境下的各類管道。

對(duì)于檢測(cè)中要進(jìn)行兩個(gè)以(孟表柱)上的防腐(孟表柱)層漏點(diǎn)大小比較，要將檢測(cè)時(shí)的多種因素進(jìn)行歸一化處理，即假定其他多種因素都不變的情況下，只變動(dòng)其中某一因素對(duì)檢測(cè)信號(hào)帶來，這樣（中鐵石家莊設(shè)計(jì)研究院有限公司）所測(cè)試的結(jié)果才具有真實(shí)性，可比性。