一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法与流程

1.本发明属于供热直埋管道非开挖物探技术领域，特别涉及一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法。


背景技术：

2.在我国北方地区冬季的采暖供热由集中供热提供，同时城市建设也在快速进行，遇有施工人员不明供热管道的铺设、供热管道受到地基空洞变化、供热管道老化、管道铺设施工时的地基不实、供热管道自身质量问题、连接部位开焊或供热管道处的地面受到重压等因素的影响，供热管道泄漏故障时有发生。
3.城市供热系统的一次管网一般采用供热直埋管道。管道包括铁管以及铁管外的防水保温层，管道每节的长度为12米。在施工时需要将管道的铁管依次焊接，焊接的位置称为焊口。焊口外安装防水的接口装置，将焊口及焊口两侧的铁管、防水保温层包覆在其内。
4.经统计，超过95％的供热管道泄漏故障的发生点都在焊口位置。原因有二：其一，管道直埋于地下，受到热胀冷缩等原因，会出现应力作用，应力集中于焊口，容易导致焊口出现泄漏点；其二，相对于每节管道的防水保温层，接口装置与防水保温层的连接处，更容易受到外界环境的影响，出现泄漏，向内渗水，腐蚀焊口。
5.当发生供热管道泄漏故障需要维修时，一般都是先寻找路面冒水点两侧的焊口位置，然后开挖进行维修，该方式的成本要远小于沿供热直埋管道整段开挖。但是，早期供热管道施工的数据存在建立不全或缺失的问题，难以确定焊口的准确位置。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，利用焊口位置的铁磁性材料的数量不同于焊口两侧铁管的特点，利用弱磁探测技术，在不开挖的前提下，通过物探的方式准确定位焊口位置。
7.本发明采用的技术方案是：一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，包括以下步骤：
8.步骤1：使用弱磁检测设备沿供热直埋管道的路由测量磁场强度，每个探头测得一组磁场强度数据；弱磁检测设备具有多组探头，每组三个，分别探测x轴、y轴和z轴的磁场强度，z轴为垂直于地面的方向，x轴为沿管道的行进方向，y轴为垂直于管道方向；
9.步骤2：对探头测得的所有磁场强度数据进行百分比堆积计算，计算得到百分比堆积图，百分比堆积图的横坐标为测量距离，纵坐标为百分比堆积单位，百分比堆积图中的凹陷位置为焊口位置。
10.优选的，步骤2中，所述凹陷位置为多条曲线在相同的横坐标处同时出现下凹部分，且下凹部分的最低点对应的纵坐标数值为0。一般来说，上述多条曲线的数量与探头的组数相同。
11.进一步的，步骤1中，沿供热直埋管道的路由的测量距离不少于24米；
12.步骤3，根据步骤2得到的焊口位置的间距，通过上位机软件研判得出真正的焊口位置。
13.优选的，沿供热直埋管道的路由的测量距离为不大于50米。
14.优选的，所述弱磁检测设备具有四组探头。
15.工作原理：供热直埋管道一般采用铁管，为铁磁性材料，焊口位置处由于应力集中和焊接工艺造成的磁记忆区域特征突出和焊口位置金属含量相对于管道中间均质管道存在异变等因素造成管道弱磁数据规律性异常，通常管道焊口处的磁场强度要略小于管段中间部分。由于金属管道的磁场是围绕管道的立体失量的场，采用单一的弱磁探头无法反应整体磁场变化。采集探头由x、y和z三个方向的三个弱磁磁通门传感器组成，采集器由成平面的四个探头组成，在管道正上方地面沿管道路由对管道磁场进行连续采集。采集到的12组管道弱磁数据经过百分比堆积计算并形成曲线图，图形中具有明显凹陷位置的与焊口位置相对应。
16.为了减少对焊口位置的误判，适当增加供热直埋管道的路由的测量距离，使测量距离内具有多个焊口，例如测量距离为50米，其内具有4个或5个焊口。根据从百分比堆积图中确定的焊口位置的间距，可以排除干扰。焊口位置的间距一般为一节管道的距离，即约12米间距。
17.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
18.1.本发明采用非开挖弱磁物探方法，使用弱磁检测设备在地面上沿供热直埋管道路由测量磁场强度，并对多个探头的探测结果进行百分比堆积计算，从而找出焊口的准确位置，并通过焊口位置间距排除误判影响，定位准确率达100％。
19.2.本发明采用非开挖物探方法准确探测焊口位置，无需开挖路面，省时省力，大大降低焊口位置找寻成本。本发明有助于供热管道数据的完善，方便快捷的查找供热管道泄漏点。
附图说明
20.图1为本发明实施例的流程图；
21.图2为本发明实施例的百分比堆积图。
具体实施方式
22.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
23.本发明的实施例提供了一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，如图1所示，其包括以下步骤：
24.步骤1：使用弱磁检测设备沿供热直埋管道的路由测量磁场强度，测量距离为32米。弱磁检测设备具有四组探头，每组三个，分别探测x轴、y轴和z轴的磁场强度，z轴为垂直于地面的方向，x轴为沿管道的行进方向，y轴为垂直于管道方向。每个探头测得一组磁场强度数据，即探测得到12组数据。数据上传至与弱磁检测设备相连的上位机中。
25.步骤2：上位机软件对探头测得的12组磁场强度数据进行百分比堆积计算，计算得到百分比堆积图，如图2所示，百分比堆积图的横坐标为测量距离，纵坐标为百分比堆积单
位。从百分比堆积图中可以看到三处明显的凹陷位置，约在3米、15米和27米处。每处凹陷位置，有四条曲线的纵坐标数值同时为0。每处凹陷位置的纵坐标数值为0处对应的横坐标为一个焊口位置。初步确定出三个焊口位置，如图2中所示箭头所指的位置。
26.步骤3，根据步骤2得到的三个焊口位置的间距，筛选出真正的焊口位置。一般的焊口位置的间距应为一节管道的长度，即12米，因此，将12
±
1米作为间距的筛选标准。三个焊口位置的间距分别为12米和12米，经上位机软件研判，三个焊口位置均为真正的焊口位置。
27.以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。


技术特征：
1.一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：使用弱磁检测设备沿供热直埋管道的路由测量磁场强度，每个探头测得一组磁场强度数据；弱磁检测设备具有多组探头，每组三个，分别探测x轴、y轴和z轴的磁场强度，z轴为垂直于地面的方向，x轴为沿管道的行进方向，y轴为垂直于管道方向；步骤2：对探头测得的所有磁场强度数据进行百分比堆积计算，计算得到百分比堆积图，百分比堆积图的横坐标为测量距离，纵坐标为百分比堆积单位，百分比堆积图中的凹陷位置为焊口位置。2.如权利要求1所述的供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，其特征在于：步骤2中，所述凹陷位置为多条曲线在相同的横坐标处同时出现下凹部分，且下凹部分的最低点对应的纵坐标数值为0。3.如权利要求1或2所述的供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，其特征在于：步骤1中，沿供热直埋管道的路由的测量距离不少于24米；步骤3，根据步骤2得到的焊口位置的间距，通过研判得出真正的焊口位置。4.如权利要求3所述的供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，其特征在于：沿供热直埋管道的路由的测量距离为不大于50米。5.如权利要求1或2所述的供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，其特征在于：所述弱磁检测设备具有四组探头。

技术总结
本发明提供了一种供热直埋管道焊口位置的非开挖物探方法，包括以下步骤：步骤1：使用弱磁检测设备沿供热直埋管道的路由测量磁场强度，每个探头测得一组磁场强度数据；步骤2：对探头测得的所有磁场强度数据进行百分比堆积计算，计算得到百分比堆积图，百分比堆积图的横坐标为测量距离，纵坐标为百分比，百分比堆积图中的凹陷位置为焊口位置。本发明利用焊口位置由于应力集中和焊接工艺造成的磁记忆区域特征突出和焊口位置金属含量相对于管道中间均质管道存在异变等因素造成管道弱磁数据规律性异常的特点，利用弱磁探测技术，在不开挖的前提下，通过物探的方式准确定位焊口位置。置。置。


技术研发人员：王雷 李峻嵩 范文强 李晔 邱小勇 李启成 王虹 张洪斌
受保护的技术使用者：天津恒泰感知精测科技有限公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/7/19