供水PE管道的探测难题是如何解决的？

PE（聚乙烯）材质的管道越来越多的应用于燃气、供水、消防等城市地下管网中。供水的PE管道材质和燃气PE管道一样，埋地后同样面临着探测的难题。

在我们使用主动声源PE探管仪探测PE燃气管道的过程中，很多管线探测同行马上就联想到既然燃气PE管道可以准确测了，那供水的PE管道能不能测呢？

2021年5月，应业主方的邀请我们来到武汉某工地，采用主动声源PE探管仪进行供水PE管道的探测试验。

我们通过改进声波驱动器，顺利地和消防管道的入口（消防栓）连接起来，另我们非常惊喜的探测结果，通过这个方法在信号源的两边单向各自探测到了100多米，难道我们供水PE管道真的就这样成功了？

经过微弱的信号搜索，我们成功解决了业主在这一处供水PE管道的探测，这也是我们第一次在供水PE管道上成功测试。

但是总体来说，和燃气PE管道探测相比，燃气PE管道单向探测最长距离可以到达1公里以上，探测信号很强、很明显。为什么供水PE管道必须要通过微弱信号才能探测得到呢？

主动声源PE探管仪是通过向管道中的介质施加一个特定频率声波信号，声波再透过管壁传播到达地面，在地面通过声波信号分析从而到达探测的目的。

其中管道中的介质是信号传播的关键，也是使用主动声源PE探管仪的地球物理应用条件。

声波在各类介质传播特性差别很大。这与管内介质的物理属性-----声阻抗关系密切，声阻抗的物理含义就是声波传导时介质位移需要克服的阻力，声阻抗值越大表明介质对声波传播的阻碍就越大。

从上图中我们看出，PE燃气管中介质----甲烷的特性阻抗值为294N·s/m³,空气的特性阻抗值为415N·s/m³。

我们在探测过程中也遇到有很多朋友问：没有使用的燃气PE管道能不能探测呢？

当然也是可以的，没有通气的PE燃气管也是可以探测，只要有空气，也可以探测。只是因为声阻抗的原因，效果没有比探测通气了的PE燃气管好。

我们在看看水的声阻抗值1.480×10³·10³N·s/m³，这约是甲烷气体阻抗值的5000倍，约是空气的3500倍，水的声阻抗非常大，所以声波在水中传播时能量衰减的太快。

这也是我们在供水PE管道探测中信号很弱的原因。同时也有人疑问到，声波在气体、液体、固体中的传播速度是：

固体>液体>气体

那么，声波不是在水（液体）中传播的速度不是比空气中传播更快吗？

这里有个理解的误区，探测传感器所测的是声波在空间中传播时的振动幅度，可以理解为信号强度，而不是探测声波的速度。信号的强度和介质的声阻抗有很大的关系。

所以根据目前的PE探管仪音频驱动器的功率有限，即不可能再将功率提高几千倍来达到增加远距离声波信号的问题。这就是目前供水PE管道和燃气PE管道探测效果存在差异的主要原因。

尽管信号比较弱，但是我们在供水PE管道或者消防管道中有个有利的条件：

不管是供水PE管道还是市政的消防管道，具有多的阀门和消防栓作为信号接口。

按照 《消防给水及消火栓系统技术规范 》GB50974-2014要求第7.2.5条：市政消火栓的保护半径不应超过150m，间距不应大于120m。

在不大于120m的消防栓接入口中完全可以采用主动声源PE探管仪进行探测。

我们在实际探测过程中，如果遇到供水PE管道的探测问题，可以采用主动源PE探管仪试试。任何物探方法都具有应用的条件，通过现场主动的施加探测方法有利条件，也能解决我们的探测问题。

作者简介：王辉，地球物理勘探专业毕业，从事燃气PE管道探测5年，联系微信：wh363894029。

武汉矿发信息科技有限责任公司位于武汉市东湖新技术开发区，是由原来深耕在燃气、地下管道、勘察、系统软硬件行业数十年的专业团队组建而成，目的在于更高效地为国内用户提供高质量、高性价比的产品和技术服务。

公司自主研发和生产的燃气PE探管仪自上市以来，已在江苏、湖北、浙江、河北、广东、福建、江西、甘肃等全国二十多个地区为燃气企业解决大量的燃气地下管线探测难题，2021年该设备一度供不应求，其同时采用监听、数值、柱状图三种方式可以在探测现场准确高效的进行燃气PE管道定位，受到探测单位的喜爱。技术创新是我们一直的追求，我们的目标就是为用户提供可靠、稳定、便捷安全的产品。