埋地管道非開挖檢測(cè)的接地方法研究

莫誠(chéng)生

【摘 要】經(jīng)過(guò)實(shí)踐，找到了降低埋地管道非開挖檢測(cè)發(fā)射機(jī)的接地電阻的快捷方法。

【關(guān)鍵詞】接地;接地電阻;非開挖檢測(cè);埋地管道

中圖分類號(hào)： TE973.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）19-0215-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.103

0 引言

隨著埋地管道特別是天然氣管道敷設(shè)量的增加，埋地管道與工業(yè)生產(chǎn)、居民生活息息相關(guān)，加上近些年，埋地管道越來(lái)越往人口密集、交通繁忙等重要區(qū)域敷設(shè)，因此確保埋地管道的安全運(yùn)行就顯得尤為重要。非開挖檢測(cè)是埋地管道檢測(cè)的重要手段之一，開展非開挖檢測(cè)可確保檢出絕大部分的防腐層破損點(diǎn)。

目前，常用的地面非開挖檢測(cè)技術(shù)有ACVG（即交流電位梯度法），ACVG又可分為Pearson法和PCM法等[1～3]。它們的基本原理都是向管道供入特定頻率的電信號(hào)，使得管道本體與大地之間構(gòu)成電回路，通過(guò)檢測(cè)管道中的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)非開挖檢測(cè)。然而實(shí)際檢測(cè)中，經(jīng)常會(huì)花大量時(shí)間（一般需要半小時(shí)至1小時(shí)）做非開挖檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作，即尋找合適的接地點(diǎn)，嚴(yán)重影響非開挖檢測(cè)的進(jìn)度。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐，本文總結(jié)了多種接地方法，以縮短非開挖檢測(cè)的準(zhǔn)備時(shí)間。

1 基本原理

排除機(jī)器故障因素、電線因素，供入管道的電信號(hào)太小的原因是發(fā)射機(jī)接地體與大地間的接地電阻太大，因此只要降低接地體與大地間的電阻即可實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的有效供入。導(dǎo)體的電阻定律公式如下：

根據(jù)以上公式，降低接地體的接地電阻有三種方法，第一種方法是選擇電阻系數(shù)低的材料制作接地體或選擇電阻系數(shù)低的土壤（水）作為接地點(diǎn)，第二種方法是擴(kuò)大接地體與大地的接觸面積，第三種方法是縮短接地體的長(zhǎng)度。實(shí)踐中，第三種方法無(wú)實(shí)際操作意義，因?yàn)榻拥伢w的長(zhǎng)度有限，可改變的長(zhǎng)度對(duì)電阻的影響微乎其微。因此本文主要討論前兩種方法的具體實(shí)現(xiàn)。

2 降低電阻系數(shù)

一般采用鋼筋或不銹鋼管制作接地體，則接地體的電阻系數(shù)已經(jīng)在可接受的范圍，因此可忽略接地體的材料選擇?？芍攸c(diǎn)考慮接地點(diǎn)附近的土壤電阻系數(shù)，土壤干燥則電阻系數(shù)高，土壤潮濕則電阻系數(shù)低，因此接地點(diǎn)應(yīng)盡量選擇潮濕的土壤或水域。

實(shí)踐中，一般以鋼釬（長(zhǎng)半米，直徑20-30mm）作為接地體，只要土壤潮濕，鋼釬插入足夠深，幾乎可保證信號(hào)供入一步到位。遇到水塘的，可直接將兩到三根鋼釬拋入水塘中，也可保證信號(hào)供入一步到位。

3 擴(kuò)大接觸面積

接地體與土壤（水）的接觸面積也影響接地電阻，只要增加接觸面積即可實(shí)現(xiàn)降低接地電阻的目的。

如果接地點(diǎn)是土壤，一般采用鋼釬作為接地體，便于插入地面，通過(guò)加長(zhǎng)鋼釬的長(zhǎng)度和擴(kuò)大鋼釬的直徑可以增加與土壤的接觸面積（見圖1）。

如果選擇水域作為接地點(diǎn)，與土壤不同，水域無(wú)需考慮插入的問題。因此，可盡量考慮增加接觸面積，而無(wú)需考慮接地體的外形，可制作成陣列接地體，以盡可能增加接觸面積（見圖2）。

4 結(jié)論

開展埋地管道非開挖檢測(cè)時(shí)，可通過(guò)選擇電阻系數(shù)低的土壤（水）作為接地點(diǎn)，以降低接地電阻;也可通過(guò)增加接地體與土壤（水）的接觸面積，以降低接地電阻。

采用以上一種或兩種方法的結(jié)合，可大大縮短非開挖檢測(cè)的前期準(zhǔn)備時(shí)間，一般縮短為5分鐘以內(nèi)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李東升，何仁洋.埋地鋼質(zhì)管道綜合檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用[J].壓力容器，2009，第9期：54-58.

[2]姚小靜，等.埋地長(zhǎng)輸管道防腐層綜合檢測(cè)技術(shù)[J].壓力容器，2006，第2期：49-51.

[3]何仁洋，孫敬清.埋地燃?xì)夤艿谰C合檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2003，第4期：31-33.