直埋供熱管道泄漏監(jiān)測及檢測

直埋供熱管道泄漏監(jiān)測及檢測隨著城市供熱管網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大。直埋敷設(shè)方式具有節(jié)約能源、造價(jià)低、占地少、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展。然而，當(dāng)直埋管道發(fā)生泄漏，漏點(diǎn)位置確認(rèn)難度大、停熱時(shí)間長、搶修成本高，若漏點(diǎn)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)還易造成影響公共安全的惡性事故。為了確保供熱管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供熱管網(wǎng)管理效率，推廣實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的智能化運(yùn)行監(jiān)測和精確化泄漏檢測技術(shù)已是當(dāng)前發(fā)展的必然趨勢。01人工巡檢監(jiān)測法按照運(yùn)行使用年限和狀態(tài)，分級分周期對管線進(jìn)行人工巡檢。運(yùn)行人員沿直埋管線的路由進(jìn)行巡檢。檢查設(shè)備小室，通過照明設(shè)備對熱力管道保溫層、波紋管補(bǔ)償器、支架、墻套袖等處進(jìn)行檢查。對存在異常記錄下位置，并描述其特征（管線路由上方有沉降、下陷、冒汽、冒水現(xiàn)象、周圍市政管線的井蓋上方有冒汽現(xiàn)象；檢查室內(nèi)保溫開裂脫落、管道設(shè)備腐蝕、穿墻套袖滴水情況），必要時(shí)用相機(jī)拍下照片，最后將檢查數(shù)據(jù)匯總，判斷管道的狀態(tài)，或作為對可疑部位采取其他檢測方法做進(jìn)一步詳細(xì)判斷漏點(diǎn)的依據(jù)。工成本逐年上漲，運(yùn)行人員工作質(zhì)量的監(jiān)督、量化考核難。運(yùn)行人員的素質(zhì)高低，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及責(zé)任心，對檢查的效果影響大。02基于壓力、流量、溫度數(shù)據(jù)分析的管道泄漏檢測基于壓力、流量、溫度數(shù)據(jù)分析，國內(nèi)外應(yīng)用的較多，是管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的主流。這類技術(shù)依賴于遠(yuǎn)傳檢測儀表，通過管網(wǎng)各關(guān)鍵點(diǎn)的壓力檢測，實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力的變化，判斷可能發(fā)生的泄漏。在監(jiān)控中心監(jiān)視各地的運(yùn)行情況，并發(fā)出指令對運(yùn)行狀況進(jìn)行控制。遠(yuǎn)程終端裝置將采集的流量、壓力、溫度等參數(shù)傳遞給監(jiān)控中心，對管道的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)泄漏嚴(yán)重時(shí)，可準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場情況，及時(shí)調(diào)度，處理故障，確保管網(wǎng)安全。特點(diǎn)：通過壓力監(jiān)控點(diǎn)的壓力變化和補(bǔ)水量異常來發(fā)現(xiàn)問題，此種監(jiān)控方式可為管理及時(shí)提供可靠數(shù)據(jù)。適用于管網(wǎng)大面積停熱、泄漏失水，但對管道腐蝕、滴水等缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。03直埋預(yù)警線監(jiān)測法直埋預(yù)警線監(jiān)測系統(tǒng)是由預(yù)埋在直埋保溫管道保溫層中的特殊導(dǎo)線及監(jiān)測設(shè)備組成。管道保溫層內(nèi)加有兩根泄漏報(bào)警用的傳感導(dǎo)線，一根為預(yù)警線，另一根為信號線?，F(xiàn)場線纜連接裝置有：用戶換熱站內(nèi)安裝漏點(diǎn)檢測模塊、通信模塊等。如果報(bào)警線與鋼管之間的聚氨酯泡沫層有水（工作鋼管漏水或保護(hù)層破損導(dǎo)致外部滲水），報(bào)警線與鋼管間的電阻由極大變?yōu)檩^小，則檢漏儀報(bào)警。故障點(diǎn)定位原理：如果報(bào)警線與鋼管間電阻不均勻（可能是故障點(diǎn)），故障定位儀（時(shí)間域反射儀）上就會(huì)顯示出反射波峰，將測得的該波峰反射回來的時(shí)間與信號傳輸速率進(jìn)行比較運(yùn)算，就可測得起始點(diǎn)到電阻不均勻點(diǎn)的距離，實(shí)現(xiàn)對故障點(diǎn)的定位。目前，國外直埋預(yù)警線監(jiān)測法早已被廣泛應(yīng)用。這種方法可獲得高速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，誤報(bào)警少，如果算法合適，定位會(huì)很精確。但是，這種方法對外部環(huán)境要求很高，在施工中需要處理好管道接口處管道外保護(hù)層絕緣密封，旦外部水汽侵入，則會(huì)有誤報(bào)警。04分布式光纖泄漏在線監(jiān)測法分布式光纖測溫系統(tǒng)是由串聯(lián)的測溫光纖傳感器構(gòu)成的測溫系統(tǒng)。測溫光纖傳感器由光源、敏感元件、光探測器、信號處理系統(tǒng)以及光纖等組成。發(fā)生泄漏時(shí)，布置在管道外側(cè)的分布式光纖溫度系統(tǒng)可感知溫度變化，而發(fā)現(xiàn)泄漏并能進(jìn)行定位。目前分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)主要基于拉曼光反射、布里淵光反射和光纖光柵原理，其中基于拉曼光反射的英國York公司分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)應(yīng)用較多。據(jù)報(bào)道，國外已應(yīng)用于管道檢漏，該方法可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，精確定位0.5m～2m）。該系統(tǒng)一直被認(rèn)為是智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的首選傳感設(shè)備。該系統(tǒng)具有靈敏度高、抗電磁干擾、耐腐蝕、耐潮、電絕緣性好、防爆、便于與計(jì)算機(jī)連接、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗電少、便于實(shí)現(xiàn)分布式檢測、集信息傳輸和傳感于一體等特點(diǎn)。光纖類，從技術(shù)角度看，測溫方式的比較合理。目前，在國內(nèi)應(yīng)用沒有形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化，因此造價(jià)較高。05聲波檢測法管道泄漏時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，其頻率在kHz～80kHz之間。噪聲在傳播過程中衰減，漏產(chǎn)生的噪聲強(qiáng)度及頻率會(huì)受到水壓、漏點(diǎn)的尺寸及形狀、管線周圍的接地材料類型、線上面的地面覆蓋物的類型、管線直徑、壁厚及材質(zhì)、漏點(diǎn)處的水質(zhì)等因素的影響。聽音棒是使用歷史較長漏水檢測工具，稱“聽漏器”。其構(gòu)造簡單、使用方法簡便。用聽音棒要求測漏人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，時(shí)受外界環(huán)境影響較大。相關(guān)儀是通過裝設(shè)在泄漏管線兩端的傳感器接受漏水所產(chǎn)生的連續(xù)的不規(guī)則振動(dòng)音，根據(jù)兩傳感器間的距離、聲音到達(dá)的時(shí)間差、振動(dòng)音傳播速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，求得漏水點(diǎn)的位置。自動(dòng)相關(guān)儀在漏水檢測中，不僅對管道是否漏水判斷迅速準(zhǔn)確，還具有漏點(diǎn)定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，在管道泄漏檢測中越來越廣泛應(yīng)用該方法需要辨別不同的聲音、分清背景或干擾噪音，同時(shí)在挖掘前需要通過合理的現(xiàn)場檢查排除其它非泄漏性噪音。在復(fù)雜環(huán)境中的作業(yè)能力較強(qiáng)，不受管徑大小和管線的敷設(shè)方式等限制，是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、有效且可行的方法。06紅外熱像儀紅外線輻射成像檢漏技術(shù)。熱紅外成像是利用紅外探測器、光學(xué)成像物鏡和光機(jī)掃描系統(tǒng)接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形，將其反映到紅外探測器的光敏元上，在光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測器之間，有一個(gè)光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)對被測物體的紅外熱像進(jìn)行掃描，并聚焦在單元或分光探測器上，由探測器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱像圖。由于泄漏處向外輻射紅外線能量，并對周圍環(huán)境或地表面產(chǎn)生影響，當(dāng)使用紅外熱像儀對大范圍的地面進(jìn)行拍攝時(shí)，通過拍攝到的圖像就可以尋找到整個(gè)地面的熱異常，埋置較淺的熱力管道泄漏時(shí)，管道上表面土壤溫度場發(fā)生變化，應(yīng)用熱紅外成像技術(shù)采集表面溫度信息，根據(jù)溫度變化判斷其是否泄漏。紅外線熱成像檢漏方法由于其使用簡便、快捷的特性在國外已被大量使用。該類儀器具有測溫速度快、靈敏度高、測溫范圍廣、形象直觀、非接觸、使用安全壽命長等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于埋置較淺的直埋熱力管道，對直埋管道的埋設(shè)深度有一定的限制。07結(jié)論直埋預(yù)警線監(jiān)測法和分布式光纖測溫系統(tǒng)法比較，從經(jīng)濟(jì)合理角度分析，采用電纜方式遠(yuǎn)比光纜式更為經(jīng)濟(jì)合理，因?yàn)殡娦盘柕牟杉吞幚砑夹g(shù)相對成熟得多，成本低很多。直埋預(yù)警線監(jiān)測法需要提高產(chǎn)品的加工工藝和高標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場施工，才能保證系統(tǒng)的低誤報(bào)率。分布式光纖測溫系統(tǒng)法具有連續(xù)、實(shí)時(shí)、安全、可擴(kuò)展的特點(diǎn)，隨著產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；龃?、成本降低，市場發(fā)展?jié)摿Υ?。單一依靠人工巡檢監(jiān)測法監(jiān)測管道狀態(tài)化的要求。在直埋管道發(fā)生異常情況下，可利用紅外熱像儀作為輔助工具查找漏點(diǎn)，搶修中可先根據(jù)圖像顯示，隔離泄漏區(qū)域，并配以聲波檢測法儀器確定漏點(diǎn)位置。綜合利用多種泄漏檢測