一种穿越水域地下管道的监测方法技术

本发明专利技术公开了一种穿越水域地下管道的监测方法。包括以下内容，穿越水域的地下管道，其下方为垫土层，上面为覆土层；在垫土层和覆土层分别设置带有不同标记的漂浮物，定期巡检所述地下管道穿越的水域，若在下游水面发现漂浮物出现，则根据其不同标记做出相应位置的管道是裸露还是悬空的判定，从而实现对穿越水域地下管道的有效监测。本发明专利技术方法抗环境干扰强、施工放置监测物容易，巡检方便且成本低；具有一次性投资小，具有长期监测效益的特点。本发明专利技术方法可广泛适用于河流穿越地下管道、湖泊穿越地下穿越管道、南方水网穿越地下管道和其他水下穿越地下管道裸露悬空的监测，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种穿越水域地下管道的监测方法
本专利技术涉及一种水下管道裸露、悬空安全监测的技术，且特别涉及一种适用于穿越水域且以大开挖方式敷设的地下管道裸露、悬空安全监测的方法。
技术介绍
目前在我国南方河流、湖泊、水网等已经敷设了众多数量的水下管道，这些水下管道承担着输送油气的重要任务。但由于管道受到水流长期冲刷影响，水下管道的承载物容易被掏空，造成管道的裸露、悬空。如果不能尽早发现这些裸露、悬空点，任由这些部分不断扩大，很可能会造成管道的断裂、爆炸不但给国家造成重大的经济损失，同时也给周围环境造成极大的污染。因此，如何尽快发现水下管道的裸露、悬空点并计算出水下管道裸露、悬空的长度具有十分重要的意义。国内外一些公司针对容易产生悬空的管道区段雇潜水员下水触摸，以检查水下管道的悬空状况，主要存在以下缺点：工作效率低，使得维护费用增加；在比较复杂的水域，潜水员下水作业的危险性很大。近几年来，由于侧扫声纳技术的发展，图像的分辨率有了很大的提高。国内的部分物探专家逐步将侧扫声纳系统应用到海底管道悬空调查中，他们依靠长期积累的工作经验和理论知识，形成了自己的一套方法。但该技术也存在一定缺点，例如成本高，施工繁琐，要求环境条件苛刻。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够监测水下管道裸露、悬空位置及长度的监测方法，精确地实现对水下管道裸露、悬空长度的监测，并且同时满足实际水下工程环境对该专利技术方法监测方法的耐久性、稳定性的要求。本专利技术一种穿越水域地下管道的监测方法，包括以下内容：（1）穿越水域的地下管道，其下方为垫土层，上面为覆土层。（2）在地下管道的垫土层和覆土层分别设置带有标记的漂浮物，所述漂浮物的密度小于所穿越水域的水密度；以某端穿越桩为基准，距离该穿越桩的距离为S的管道处垫土层设置的漂浮物标记为“穿下+S”，距离该穿越桩的距离为S的管道覆土层设置的漂浮物标记为“穿上+S”；距离该穿越桩的距离S管道处的漂浮物通过固定线与下游水中固定链相连；固定链由固定桩埋地固定。（3）定期巡检所述地下管道穿越的水域，通过固定线对漂浮物的限制，若在下游水面发现覆土层设置的漂浮物“穿上+S”，则对距穿越桩S处管道做出裸露判定；若在下游水面发现垫土层所设置的漂浮物“穿下+S”，则对距穿越桩S米处管道做出管道悬空判定，从而实现对穿越水域地下管道的有效监测。本专利技术的方法中，步骤（1）中管道穿越河流按照其挖沟敷设方式，可分为大开挖法、水下开挖沟槽和水下管道敷设。水下开挖沟槽和水下管道敷设都是在有水环境下铺设，管沟铺设不是清晰可见，不适合本监测敷设方法，所以本专利技术适用以大开挖式水下挖沟槽敷设方法。大开挖穿越方法有如下特点：管道铺设在无水环境下进行，施工进行中开挖管槽，敷设管道，回填土步骤清晰可见。所述的垫土层一般由砂石和漂浮物混合而成。同样，上面的覆土层一般亦由砂石和漂浮物混合构成。本专利技术的方法中，步骤（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。漂浮物颜色是橘红色、黄色、白色易于巡检人员发现的颜色。漂浮物形状是球体、立方体、长方体等排水量大，浮力大的形状。漂浮物的设置数量由管道管径决定，通常每米设置垫土层漂浮物1～5个和覆土层漂浮物1～5个。漂浮物体积以40立方厘米左右为宜，这样漂浮物能紧密稳定的放置在垫土层和覆土层中,且管道由于冲刷形成裸露或悬空时漂浮物能够脱离垫土层和覆土层浮出水面。根据本专利技术的方法，其中所述固定漂浮物的固定线由工程塑料（聚酰亚胺、尼龙、聚醚酰亚胺），或特种工程塑料材料制成。漂浮物连接的固定线以直线平行固定于下游固定链上，固定线间距离相等，避免互相缠绕；固定线的长度大于穿越水域的深度，以保证漂浮物可以浮出水面。固定线的作用保证漂浮物不会远离管道的裸露区或者悬空区太远，从而能够保证通过巡检发现问题。上述方法（2）中所述的固定链的材料是X80钢外涂防锈漆的锁链，固定链通过固定桩拉直平行于管道固定于下游，固定链到管道的垂直距离大于水深，确保固定线长度大于水深，漂浮物可以浮出水面。本专利技术中上述提到的，限制固定链的固定桩是长1米混凝土长方体，其中0.5米埋设于穿越水域下游地下；固定桩的数量和间距要根据的穿越管线的长度而定，确保被限制的固定链在水流作用下稳固。本专利技术步骤（3）中，巡检人员在汛期或雨季加大巡检力度，巡检时可乘小船在固定链下游区域缓慢排查水面，如有漂浮物可根据漂浮物标记立刻确定裸露、悬空地点，及时通知相关部门抢修，避免事故，减少损失。与现有技术相比较，本专利技术的方法具有以下优点：1、将标记漂浮物技术方法应用于穿越地下管道裸露悬空监测，该种监测方法抗环境干扰强、不借助电子设备、施工放置监测物容易，巡检方便、且成本低；2、相比较其他监测手段具有一次性投资小，具有长期监测效益的特点。3、本专利技术监测漂浮物、固定线相关制作材料的高要求，以及设计和加工制造具有较高的稳定性及可靠性，同时解决了水中部件在不同自然条件下遇到的防水、耐腐蚀、抗拉伸这三个难题，该方法的用户可以放心使用；漂浮物、固定线、固定桩容易批量生产，节省成本。4、本专利技术就有固定线控制漂浮物的特点，能够做到对有害不分解工业物品的回收再利用，绿色环保。5、本专利技术可适用于河流穿越地下管道、湖泊穿越地下穿越管道、南方水网穿越地下管道和其他水下穿越地下管道裸露悬空的监测，应用范围广泛。附图说明图1是本专利技术方法的示意图。图2是本专利技术方法中距穿越桩S米处敷设剖面图。图3是球状漂浮物示意图。图4是距穿越桩S米处监测漂浮物连接固定链俯视图图中：1-穿越桩；2-水下管道；3-球状漂浮物（标记穿上+L）；4-砂石；5-球状漂浮物（标记穿上+S）；6-穿越桩；7-球状漂浮物（标记穿下+S）；8-油气介质；9-固定链；10-固定桩；11-固定线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述在本专利技术的监测方法中，用于监测所述的水下穿越管道的漂浮物是在管道的铺设过程中沿水下管道长度方向覆土层在垫土层和管道一起埋入水下设置的。具体的说，该穿越水域地下管道的敷设包括管道的覆土层监测区（主要测管道裸露）和管道垫土层监测区（主要监测管道悬空）。所述的方法具体包括如下步骤：a）敷设排水、开挖。将要穿越水域以大开挖穿越敷设法把水排空或在枯水季节；在指定穿越线路进行管线管沟开挖，边坡支护。b）垫土层监控区敷设。垫土层监测区先将漂浮物7与固定线11连接；将连接好的漂浮物7均匀设置在垫土层的砂石中；敷设垫土层监控区时需要对漂浮物7做好标记，以距离管道敷设水域某固定起始穿越桩6距离S米位置为例，该位置漂浮物7上标记为“穿下+S”；连接垫土层监控区漂浮物7固定线11先按顺序放置在管沟边，做好标记。c）管道2下沟。对管道进行安装、对正、焊接，按垫土层监测区位置标记地下管道2位置，确保回填覆土层检测区与垫土层检测区位置一致。d)安放固定桩10、固定链9。固定链9通过固定桩10拉直平行于管道2固定于下游，固定链9到管道2的垂直距离大于水深H，确保固定线9长度大于水深H，漂浮物7可以浮出水面；固定链9由固定桩10拉直固定于水下砂石面高度。限制固定链9的固定桩10是长1米混凝土长方体，其中0.5米埋设于穿越水域下游地下；固定桩10的数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿越水域地下管道的监测方法，包括以下内容：（1）穿越水域的地下管道，其下方为垫土层，上面为覆土层；（2）在地下管道的垫土层和覆土层分别设置带有标记的漂浮物，所述漂浮物的密度小于所穿越水域的水密度；以某端穿越桩为基准，距离该穿越桩的距离为S的管道处垫土层设置的漂浮物标记为“穿下+S”，距离该穿越桩的距离为S的管道覆土层设置的漂浮物标记为“穿上+S”；（3）定期巡检所述地下管道穿越的水域，若在下游水面发现覆土层设置的漂浮物“穿上+S”，则对距穿越桩S处管道做出裸露判定；若在下游水面发现垫土层所设置的漂浮物“穿下+S”，则对距穿越桩S米处管道做出管道悬空判定，从而实现对穿越水域地下管道的有效监测。

【技术特征摘要】
1.一种穿越水域地下管道的监测方法，包括以下内容：（1）穿越水域的地下管道，其下方为垫土层，上面为覆土层；（2）在地下管道的垫土层和覆土层分别设置带有标记的漂浮物，所述漂浮物的密度小于所穿越水域的水密度；以某端穿越桩为基准，距离该穿越桩的距离为S的管道处垫土层设置的漂浮物标记为“穿下+S”，距离该穿越桩的距离为S的管道覆土层设置的漂浮物标记为“穿上+S”；（3）定期巡检所述地下管道穿越的水域，若在下游水面发现覆土层设置的漂浮物“穿上+S”，则对距穿越桩S处管道做出裸露判定；若在下游水面发现垫土层所设置的漂浮物“穿下+S”，则对距穿越桩S米处管道做出管道悬空判定，从而实现对穿越水域地下管道的有效监测。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的漂浮物通过固定线与下游水中的固定链相连。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的固定链由固定桩埋地固定。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中穿越水域的地下管道是通过大开挖式水下挖沟槽进行敷设的。5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述的垫土层由砂石和漂浮物混合而成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕高峰，王克强，王晓霖，李平，赵巍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11