地下燃气管网的有效识别

1 管网管理中出现的问题

随着城镇化进程的加快，城市框架不断拉大，城市建设投资快速增加,使得作为市政公用设施之一的燃气管网长度和覆盖面积逐年增多。随之出现了以下问题：

(1)管网规划设计的科学性要求日益明显，要求管网布置达到：压力基本均衡，减少瓶颈、不留死点；尽量减少管线断点、环支状管网分配合理，以求降低供气成本。 (2)管网运行管理工作量加大，要求提高巡检工作效率和工作质量。

在做好以上两项工作的同时，多数企业都被一个共性的问题所困扰，那就是因缺少完整、详实的管网现状基础资料，使得设计图纸在施工过程中多次发生变更：而巡检人员另受检测手段、道路其他设施干扰等的限制难以判定个别管道的准确位置，造成该部分管道失去管理，甚至出现事故抢险时难以快速做出处理的现象。

解决问题的关键是对地下管网的有效识别。建立完整、准确、详细的地下管网资料，是对管网进行有效识别的基础，进行管网的属性化管理和现场的快速、正确定位，是对管网进行有效的识别的主要内容。

2 有效识别管网的方法及途径 2.1 加强信息资料等软件方面的管理

2.1.1 保证竣工图纸的准确性，并及时整理、归档

在施工图设计时，因有一些不可预见的的因素，在施工过程中常常发生变更，见表1。

所有以上变更内容均要求适时在施工图纸上予以标注，以利于管网资料的准确补充，便于后期运行中的全面管理。

2.1.2 引进地理信息系统

地理信息系统是以《地下管线普查技术规程》为指导，借助其数据采集与输入/输出功能，实现管网的远端快速查询、辅助燃气管网的规划设计、提高管网安全管理效率等目的。 2.1.2.1 管网的远端快速查询

地下管线普查数据被采集录入系统后，在进行具体查询时，只需输入相应关键词或参数即可在计算机的显示屏上看到所要查询管线的压力等级、埋设年限、管径大小等相应数据。

表1 施工过程中的常见变更情况及原因

序号 变更内容 变更原因

地下燃气管网的有效识别

1 管位偏移 设计管位被占压 与其他设施安全距离 2 管位、高程发生偏移，材料发生变化（增设套管） 不能满足规范要求 无法开挖（市政不允许破路、与污水采用液压顶管或水平定向钻顶管穿越施工，造成管线行走路径、高程、涵 3 材质发生变化（水平定向钻受穿越距离、设备性能、管材允许弯曲半 径等的限制，将钢管改为PE管） 等发生位置冲突）施工 4 需增加预留支管 沿线因有新规划道路或用气需求 与已有管线的接管点受破路 5 接管位置发生变化 手续、施工操作技术的限制 6 7 造成部分工程甩项或缓建 平面桩号、管位改变 拆迁不到位或沿线部门的施工干扰 道路规划发生变化 工序施工特殊要求（重要管线 8 材料规格型号改变（弯头弯曲半径、三通） 吹扫采用通球扫线方式）

(1)图形与属性的交互式查询：根据所选管点、管线可查询对应的属性；根据属性条件可查得相应的图形。 (2)图形属性的各种条件组合查询：按照管线类型、坐标、管径大小、埋藏年代等各种属性进行组合查询。 (3)管线长度统计：按照管线类型、建设年限、报批年限、材质、管径大小等统计在指定区域内的管线长度。

2.1.2.2 燃气管网规划设计辅助

在进行新建、改建、扩建燃气管网的规划设计时，必须首先了解该区域内已有管线的现状，以分析现有管网设备剩余多少扩展能力、确定待建管线走向、压力等级、管径规格等。地理信息系统为以上资料的获得提供了方便的查询条件。 2.1.2.3 燃气管网安全管理

对突发事件作出快速响应，在接到事故报警信息后，地理信息系统能够帮助事故处理指挥部快速定位故障发生点，自动建立封闭区，从而进行封闭区内气源的切断、放散及人员疏散转移、安全警戒等工作。 2.2 现场管线识别管理

地下燃气管网的有效识别

2.2.1 配备地下管道检测仪

地下管道检测仪能在不开挖覆土的情况下方便、快捷、准确地检测出地下燃气管道的走向、深度，该仪器具有较高的抗干扰能力，特别适用于城市管网的普查与防护。目前，使用较多的是英国雷迪公司及国内海安无线电仪器厂的相关系列检测设备。该类仪器的工作原理为：通过发射器向地下管线发射电磁波信号，反射波被接收器接受后，根据显示的数字或图像信号即可判断出管道的走向、埋深。 2.2.2 PE管埋设示踪线

PE管由于其耐腐蚀、寿命长、施工方便、成本低廉等优点而替代钢管在城市中低压燃气管网建设中得到广泛应用，为使探测仪器发射的电磁波信号能够被PE管道所接收，要求存埋设管道同时敷设金属示踪线。

示踪线的敷设应注意以下事项：

(1)规格型号选择：通常选用BV2.5mm2聚乙烯绝缘无护套电缆电线，在进行非开挖穿越施工时，为防止示踪线拖断，要求采用Bv2.5mm2双线或BV4.0mm2铜线：

(2)为使示踪线与管位一致,应每隔10m左右将示踪线与管体进行固定；

(3)为保证探测信号接入后的畅通性，要求：接头处宜采用烙铁锡焊连接，以降低导通电阻；同时做好连接处的防腐处理，保证示踪线持续有效。 2.2.3 引入地下管线电子计标探测管理系统

电子计标探测系统是一种特定频率电磁波的自发/自收装置，便携式探测仪先向地下发射特定频率的电磁波信号，当接近管道附近的记标时，电子记标会反射探测仪发出的信号，从而被探测仪发现接收，并通过声频变化和屏显的数据告知操作者地下设施的信息。

电子记标为完全密封结构，防水、防渗、耐腐蚀，无需电源，永久埋设。存铺设管道时，在管道的关键部位，如三通、弯头、接头处、管道末端、管道变质点、变径点、维修过的部位、容易被风沙、泥土、冰雪覆盖的阀门井旁，管道埋设的密集区段、强磁场、强电场环境中的管道，都可根据需要埋设电子记标，以后需要查找时，电子记标可以主动响应来自探测仪的扫描信号，自动提示三通、弯头等特征点的精确位置。

其优点在于：

(1)电子记标与管道相互依附，互为参照，变相对定位为绝对定位，无论地面参照物如何变化，都丝毫不影响对管道特征点的精确定位；

(2)可以自成系统独立使用，也可以与示踪线配合使用，有效地弥补了示踪线中断后塑料管道无法检测的缺点；

(3)与传统的电磁波管道探测仪相比，由于电子记标系统是特定频率的自发自收装置，不会受到临近金属

地下燃气管网的有效识别

管道、强电场、强磁场等的干扰，从而可以获得更高的探测精度。 2.2.4 引进使用GPS卫星定位系统

GPS是全球定位系统(Navigation Satellite Timimg and Ranging/Global Positioning System，

NAVS—TAR/GPS)的英文缩写。它的含义是利用卫星的测时和测距进行导航，以构战全球定位系统。现在国际上公认，将这一全球定位系统简称为GPS。近年来，GPS精密定位技术已在我国得到广泛的应用，在大地测量、工程测量与变形监测、资源勘察及地壳动力监测等方面取得了良好的效果和成功经验，充分地证明了GPS精密定位技术的优越性和巨大潜力。 GPS卫星定位技术与常规测量相比，具有以下优点：

(1)GPS点之间不要求相互通视，对GPS网的几何图形也没有严格的要求，因而使GPS点位的选择更为灵活，可以自由布设。

(2)定位精度高。目前采用载波相位进行相对一位,精度可达l×10-6。

(3)观测速度快。目前，利用静态定位方法，完成一条基线的相对定位所需要的，根据要观测的精度不同，一般约为1h一3h。如果采用快速静态相对定位技术，观测时间可缩短到数分钟。

(4)功能齐全。GPS测量可同时测定测点的平面位置和高程，采用实时动态测量可进行施工放样。 (5)操作简便。GPS测量的自动化程度很高，作业员在观测时只需要安置和开启、关闭仪器，量取天线高度，监视仪器的工作状态及采集环境的气象数据，而其它如捕获、跟踪观测卫星和记录观测娄数据待一系列测量工作均由仪器自动完成。

(6)全天候、全球性作业。由于GPS卫星有24颗而且分布合理，在地球任何地点、任何时间均可连续同步观测到4项以上的卫星，因此在任何地点，任何时间均可进行GPS测量。GPS测量一般不受天气状况的影响。

基于GPS卫星定位技术的以上优点，在施工过程中管线的定位坐标、管底高程的测量均可由GPS卫星定位系统来完成，施工记录资料也以该系统测试数据来进行记录，在管网投入使用后，管理单位便可采用该系统进行准确、高效的管网维护与修复。 2.2.5 结合盲道或埋设标志道板砖

(1)在规划道路上，可与城建规划部门协调将燃气管线埋设于盲道正下方，利用盲道砖的标示色作为管线的永久标志

(2)在铺设道板砖时，辅以“下有燃气”等字样，铺设在管道的关键部位，如三通、弯头、接头处、管道末端，管道变质点、变径点，维修过的部位、容易被风沙、泥土、冰雪覆盖的阀门井旁，作为永久辨认标示。以上几种方式互为辅助，在实际使用过程中，最好同时使用。随着燃气管理技术的不断进步，相信会有更加可靠、有效的方式进行管道的识别。