摘　要：對PE燃氣管道常用示蹤線(銅包銅、銅包鋁、銅芯電線)進行測試，分別從導電性、抗拉強度、造價等方面進行分析比較，銅包鋼作為PE燃氣管道示蹤線的性價比最高。

關(guān)鍵詞：燃氣PE管；  示蹤線；PE管道探測；  銅包鋼；  銅包鋁；  銅芯電線

Choice of Trace Line for Gas PE Pipeline

Abstract：The common trace lines such as copper clad steel，copper clad aluminum and copper wire for gas PE pipeline are tested．The trace lines are analyze and compared in terms of electrical conductivity，tensile strength，manufacturing cost and so on．Copper clad steel as tracer for the PE gas pipeline has the highest cost performance．

Keywords：PE gas pipe；trace line；PE pipeline detection；copper clad steel；copper clad aluminum；copper wire

1　概述

目前市場上的示蹤線有多種，比如：銅包鋼、銅芯聚氯乙烯絕緣電纜(以下簡稱銅芯電線)、銅包鋁等。哪種示蹤線更好，更有利于埋地燃氣管道的長期示蹤定位管理，需要對示蹤線的性能進行測試，從而選擇更合適的示蹤線。因此，我們對以上三種PE燃氣管道常用的示蹤線進行測試，從示蹤線傳導性能、示蹤線接頭防腐處理、示蹤線的強度等方面，為PE燃氣管道示蹤線的選擇提供參考。

2　示蹤線的測試原理

銅包鋼是由鋼芯線和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成金屬芯，最外側(cè)為PE防腐層，銅起到傳導弱電信號的作用，鋼絲則起到支撐作用。銅芯電線一般由最內(nèi)層的銅芯線、中間層的絕緣包皮和最外層的保護外皮組成。銅包鋁由鋁芯線和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成金屬芯，最外層為PE防腐層。

由于鋼質(zhì)燃氣管道最外層的防腐層為具有絕緣、防腐性能的塑料層或涂層，與銅包鋼、銅芯電線、銅包鋁等最外層也為具有絕緣、防腐性能的塑料層結(jié)構(gòu)相似。因此，我們將兩者等效，通過采用PCM管道電流衰減率法[1]，對示蹤線防腐層平均絕緣質(zhì)量進行檢測。檢測原理是向示蹤線施加某一頻率的電流信號，電流由示蹤線向遠方傳遞時會逐漸衰減。其衰減大小與示蹤線的塑料層的絕緣電阻率有關(guān)，示蹤線塑料層的平均絕緣電阻率越高，電流衰減就越慢，反之則衰減越快。

3　示蹤線測試對比分析

3.1　測試概述

先將銅包鋼、銅芯電線、銅包鋁三種示蹤線均埋在同一條PE燃氣管道上方，PE管道的總長度約717m，再測試這三種示蹤線的傳導性能、接頭防腐性能以及強度，然后進行數(shù)據(jù)分析，對示蹤線進行綜合評估。

3.2　測試示蹤線類型

示蹤線參數(shù)見表1。

3.3　測試項目

①用PCM管道電流衰減率法，測試與評價各種示蹤線對探測信號的傳導情況；

②測試各種示蹤線施工過程中對接頭部位的防腐處理情況，評價示蹤線長期埋地后是否能夠保持連通而不被腐蝕斷裂；

③測試與評價三種示蹤線同時埋設(shè)在某一段PE燃氣管道上，是否能夠準確定位該管道的空間位置。

3.4　測試方法與使用儀器

本次測試按照CJJ 61－2003《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》相關(guān)項目進行了檢測，測試方法包括利用PCM檢測儀探測示蹤線所在管道的位置、埋深，利用國內(nèi)某公司生產(chǎn)的SL-2818埋地管道防腐層檢漏儀來定位示蹤線上的漏電點。

3.5　測試工作情況

本次測試儀器采用PCM管道電流檢測儀，檢測時施加的電流為100mA，恒流輸出，頻率為640Hz，檢測的示蹤線單條長度為717m。三種示蹤線的部分測試數(shù)據(jù)記錄見表2，分析處理結(jié)果見表3。

表2、表3中，點號為選取的測試點編號，距離是指每個測試點到測試的示蹤線供電點處的實際距離，埋深是指地面到示蹤線中心線的垂直距離，電流是指測試中示蹤線上不同測試點處的實際電流值，電流衰減率是由PCM檢測儀中自帶的軟件導出的單位為1的值，表示電流衰減的相對大小。

3.6　檢測數(shù)據(jù)分析

①對檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析得知，銅包鋼、銅芯電線、銅包鋁三種示蹤線，在截面積相同的情況下，對探測電流信號傳導情況無明顯的差異，銅包鋼和銅包鋁這兩種示蹤線傳導信號情況幾乎一樣，銅芯電線示蹤線傳導信號稍好一點，但無顯著差別。

②三種示蹤線在接頭部位防腐處理方面差別較大。在測試中這三種示蹤線接頭部位均存在漏電問題，尤其是銅包鋁，其接頭漏電處數(shù)量較多。這些漏電點長時間埋地后就會造成示蹤線腐蝕斷開，而失去對管道的示蹤作用。銅芯電線示蹤線接頭部位防腐處理最好，只發(fā)現(xiàn)一處漏電問題，銅包鋼示蹤線次之。

4　示蹤線性能與造價

為了能更全面地評價出各示蹤線的優(yōu)缺點及性價比，將三種示蹤線的性能、價格等因素進行比較[2]，詳見表4。表4中，銅層厚度比是示蹤線中的銅層厚度與示蹤線的金屬部分的半徑之比。

由表4可以比較出，銅芯電線電阻率最低，故導電性最優(yōu)，但抗拉強度最低。而銅包鋼的導電性能滿足探測地下管線所需信號強度，而且本身材質(zhì)的強度也很高，隨管道敷設(shè)時不易斷裂。銅包鋁的導電性較優(yōu)，其抗拉強度稍高于銅芯電線，強度也不高，它最大的特點是密度比其他兩種示蹤線低得多，更適合用于要求重量輕又允許強度較低的供電電纜，其具有重量輕、傳輸性能優(yōu)越、敷設(shè)方便和成本低等優(yōu)點，但其不適合用作隨管道敷設(shè)的埋地示蹤線。對于長距離的直埋管道，雙金屬線(即銅包鋼、銅包鋁等復(fù)合材料)總成本普遍低于純銅質(zhì)示蹤線，而對于有相當數(shù)量的穿越段管道，則三者的材料總成本相當，其中雙金屬線需要考慮大量專用接頭器等費用。

5　三種金屬示蹤線的施工

①由于銅包鋼和銅包鋁的包裝有固定的滾動軸承，伴隨PE燃氣管道敷設(shè)施工時，相對于銅芯電線比較簡單省力。

②施工單位在對銅芯電線示蹤線進行連接時，使用一般電工膠布纏繞連接，有些甚至采用透明膠帶進行纏繞連接，經(jīng)現(xiàn)場實踐檢驗，此種連接處理方式連接不牢固，強度不高，且無法起到有效的防水絕緣作用，經(jīng)過一段時間地下水滲入會造成此處信號損失，影響日后PE燃氣管道管位檢測及管網(wǎng)運行管理工作。銅包鋼有專用接頭器，例如旋緊接頭器、三通接頭器，且連接強度高，只要施工人員將接頭處處理合格，就有很好的防水絕緣效果，有利于延長示蹤線的使用壽命。盡管銅包鋁也有專用接頭器，但是由于銅與鋁的化學活性差異較大，一旦接頭防腐處理不好，被土壤中的液體侵濕，會形成原電池，進而加速銅包鋁示蹤線發(fā)生電化學腐蝕，一般1～2a內(nèi)就會完全腐蝕斷掉，從而失去示蹤作用。

③銅芯電線的防腐保護層為PVC材料，其防水、防腐功能較好，但PVC材質(zhì)容易老化，使示蹤線使用壽命縮短；銅包鋼與銅包鋁的外防腐層為聚乙烯材質(zhì)，即與PE管為同一材質(zhì)，在具備了較好的防水性、防腐性的前提下，保證了與一起敷設(shè)的PE管道具有相同的使用壽命。

④理論上示蹤線只要能夠連通導電即可，但實際的燃氣工程施工中，選擇示蹤線要考慮到需要有一定的抗拉強度，如果示蹤線強度不夠，往往會在管道回填土或地面有下沉時被拉斷而失去作用。在施工的過程中，難免會出現(xiàn)示蹤線被拉斷的現(xiàn)象，因此，選擇示蹤線時不僅應(yīng)考慮探測信號的強弱，也要考慮示蹤線自身材質(zhì)的強度，以減少施工中出現(xiàn)拉斷問題[3]。

6　結(jié)論

銅包鋼示蹤線在強度方面具有明顯的優(yōu)勢，在傳導探測信號方面也能夠滿足探測示蹤需要，施工也較方便，如果接頭防腐處理能做好，這種示蹤線性價比最高。

銅芯電線示蹤線對探測信號的傳導最優(yōu)，但是接頭部位防腐做法較簡陋，不能保證接頭部位的防腐質(zhì)量，且強度稍差，因此，銅芯電線不宜作為埋地燃氣管道的示蹤線。

銅包鋁示蹤線在強度、傳導信號方面均沒有優(yōu)勢町言，若接頭防腐處理不好，1～2a內(nèi)就會完全腐蝕斷掉，因此，不宜作為埋地燃氣管道的示蹤線。

參考文獻：

[1]袁厚明．地下管線探測技術(shù)[M]．北京：中國石化出版社，2006：58-60．

[2]劉波．埋地PE燃氣管道的示蹤與定位[J]．煤氣與熱力，2012，32(5)：A25-A27．

[3]鐘立．PE管示蹤線施工的探討[J]．煤氣與熱力，2004，24(11)：638-640．

本文作者：危唯  石煒明

作者單位：佛山市華禪能燃氣設(shè)計有限公司