19-3-王巍-燃氣PE管道主動聲源法平面探測技術202406011-5.pdf

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1、燃氣燃氣PEPE管道主動聲源法平面探測技術管道主動聲源法平面探測技術核工業（天津）工程勘察院有限公司2024年6月11日目錄CONTENT01背景及必要性02主動聲源法特點及優勢03主動聲源法技術規程編制04成果展示05三維數字化實景系統平臺第一部分背景及必要性背景及必要性城鎮燃氣是現代化城鎮生命線的組成部分，是城鎮生活的主要能源，在城鎮發展中發揮著極為重要的作用。隨著近年來我國燃氣管道長度和用氣量逐年增長，燃氣用戶數不斷增多，伴隨而來的燃氣安全形勢也愈發嚴峻。城市生命線供熱供電排水供水通信2022年天津寶坻“6.22”燃氣爆燃事故燃氣管網類燃氣管網類事事故中，第三方故中，第三方施工破壞為主施

2、工破壞為主背景及必要性2021年11月30日，習近平總書記作出，要求強化城市管道、包括，必須馬上開展工作部署，從根本上消除事故隱患。2023年8月17日住房城鄉建設部部長倪虹，在全國城鎮燃氣領域落實視頻培訓班上作動員講話強調：燃氣經營企業主要負責人要切實落實燃氣安全“第一責任人”職責。2024年1月26日，李強總理要求，要全面開展隱患大排查，突出做好群眾身邊的風險隱患、重點行業領域風險隱患、重點地區風險隱患的排查整治，努力把風險隱患解決在萌芽狀態。背景及必要性 為了扭轉近幾年以來燃氣事故頻發的勢頭，國家安全委員會、國務院辦公廳、住房和城鄉建設部辦公廳、國家發展改革委辦公廳先后發文出臺文件，對燃

3、氣行業進行安全隱患排查、燃氣管網老化改造做出了明確要求：2022年5月10日國務院辦公廳國辦發202222號關于印發城市燃氣管道等老化更新改造實施方案（2022-2025年）的通知2022年6月30日住房和城鄉建設部辦公廳、國家發展改革委辦公廳聯合印發建辦城函（2022）225號文件住房和城鄉建設部辦公廳 國家發展改革委辦公廳關于印發城市燃氣管道老化評估工作指南的通知2022年9月30日住房和城鄉建設部辦公廳建辦城函2022336號住房和城鄉建設部辦公廳 國家發展改革委辦公廳關于進一步明確城市燃氣管道等老化更新改造工作要求的通知明確規定了燃氣安全排查及管網老化更新改造的要求。2023年8月11

4、日國務院安全委員會發布安委20233號全國城鎮燃氣安全專項整治工作方案；背景及必要性近年來新敷設的燃氣管線多為PE材質，鑒于PE燃氣管線屬于非金屬管線，不導電、不導磁，傳統的物探技術手段無法探測。另外在敷設時存在一定程度的施工不規范、示蹤線無法使用、竣工圖紙不準確等現象，造成大量的PE燃氣管線埋地后無法追蹤，同時隨著城鄉不斷加速發展，建設過程中不可避免的對道路及地下基礎設施進行開挖、改造，導致近年由施工引發的燃氣事故數量逐年上升。目前聲波探測是一種快速、高效、精準的PE管線探測技術方法。伴隨著燃氣PE管道主動聲源法技術的發展與成熟，燃氣PE管道可以很好的被探測了。雖然探地雷達技術，也可對PE燃

5、氣管線進行探測，但是該項技術存在諸多局限性，比如會受到多次波及其它雜波的嚴重干擾，這些干擾信號會影響數據的準確性和可靠性；此外通過資料搜集與自身實驗總結，以自來水管道為代表的地下其他管線，在探地雷達探測燃氣PE管線過程中，會受到較大影響。必要性背景及必要性背景及必要性第二部分主動聲源法特點及優勢主動聲源法特點及優勢原理原理通過音頻器發射裝置向管道內發射特定頻率的聲波信號，信號沿管道定向傳播至遠端，該聲波信號在管道壓力氣體中定向傳播的同時，通過管壁土壤立體傳播至地面，在底線形成一個點狀向地面發散傳播；使用接收機在地面上捕捉該聲波信號，通過持續接收信號的音量區找到該聲波信號點，做到對燃氣管道精確定

6、位。主動聲源法特點及優勢方法特點優勢方法特點優勢1、非開挖性通過燃氣管道附屬設施（放散閥、調壓箱、調壓柜及可接入口）為管道注入一組特定頻率的聲波信號，信號在傳播過程中一部分聲波信號會穿透土壤到達地面，再用高靈敏度地面傳感器拾取這部分聲音信號并通過儀器自主分析定位出管道精確位置，不需要對地面進行開挖或破壞，避免對周圍環境造成影響，同時也減少了施工成本和時間。2、易操作性一方面，該方法通過接收機附帶的聽音耳機中信號聲音的大小，可以確定管道的位置，即選取聲音信號最大處為管道位置。其次可以結合接收機顯示屏中的柱狀圖高低即柱狀顯示越高信號越強，來判定管線位置。3、高效性和準確性主動聲源法經過項目驗證，不

7、僅快速，而且能夠提供高精度的定位結果，準確率可達90%以上。（項目成果展示見第三章節）特點及優勢設備選取設備選取1、發射機具有恒頻、變頻和脈沖等多種工作模式，可適用于土地路面、瀝青路面、水泥混凝土路面等多中作業場景。2、發射機功率，最低發射功率5瓦，高至100瓦，根據需求任意調節。3、發射機頻率范圍較廣，在200Hz-700Hz之間，可以根據需求任意調節。4、接收機同樣擁有200Hz-700Hz接收頻率，且頻率任選。5、接收機可遠程控制發射機頻率功率切換功能。6、接收機具備聽音模式及探測模式。發射機接收機聽音耳機振蕩器第三部分成果展示成果展示單位簡介單位簡介核工業（天津）工程勘察院有限公司，成

8、立于1993年，現為天津華北地質勘查局核工業二四七大隊發展支柱產業平臺，是一支擁有高技術、專業化、年輕化高技術、專業化、年輕化技術團隊，現有職工180人，其中注冊巖土工程師8人，注冊測繪師10人，注冊建造師10人，注冊環評師4人，注冊安全師3人，高級工程師16人，中級工程師45人，助理工程師80人。我司持有巖土工程巖土工程（勘察、物探測試檢測監測）甲級甲級、地質災害地質災害（勘查、施工、設計、評估）甲級甲級、地災治理工程監理乙級、測繪甲級測繪甲級、建設項目水資源論證乙級、水文水資源調查評價乙級、軍工軍工涉密業務咨詢安全保密資質，擁有安全生產許可證、中核合格供應商、計量認證證書計量認證證書等多項

9、資質，通過“三標”體系認證。近年來，隨著燃氣管線探測市場需求的增加，我司榮幸成為第一批針對燃氣PE管線定位探測單位，每年完成PE燃氣管線探測工作量在5000公里公里以上，并相繼獲得相關發明專利一項，實用新型專利一項發明專利一項，實用新型專利一項?；茨先細夤芫€探測項目探測約811公里完成點數（個）高壓長度（KM）中壓長度（KM）低壓長度（KM）總點數明顯點隱蔽點鋼質管道PE管道鋼質管道PE管道67486127266214/0.762119.693144.898546.1811、淮南燃氣管線探測項目物探精度統計名稱平面中誤差（cm）埋深中誤差（cm）平面限差（cm）埋深限差（cm）超差個數合格率明

10、顯點/2.12/5194.1%隱蔽點12.4/25h/4094%開挖點10/25h/198.8%測量精度統計名稱平面中誤差（cm）高程中誤差（cm）平面限差（cm）高程限差（cm）超差個數合格率測量點1.962.231063695.47%成果展示成果展示樂亭中燃能源燃氣管線探測項目探測約766公里完成點數（個）高壓長度（KM）中壓長度（KM）低壓長度（KM）總點數明顯點隱蔽點鋼質管道PE管道鋼質管道PE管道22829339419435/107.513658.393/2、樂亭中燃能源燃氣管線探測項目物探精度統計名稱平面中誤差（cm）埋深中誤差（cm）平面限差（cm）埋深限差（cm）超差個數合格率

11、明顯點/2.41/50100%隱蔽點9.65/0.25h/1698.2%開挖點10.22/0.25h/0100%測量精度統計名稱平面中誤差（cm）高程中誤差（cm）平面限差（cm）高程限差（cm）超差個數合格率測量點4.282.79106698.7%成果展示長垣燃氣管線探測項目探測約832公里完成點數（個）高壓長度（KM）中壓長度（KM）低壓長度（KM）總點數明顯點隱蔽點鋼質管道PE管道鋼質管道PE管道15056133713719/51.204780.923/3、長垣燃氣管線探測項目物探精度統計名稱平面中誤差（cm）埋深中誤差（cm）平面限差（cm）埋深限差（cm）超差個數合格率明顯點0.71

12、5cm0100隱蔽點24.04/0.25h/596.2開挖點9.9/0.25h/190.0測量精度統計名稱平面中誤差（cm）高程中誤差（cm）平面限差（cm）高程限差（cm）超差個數合格率測量點2.032.351061293.9成果展示棗強燃氣管線探測項目探測約1049公里完成點數（個）高壓長度（KM）中壓長度（KM）低壓長度（KM）總點數明顯點隱蔽點鋼質管道PE管道鋼質管道PE管道47090604241048/6.7401041.963/4、棗強燃氣管線探測項目物探精度統計名稱平面中誤差（cm）埋深中誤差（cm）平面限差（cm）埋深限差（cm）超差個數合格率明顯點/0.55/50100%隱蔽

13、點15.6/0.25h/1298.9%開挖點8.6/0.25h/0100%測量精度統計名稱平面中誤差（cm）高程中誤差（cm）平面限差（cm）高程限差（cm）超差個數合格率測量點3.052.89106899.8%成果展示驗收開挖照片埋深：1.94米 誤差：28cm 埋深：4.8米 誤差：42cm 埋深：1.91米 誤差26cm成果展示專利第四部分技術規程編制本文件按照GB/T 1.1-2020標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則的規定起草。目前已形成初步成果文件。技術規程編制技術規程編制基本準備資料搜集儀器準備發射機要求接收機要求地面傳感器參數包括但不限于：a)設計圖、施工圖、

14、竣工圖、設計圖、施工圖、竣工圖、改造圖及技術說明；改造圖及技術說明；b)管道示意圖；管道示意圖；c)非開挖管道施工導向記錄；非開挖管道施工導向記錄；踏勘技術設計書基本思路基本思路外業探測1）從已知到未知；從已知到未知；2）從簡單到復雜；從簡單到復雜；3）優先采用有效、快捷、輕便的方法；優先采用有效、快捷、輕便的方法；4）復雜條件下宜釆用多種探査方式或方法互相驗證。復雜條件下宜釆用多種探査方式或方法互相驗證。數據采集及處理設備使用質量檢查與精度控制原則原則（）成果編制及提交 兩檢一驗兩檢一驗聽音直讀模式聽音直讀模式聽音頻譜模式聽音頻譜模式 探測模式探測模式a）恒頻、變頻和脈沖）恒頻、變頻和脈沖b

15、）由近及遠，增大聲波輸出功率。）由近及遠，增大聲波輸出功率。c）管道分支，削減信號強度）管道分支，削減信號強度d）硬質路面采用三角架探頭探測，軟土路面采用探針）硬質路面采用三角架探頭探測，軟土路面采用探針探測探測e）定向鉆會形成一個大深度的穿越，至少探出入地點）定向鉆會形成一個大深度的穿越，至少探出入地點和出地點。和出地點。f）分支多、管徑小、鋼塑轉換多，信號衰減快）分支多、管徑小、鋼塑轉換多，信號衰減快g）無法準確探測深度。）無法準確探測深度。技術規程編制序號序號時間時間工作內容工作內容12024年3月20日召開第一次工作會議，討論大綱、章節內容分工22024年3月20日-2024年5月31日根據章節分工組織編寫，形成標準初稿32024年6月中旬召開第二次工作會議，對初稿進行討論42024年6月20日-2024年8月31日根據第二次會議討論意見修改完善標準，形成征求意見稿52024年9月1日-2024年9月30日公開征求意見（材料征詢或召開專家咨詢會）62024年10月1日-2024年11月30日根據征求意見組織修改完善，形成送審稿72024年12月中旬召開送審稿審查會82025年3月31日根據專家意見修改完成，形成報批稿第五部分三維數字化實景系統平臺三維數字化實景系統平臺敬請各位專家批評指正！