地下管线检测信号的影响因素

 地下管线检测信号的影响因素很多，主要因检测原理与检测方法不同存在很大的差异，检测者熟练掌握这些因素，对提高检测效果，减少误判，均具有重要意义。

下面将以电磁法中的直连方法，检测地下钢管外防腐层破损因素为例分述如下。

1．发射场源的因素

发射场源的接线位置、选择功率、阻抗匹配选择，关系到盲区的大小、管位的偏移、一次性检测距离的远近等等。

(1)发射场源位置对检测效果的影响：发射场源位置应选择在单向发射或双向发射位置接线，否则选择多支路中心点、总阀门、总泵站、无防腐层处或防腐大量脱落处，发射接线点浸泡在水中，发射信号就会就近构成回路，电磁波不向远处传输，使得远处破损点的漏电电流不能辐射到地表，从而形成漏检。

(2)发射功率对检测效果的影响：发射功率选择，初始阶段应控制在5 - 10w 之间，随着测试距离的延伸，逐步提高发射功率，这样既可节省电池电量，确保远端测试电池能量的需要，又可延长一次性检测距离，提高工作效率。

(3)阻抗匹配对检测效果的影响：阻抗匹配的选择，接地回路电阻应控制在5-100ω之间，通过除锈、给接地电极浇水、打深或拔浅接地电极等方式调节阻抗匹配。如果回路电阻过高，管线中不能形成足够的电流，在地表也就收不到磁场信号和电位场信号，也就难以分析、判断管道状况。如果回路电阻太低，大量电池能量就近构成回路，就会出现向上调节功，功率反而下降的反常现象。

(4)接地点对检测效果的影响：接地点位置选择关系到盲区的范围大小，发射点附近管线的位置偏移与修正方向，修正数值，测试距离的远近，单线-大地回路的地磁场是否分布均匀，应尽可能选择双边接地，并与管线走向成90°垂直分布，接地点距离管线越远越好。

(5)信号的影响：观察数据进行比较时，连续信号，因连续信号数据比较稳定，当电池能量供应不足时，或外界有相同频率干扰时，才选间歇信号。

(6)频率影响：众所周知，高频率信号在管线上衰减快，传输距离近；低频信号在管线上传输距离远，衰减慢；具有多频可选的仪器设备，根据不同的管道外防腐层状况，选择不同的频率，结合测试长度、管径、围土状况等参数分析就可大体估算出其绝缘电阻，从而推算出防腐层等级。

2．管道位置的影响

地下管线检测信号的拾取，一般要求在管线的正上方的地表拾取信号；偏离管线正上方越远，信号会越小。无论是听音法测水漏，还是气敏法测气漏、电位法测防腐层破损，均需由探测管道位置的探管仪导向，新建管道小回填时，原管道路由还很清楚，才可不用探管仪导向，直接用检测仪拾取信号。经验表明，每偏离管道中心1m的距离，电位相差400mv左右的信号强度。

管道埋深的与平面位置一样，管道变深信号变小，管道变浅，信号变强。

3．测试距离的影响

靠近发射机信号强，远离发射机信号逐步变弱，因此随着测试距离的延伸，要逐步提高发射机的功率，提高接收机的灵敏度，以补偿沿线的衰耗值。

4．管道直径的影响

大管径管线与土壤接触面积大，衰耗快，小管径管线与土壤接触面积小，衰耗慢，在其他因素固定不变的情况下，20w功率的信号源，双向发射，大口径管道测试距离5km，小口径管道测试距离10km，而发射到电缆线上能传送数百公里。

5．管道外防腐层绝缘电阻的影响

地下管道外防腐层绝缘电阻是由外防腐层破损的数目多少、大小以及材料的绝缘性能、老化程度等因素决定的，它是防腐层好坏的重要标志。优良的防腐层检测距离远，差劣的防腐层发射信号电流泄人土壤中检测距离近。

6．破损点在管道位置的影响

如同深度变化一样，位于管道顶部破损，泄漏电流直接传导到地表；而位于管道底部的破损，不仅与地表传输距离远而且信号经由管道两边传到地表时被分流；位于管道两边的破损，信号传输到地表时，强度位于顶部与底部两者之间。

7．漏铁面积大小的影响

管道上漏铁面积的大小，直接反应在地表电位辐射范围上。在管道的牺性阳极埋设处，管道未防腐焊口连接处，防腐层泄漏辐射范围直径可以达到十多米以上，而小漏点的辐射范围直径只有2-3m，中等漏点辐射范围介于两者之间。

8．土壤介电常数影响

沿海及低洼潮湿地带土壤导电性好，小漏点信号很强，信号电流沿管线传输衰减快，一次性检测距离近；而干旱沙漠地区土壤导电性差，小信号也可能是较大的漏点，一次性检测距离远。

9．载流管线影响

当检测的目标管线与旁侧管线有均压线相连或旁侧管线载有电流时，此时旁侧管线的埋深、管径、距离远近、电流大小及方向，均与目标管线构成不同程度的。

10．拾取信号极间距离的影响

当用a 字架拾取信号时，两极距是固定的；当用人体电容法拾取信号时，两人距离用一根检漏线相连，长短可以变化；对于大中漏点辐射范围半径大于检漏线长度时，两者距离的长短与信号的强弱成线性关系。

11．接收信号方式的影响

接收信号方式有多种：人体电容法、接地探针法、金属拐杖法、铁鞋法、湿布法，激发目标管线的方法有感应法和直接传导法，直接传导法信号强，感应法信号弱。

12．泄漏介质的影响

输送介质的导电性对检测信号也有很大的，当管道防腐层破损以后，如果不加阴极保护，形成大阴极小阳极状态，破损处的管道腐蚀速度很快，容易发生穿孔引起输送介质的泄漏，泄漏的介质又会检测信号的拾取；如输水管道泄漏以后，泄漏处的漏电位变得特别大，干旱时期更是如此，干燥净化的天然气，泄漏以后会使泄漏电位变小，而盗油气卡子则表现为突然发生的大漏电信号；通过两次检测，漏电信号对比，就可知道管道上是否存在上述三种问题。

13．连接方式对检测信号的影响

焊接连接的防腐钢管导电性好，施加的电流信号传输距离远，而承插连接的铸铁管道，尤其是用水泥接口或麻丝白漆作为接口处的柔性材料时，电信号导不过去，一次性检测距离很近。

14．管道材质对检测信号的影响

信号电流沿地下管线传输会存在g、l、c、r 等分布参数，这些参数会由于不同的管材、不同的运行时间、不同的腐蚀检度和不同的空间位置处于变化之中。例如新建管道导电性好，一次性传输距离远；老化报废的旧管道导电性差一次性传输距离近。

15．检测管道长度对信号的

评价管道的优劣一般以破损点个数和外防腐防的绝缘电阻的大小确定，都少不了要对管道长度进行测量。无论是用gps 测距还是用百米测绳测距，对于管道的拐点、弯曲、跨拱、穿越或是地面不平、沿线存在障碍物时，都必须作适当的修正，确保测量误差不应大于实际长度的1%。

16. 回路状况对检测信号的影响

发射机向管道施加信号，能够构成单线—大地回路的，检测效果好；不能构成回路的，管道中形不成电流，在地表就收不到磁场信号，因此应由防腐层好的一端向防腐层差的一端发射信号，检测效果就比较理想。有些防腐特好的短管道要在另一端人为接地才能进行检测。

检测信号的因素多达四十多个，在不同的地区、不同的管段、不同的时间检测都在变化之中，很难用一个固定的数学模型或是专用软件计算，适应各种环境下的各类管道。

对于检测中要进行两个以上的防腐层漏点大小比较，要将检测时的多种因素进行归一化处理，即假定其他多种因素都不变的情况下，只变动其中某一因素对检测信号带来，这样所测试的结果才具有真实性，可比性。