管道局研究河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术

河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术能够在管道非开挖的情况下对河流的大、中型穿越水下管道进行定位和埋深检测，及时发现管道运行中的安全隐患，为穿越管道安全运行及其管理提供帮助。目前，我国采用的水下管道埋深非开挖检测技术有自主水下机器人检测技术、浅地层剖面技术、多波束测探技术、工程物探技术、单波束测探技术，国外采用的技术有光纤布拉格光栅传感器技术、基于Hough变换的水下管道检测技术、连续监测技术。上述技术由于受其工作原理的限制，通常只能检测到管道掩埋状态的某一方面特征，如单波束和多波束由于受到水深的限制，无法对掩埋的管道进行检测，且在深水区对管道的检测效果变差，此外，上述技术对采用定向钻穿越的管道，受其埋设深度的影响，无法准确地对管道进行定位。

图9 水下埋深监测系统原理图

针对上述情况，中石油管道局检测技术有限公司研发出一种新型的河流穿越水下管道埋深检测技术（该系统的工作原理如图9所示），该技术是采用以蓄电池为动力的发射机，将直流电转换成交流信号，使用电磁接收机来读取从管壁发出的信号，电磁信号的振幅随着管道和接收机之间的距离的增加而减小，给计算管道位置和埋深提供依据；同时，通过GPS测绘设备精确记录管道正上方的GPS坐标，利用声呐系统测量水深，以CAD辅助成图的形式将测量的管道点呈现在CAD中，最终得到穿越段管道的平面图和剖面图。该检测系统由GPS测绘系统、管道埋深测量定位系统、声呐水深测量系统和后期数据处理系统四部分组成（如图10所示）。

图10 河流穿越水下管道埋深检测系统的构成

为验证上述新型检测系统的适用性，检测组对某管道企业所辖的三条平行长江穿越段进行检测，每条检测段管道分两次穿越完成，水面部分约长3km，最大水深26m，管道与水面最大距离40m，是目前国内最深、最长的江河穿越管道。检测组通过现场大量的数据采集，处理分析并与竣工图纸数据、惯导系统数据比对校验，准确得到检测管道的敷设状况、管道埋深、水深等地理信息，突破了水下管道埋深40m的检测限制，满足了该管道企业技术要求，使工程顺利验收，该监测系统的成功应用验证了河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术方案的可靠性。

高山卜 摘编自《石油规划设计》2016年9月

《河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术及其应用》原作者曾辉等