浅谈埋地聚乙烯燃气管道警示及示踪方法的改进

一、前言

随着对天然气资源勘探开发力度的加大，我国的天然气工业将进入一个加速发展的时期，未来几年将是大型油气管道建设的鼎盛时期。聚乙烯燃气管道（简称 PE 管道），由于其施工方便。工程造价比用钢管低（DN300 以下），不存在腐蚀泄漏问题，对输送物质污染小等优点，近年来在城市埋地管网建设中被广泛应用，目前市政小口径埋地 PE 管道大有取代钢质管道的趋势。PE 管道虽然有很多优点，但强度低是共最大的弱点，在以往燃气管网建设施工中，由于管道的确切位置不十分清楚，被施工机械挖断、挖漏的现象很常见，而由此造成的燃气泄漏爆炸事故也时有发生，因此对地下 PE 管道进行警示及探测标定位置工作十分必要。PE 管道为惰性材质制成，不导电，不导磁，埋入地下之后，且前还没有较好的方法直接在地面探测到其在地下的空间具体位置，为了解决 PE 管道埋地后能够在地面探测到位置和埋深的问题，在铺设施工中往往与 PE 管道一起埋入一条导电线（简称示踪线），为今后探测 PE 管道位置所用，示踪线法是目前国内外善遍采用的探测方法。以泸州市的燃气管网为例，目前中、低压燃气管网 70% 以上铺设的是 PE 管，并依照《聚乙烯燃气管道工程技术规程》中的要求敷设了警示带及示踪线。但每年仍然有埋地 PE 管被第三者开挖破坏的情况发生，以及对埋地 PE 管的位置探测存在着与实际管位有偏差，可见现有的埋地 PE 管的警示和示踪方法存在着不足，应对其加以改进。

二、目前埋地 PE 管的警示及示踪方法

1、埋地 PE 管的警示方法及缺点：在埋地 PE 管道上方 30—50 厘米随管道走向铺设警示带，警示带是聚乙烯材质，黄色，上面印着报修电话、燃气公司名称及“下有燃气管道设施，严禁开挖”等字样。该方法的缺点是:警示带铺设在距管顶 30—50 厘米高度，距离管道过近，当需填夯实不到位或遇回填土沉降，警示带距 PE 管的距离将不足 30 厘米，遇机械开挖时，当发现警示带式机械可能已触及 PE 管，极易对 PE 管产生破坏，发生事故。

2、埋地 PE 管的示踪方法及缺点：目前泸州市埋地 PE 管多数采取地下随管道敷设示踪线，以及在地面上埋设标志桩的方法对埋地 PE 管进行示踪。（1）地下铺设示踪线方法:当管径小于或等于 160 毫米时，随管铺设含金属线的示踪带（聚乙烯薄膜带中含有两根细钢丝），当管径于 160 毫米时，随管铺设截面积不小于 2.5 平方毫米的示踪线(带绝缘层的铜导线)，该方法的缺点是:对于随管敷设的示踪带，内含的细铜丝截面积太小，导电性不好探测效果差，且在交又施工中易被挖断不能保证整体示踪线的连通。（2）地上标志性示踪方法:在小区人行道及水泥路面上埋设标志桩，标志桩尺寸为长，宽，高均为 10 厘米的直方体，上面刻有标志，市政道路的快车道上未埋设标志桩。该方法的缺点是:标志柱的高度只有 10 厘米，埋设深度不够，在道路维修或破损时易丢失，而市政道路为避免路面破坏，不允许埋设这种固定的标志桩。

三、埋地 PE 管警示及示踪方法的改进

1、埋地 PE 管警示方法的改进。

针对泸州市燃气管道的戴设深度:小区庭院管道普迫里深有 1 米，市政道路上的燃气管道埋深有 1.2 米及以上，为避免第三者开挖破坏，应提高警示带的铺设高度。做到提早警示，可避免开挖时发现警示带而做不出反应的情况发生，具体改进方法是:对于敷设在小区的庭院 PE 管，警示带铺设在地面以下 30 厘米的地方；对于敷设在市政道路下的 PE 管，警示

带敷设在地面以下 50 厘米的地方这样警示带距离 PE 管顶至少有 60厘米。当开挖到警示带可以提早作出预警。地上的标识桩可以做成长 15 厘米、宽 15 厘米、高 50 厘米的长矩体，这样就可以弥补原先标志桩埋深不足而易被拔起，丢失的缺点。

2、埋地 PE 管示踪及探测方法的改进。

（1）对日前示踪方法的改进：针对含金属线的示踪线易被损坏，金属丝截面积小的缺点。坦地 PE 管的示踪线不论管径都随管铺设截面积不小于2.5 平方毫米的铜导线，井每隔 10 米固定在管道上。为了使探测示踪线信号强和分布均匀，施工时示踪线末端应尽量减小接地电阻，埋地端头采取比较良好的接地措施，特别是较短的分支末端一定要接地良好（建议去掉绝缘层裸露芯线 30cm 以上），否则分支上信号将非常弱而探测不到。示踪线连接点一定要连接牢固，并用绝缘胶布包好，以免渗水后时间长造成腐蚀断线，佳今后探测信号中断。且探测 PE 管道示踪线最好采用直接施加信号法（主动源信号法），这样信号强，干扰少，探测结果比较准确可靠。在市区内 PE 管道示踪线不宜选用电磁感应法（即被动源法）探测，因市区内管道密集，示踪线比较细小，接地回路电阻一般情况下比其他管线大很多，因此产生的感应电流信号比水管、电力线等弱很多，示踪线信号容易被覆盖造成误测。探测示踪线时施加信号点应放在示踪线接地电阻比较大的一端，这样示踪线上的探测信号比较强（不管是主动源法还是被动源法）。用主动源信号法探测示踪线时，发射机接地线尽量不要跨接其他管线，避免产生信号干扰。探测时可根据管道的埋深不同选择适当的信号电流强度，管道埋深浅发射机输出功率应适当小一些，管道埋深比较大时发射机输出功率可适当加大，信号强度选择不当可能造成干扰多，探测误差大（用英国雷迪公司的管线仪探测到埋深在 5m 以内的示踪线，探测误差符合规范要求）。

（2）使用电子标示器新方法进行示踪：是一单独存在的无源信号发生器，利用专用探测装置探测信号源的位置。目前已有部分城市使用电子标示器来对埋地 PE 管进行示踪，电子标示器具有较长的使用寿命（通常为 50 年），可以与 PE 管道的使用寿命相匹配，探测灵敏度高，可靠性好（电子标识器埋设在地下，独立埋设不用连接在一起），可与 GIS 系统配合使用等优点。对于城市重要燃气干管、市政道路下的管道、以及早期铺设的而不易被探测的管道，可进行电子标示器的安装，这样不仅可有效的对管道进行示踪，也有利于 GIS 系统的建立和运用。

四、总结和展望

为了在今后的燃气管网运行管理过程中，能够方便，快速地确定 PE燃气管道的位置，同时，有效地警示其他开挖工程的施工，防止人为破坏而造成燃气泄漏事故。在警示带、示踪线敷设过程中，各燃气企业应严格把关，保证施工质量，提高管线探测技术与经验。对管网工程中采用的警示、示踪措施必须在竣工资料中进行完整的记录，并把此项内容作为竣工验收的一项必要条件。随着 PE 管在燃气管网建设中的普及，不断改进燃气PE 管的警示和示踪方法、不断提高管道的警示及示踪效果，应用新的电子标识系统，是确保埋地燃气 PE 管日常安全运行必不可少的手段，也对燃气企业保证管网安全，提高安全运行管理以及完善管网信息有着重大意义。