Использование магнитных локаторов для поиска подземных коммуникаций

Магнитные локаторы - это ручной инструмент для поиска подземных коммуникаций из черных металлов. Вопреки распространенному ошибочному мнению, магнитные локаторы предназначены только для обнаружения черных металлов - чугуна, железа, стали, и игнорируют другие типы металлов, такие как алюминий, бронза, медь, золото и др. Это делает их особенно удобными в использовании при поиске некоторых подземных коммуникаций, таких как запорные клапаны в водо- и газопроводах, крышки люков, зарытые в землю стальные бочки и накопительные резервуары, металлические обсадные колонны артезианских скважин и соединения стальных труб. Поскольку магнитные локаторы используют иной принцип, нежели все иные металлодетекторы, они способны находить металлические объекты на гораздо большей глубине.

История изобретения магнитных локаторов

В 1970 году ученый Эрик Шонстедт разработал спутниковую навигационную систему, которая использовалась для определения магнитного поля земли. Данное изобретение нашло свое применение на 400 спутниках, где успешно использовалось наряду с космическими телескопами "Хаббл". Впоследствии Эрик Шонстедт применил свой опыт в разработке способов поиска пограничных маркеров (металлических стержней, погруженных в землю или иначе спрятанных от взгляда), используемых в авиации для обозначения посадочной площадки. Основываясь на аналогичных принципах, используя магнитометры и градиометры, Эрику Шонстедту удалось разработать недорогое, коммерчески целесообразное в применении устройство, известное сейчас под названием "магнитный локатор".

Компания Schonstedt Instrument, основанная в 1953 году и первой начавшая производить магнитные локаторы, со дня своего основания ведет постоянные наблюдения и изучает опыт применения данных локаторов в таких разнообразных областях, как геодезия, строительство, земляные работы, жилищно-коммунальное хозяйство, общественные работы, саперные работы по поиску неразорвавшихся боеприпасов. На сегодняшний день около 300 000 магнитных локаторов Schonstedt были поставлены специалистам всего мира.

Принципы магнитного поиска

Магнитные локаторы являются пассивными инструментами в том смысле что они не отправляют сигнал в землю при поиске электромагнитных помех, как делают это все металлодетекторы. Вместо этого они измеряют все искажения магнитного поля земли, создаваемые находящимися в ней металлическими и стальными объектами. Магнитные локаторы снабжены двумя сенсорами, находящимися на расстоянии от 20 до 50 сантиметров друг от друга и реагирующими на искажение магнитного поля. Нижний сенсор, находящийся ближе к металлическому объекту, обнаруживает искажения в большей степени, нежели расположенный выше (рис. 1). Данная разница в измерениях передается пользователю посредством акустического и визуального сигналов.

Магнитные локаторы - принципы магнитного поиска

Рис. 1

Единственныe эксплуатационные параметры, которые играют роль при обнаружении металлических объектов - это уровень чувствительности прибора, необходимый для обнаружения требуемого объекта в зависимости от его размера, глубины, местоположения, а также уровень громкости сигнала (рис. 2).

Магнитные локаторы - принципы магнитного поиска

Рис. 2

Использование магнитных локаторов для обнаружения подземных коммуникаций

Подземные коммуникации как правило обнаруживаются на практике путем первоначального обследования площади по схеме, указанной на рис. 3, позволяющей обнаружить присутствие черных металлов.

Использование магнитных локаторов для обнаружения подземных коммуникаций

Рис. 3

Начинать необходимо со среднего или высокого уровня чувствительности на панели управления прибора. Необходимо принимать во внимание наличие металла на вашем теле или одежде, который может исказить реальные результаты, например наручные часы или обувь со стальным носком - их необходимо убрать из зоны действия локатора. Размахивание локатором из стороны в сторону является наиболее общепринятым и удобным способом, чтобы охватить обследуемую площадь. Когда локатор приближается к металлическому объекту - вы получите отклик прибора. Затем вы можете обнаружить объект более точно с помощью замедления и удерживания локатора вертикально. Перемещайте локатор, совершая крестообразные движения (рис. 4) и определяйте, где наблюдается самый сильный сигнал в обоих направлениях - сигнал будет увеличиваться в том месте, где локатор находится непосредственно над объектом. Информация на графическом дисплее, представленная обычно в виде гистограмм, по-кажет как интенсивность так и полярность сигнала. Таким образом может быть точно определено местоположение малых объектов, а также концы и края крупных объектов.

Использование магнитных локаторов для обнаружения подземных коммуникаций

Рис. 4

Вертикально расположенные объекты могут давать более сильный отклик, нежели горизонтально расположенные. Рис. 5 показывает, как отклик от объекта будет представлен в зависимости его ориентации.

Использование магнитных локаторов для обнаружения подземных коммуникаций

Рис. 5

Примером объектов, которые можно найти с помощью магнитного локатора в нефтегазовой и коммунальной отраслях, являются запорные клапаны, а также скрытые под землей стальные конструкции, резервуары и металлические шкафы, защищающие рабочие части трубопроводов и облегчающие к ним доступ. Также магнитным локатором можно обнаружить крышки люков, ливневые решетки, септики со стальной арматурой, соединения стальных труб.

Некоторые методы определения местонахождения объектов

Небольшие объекты, такие как запорные клапаны, могут быть найдены с помо-щью метода крисс-кроссинга (оплетки), упомянутого выше. Более крупные объекты, такие как крышки люков, обнаруживаются с использованием той же самой техники, а затем, чтобы проследить их контур, применяются движения, напоминающие лепестки ромашки, для обнаружения краев металлического объекта (рис. 6).

Методы определения местонахождения объектов

Рис. 6

Длинные металлические объекты, такие как трубы, искажают магнитное поле зем-ли в месте и за пределами их концов. В случае, если труба стальная, это относится к каждой из трубных секций, сваренных друг с другом - в данном случае пик показаний будет в месте сварных швов (рис. 7).

Методы определения местонахождения объектов

Рис. 7

Во время трассировки трубы установите регулировку на максимум, и удерживайте локатор на расстоянии между 30 и 60 сантиметрами выше уровня земли. Устойчиво удерживая локатор, пройдитесь вдоль пути пролегания трубы, делая временные метки по некоторым показаниям, но пока не пытайтесь определить точно. Когда вы отметили предполагаемый путь трубопровода, уменьшите коэффициент усиления для второго прохода, и держите локатор ближе к земле, отмечая максимальную реакцию вблизи ранее отмеченных точек. Эти точки максимальной чувствительности указывают на со-единения труб или другие переходные пункты вдоль трубы (см. примеры ниже). Магнитный локатор может получить сигнал от трубы диаметром от 10 сантиметров, про-ложенной на глубине до 3 метров.

Ниже приведен пример, как будет выглядеть сигнал от стальных бочек, находящихся на расстоянии 1,5 метра от поверхности земли или меньше. На больших глубинах по-явятся единичные недифференцированные сигналы (рис. 8).

ris 8

Рис. 8

Чтобы быть еще более точными при обнаружении металлических целей, используйте регулировку усиления для снижения чувствительности, или просто поднимите локатор. Поднятие локатора относительно уровня земли может дать ценную информацию о размерах подземного объекта: если объект небольшой, такой как болт или гвоздь, то при поднятии локатора сигнал будет быстро уменьшаться, если объект большой, типа трубы - сигнал будет ослабевать гораздо медленнее.

Что нужно учитывать при использовании магнитного локатора

  • Магнитные локаторы могут обнаруживать только объекты из черных металлов, но на больших глубинах и с большей различающей способностью, нежели их "коллеги" металлоискатели. Они не будут реагировать на изделия из цветных металлов, таких как золотые кольца, медная проволока, алюминиевые банки, которые ошибочно могут быть приняты за искомый объект, что повлечет за собой обширные земляные работы.
  • Магнитные локаторы будут обнаруживать стыки труб даже при их сварке, а также другие переходные изменения вдоль трубы, такие как клапаны, фитинги, фланцы и шаровые шарниры.
  • Магнитные локаторы будут находить большие металлические объекты, такие как зарытые в землю металлические бочки и емкости для хранения.
  • Магнитные локаторы могут находить неметаллические объекты с отдельными металлическими компонентами, такие как септики или шкафы, защищающие рабочие части трубопроводов, при наличии у них, например, металлических ручек на крышках люков.
  • Магнитные локаторы обнаруживают электромагнитные поля через любые неметаллические материалы, в том числе снег и воду, они также хорошо работают, если объект находится под слоем грязи или бетона.
  • При умелом использовании с помощью магнитной локации можно определять настолько малые объекты, как железный гвоздь со шляпкой диаметром 12 мм, находящийся на глубине до 15 см. Другие примеры использования магнитного локатора с указанием глубины обнаружения:
    • газовый или водяной клапаны на глубине до 2 метров;
    • соединения стальных труб диаметром 15 см на глубине до 2 метров;
    • стальная бочка вместимостью 200 литров на глубине до 3 метров;
    • крышка люка на глубине до 5 метров.

Заключение

Основным преимуществом магнитных локаторов в коммунальном секторе является их способность находить подземные активы быстро и точно. Это простой инструмент, который может использоваться немедленно после включения. Относительно низкая стоимость магнитных локаторов гарантирует быструю окупаемость инвестиций в них за счет уменьшения количества ошибок при обнаружении объектов, приводящих к ненужным земляным работам и как следствие затратам на рабочую силу. Эти специализированные инструменты являются прочными и надежными (модели Schonstedt имеют гарантийный срок 7 лет), они быстро станут неотъемлемой частью комплекта рабочих инструментов.