[發明專利]一種穿越水域地下管道的監測方法

有效

• 申請號: 201310540440.1
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104613319A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 呂高峰;王克強;王曉霖;李平;趙巍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種水下管道裸露、懸空安全監測的技術，且特別涉及一種適用于穿越水域且以大開挖方式敷設的地下管道裸露、懸空安全監測的方法。

背景技術

目前在我國南方河流、湖泊、水網等已經敷設了眾多數量的水下管道，這些水下管道承擔著輸送油氣的重要任務。但由于管道受到水流長期沖刷影響，水下管道的承載物容易被掏空，造成管道的裸露、懸空。如果不能盡早發現這些裸露、懸空點，任由這些部分不斷擴大，很可能會造成管道的斷裂、爆炸不但給國家造成重大的經濟損失，同時也給周圍環境造成極大的污染。因此，如何盡快發現水下管道的裸露、懸空點并計算出水下管道裸露、懸空的長度具有十分重要的意義。

國內外一些公司針對容易產生懸空的管道區段雇潛水員下水觸摸，以檢查水下管道的懸空狀況，主要存在以下缺點：工作效率低，使得維護費用增加；在比較復雜的水域，潛水員下水作業的危險性很大。

近幾年來，由于側掃聲納技術的發展，圖像的分辨率有了很大的提高。國內的部分物探專家逐步將側掃聲納系統應用到海底管道懸空調查中，他們依靠長期積累的工作經驗和理論知識，形成了自己的一套方法。但該技術也存在一定缺點，例如成本高，施工繁瑣，要求環境條件苛刻。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠監測水下管道裸露、懸空位置及長度的監測方法，精確地實現對水下管道裸露、懸空長度的監測，并且同時滿足實際水下工程環境對該發明方法監測方法的耐久性、穩定性的要求。

本發明一種穿越水域地下管道的監測方法，包括以下內容：

（1）穿越水域的地下管道，其下方為墊土層，上面為覆土層。

（2）在地下管道的墊土層和覆土層分別設置帶有標記的漂浮物，所述漂浮物的密度小于所穿越水域的水密度；以某端穿越樁為基準，距離該穿越樁的距離為S的管道處墊土層設置的漂浮物標記為“穿下+S”，距離該穿越樁的距離為S的管道覆土層設置的漂浮物標記為“穿上+S”；距離該穿越樁的距離S管道處的漂浮物通過固定線與下游水中固定鏈相連；固定鏈由固定樁埋地固定。

（3）定期巡檢所述地下管道穿越的水域，通過固定線對漂浮物的限制，若在下游水面發現覆土層設置的漂浮物“穿上+S”，則對距穿越樁S處管道做出裸露判定；若在下游水面發現墊土層所設置的漂浮物“穿下+S”，則對距穿越樁S米處管道做出管道懸空判定，從而實現對穿越水域地下管道的有效監測。

本發明的方法中，步驟（1）中管道穿越河流按照其挖溝敷設方式，可分為大開挖法、水下開挖溝槽和水下管道敷設。水下開挖溝槽和水下管道敷設都是在有水環境下鋪設，管溝鋪設不是清晰可見，不適合本監測敷設方法，所以本發明適用以大開挖式水下挖溝槽敷設方法。大開挖穿越方法有如下特點：管道鋪設在無水環境下進行，施工進行中開挖管槽，敷設管道，回填土步驟清晰可見。所述的墊土層一般由砂石和漂浮物混合而成。同樣，上面的覆土層一般亦由砂石和漂浮物混合構成。

本發明的方法中，步驟（2）所述的漂浮物由通用塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚碳酸酯），或工程塑料（聚酰胺、ABS等）材料制成，浮力小的材料可由合成中空密度控制。漂浮物顏色是橘紅色、黃色、白色易于巡檢人員發現的顏色。漂浮物形狀是球體、立方體、長方體等排水量大，浮力大的形狀。漂浮物的設置數量由管道管徑決定，通常每米設置墊土層漂浮物1～5個和覆土層漂浮物1～5個。漂浮物體積以40立方厘米左右為宜，這樣漂浮物能緊密穩定的放置在墊土層和覆土層中,且管道由于沖刷形成裸露或懸空時漂浮物能夠脫離墊土層和覆土層浮出水面。

根據本發明的方法，其中所述固定漂浮物的固定線由工程塑料（聚酰亞胺、尼龍、聚醚酰亞胺），或特種工程塑料材料制成。漂浮物連接的固定線以直線平行固定于下游固定鏈上，固定線間距離相等，避免互相纏繞；固定線的長度大于穿越水域的深度，以保證漂浮物可以浮出水面。固定線的作用保證漂浮物不會遠離管道的裸露區或者懸空區太遠，從而能夠保證通過巡檢發現問題。

上述方法（2）中所述的固定鏈的材料是X80鋼外涂防銹漆的鎖鏈，固定鏈通過固定樁拉直平行于管道固定于下游，固定鏈到管道的垂直距離大于水深，確保固定線長度大于水深，漂浮物可以浮出水面。

本發明中上述提到的，限制固定鏈的固定樁是長1米混凝土長方體，其中0.5米埋設于穿越水域下游地下；固定樁的數量和間距要根據的穿越管線的長度而定，確保被限制的固定鏈在水流作用下穩固。