李 平

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

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熱力管道狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)分析

李 平

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

介紹了熱力管道的敷設(shè)形式，闡述了可通行管道與直埋管道的檢測(cè)技術(shù)，并分析了各種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，有利于選擇適宜的管道檢測(cè)技術(shù)，提高熱力管道的安全系數(shù)。

熱力管道，可通行管道，直埋管道，檢測(cè)技術(shù)

在社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的城市化進(jìn)程明顯加快。當(dāng)前，大多數(shù)熱力管道的敷設(shè)都是在地下進(jìn)行的，這主要包括兩種形式，其一是直埋敷設(shè)，其二是管溝敷設(shè)。由于熱力管道經(jīng)常受到交通荷載等多種因素的影響，因此容易發(fā)生裂紋等情況，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)出現(xiàn)管道裂縫漏水。由于都是地下敷設(shè)，因此維修工作難度很大。鑒于此，探討、研究熱力管道檢測(cè)技術(shù)就變得十分有意義。

1 可通行管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的分析

為了更好的掌握可通行管道內(nèi)的檢測(cè)技術(shù)，筆者首先簡(jiǎn)單的介紹了可通行管道，其相關(guān)參數(shù)如表1所示。通常情況下，在半通行管溝內(nèi)，工作人員是不能正常行走的只能彎腰行走。

表1 可通行管道的相關(guān)參數(shù) m

1.1 人工通行外觀檢查法

由于人工通行外觀檢查法不用任何儀器，因而是一種較為簡(jiǎn)單的檢查方法。只要管道內(nèi)不再供熱，工作人員就可以沿著熱力管道進(jìn)行檢查。在檢查中，工作人員可借助照明設(shè)備進(jìn)行觀察。不論在哪里發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂、腐蝕以及脫落等問(wèn)題都應(yīng)該做好記錄并詳細(xì)描繪該問(wèn)題的特征。如果情況需要可使用照相機(jī)進(jìn)行拍照。最后對(duì)所檢查的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而得出相關(guān)結(jié)論。這不僅有利于掌握被檢查管道的當(dāng)前狀況，也可作為詳細(xì)檢查的參考依據(jù)。

1.2 紅外熱像儀檢查法

紅外熱像儀是一種先進(jìn)的科技產(chǎn)品。它主要包括以下三種技術(shù)，即集光電子技術(shù)、紅外圖像處理技術(shù)與紅外探測(cè)技術(shù)。紅外熱像儀不僅具有靈敏度高、測(cè)溫速度快等優(yōu)點(diǎn)，也具有使用范圍廣、非接觸等特點(diǎn)。它的外觀與攝像機(jī)很相近，主要有兩種形式分別為手持式和肩扛式。在工作中，檢查人員要將紅外熱像儀的鏡頭對(duì)準(zhǔn)熱力管道，而且我們要清楚的知道，此時(shí)所成的像并不是常規(guī)的圖，而是一個(gè)熱輻射的圖。通常情況下，為了節(jié)約資源我們都不采用連續(xù)拍攝的形式，而是在連續(xù)觀察中拍攝那些可疑的部位，然后進(jìn)行最終的匯總分析。一旦管道有開(kāi)裂的情況出現(xiàn)，該處的溫度會(huì)高于正常處的溫度，這會(huì)使紅外熱像儀中的成像出現(xiàn)異常。特別是接頭處有潛在的泄露故障時(shí)，其溫度的變化情況更加明顯。

使用紅外熱像儀主要有如下優(yōu)點(diǎn)：診斷故障的速度很快，能達(dá)到所見(jiàn)即所得的狀態(tài)；靈敏度高。在很多情況下其分辨率都能達(dá)到0.1 ℃；由于它可以測(cè)量0 ℃～2 000 ℃之間的溫度，因此它也具備測(cè)量溫度寬的優(yōu)點(diǎn)；測(cè)量工作中既不需要直接接觸，也不對(duì)工作人員造成傷害；工作中不受光源強(qiáng)弱的影響，因此給夜間工作帶來(lái)了方便。

但紅外熱像儀它也有自身的缺點(diǎn)：當(dāng)使用紅外熱像儀進(jìn)行工作時(shí)要有足夠的溫差，而且溫差越大，測(cè)量效果越準(zhǔn)確。這就說(shuō)明當(dāng)管道內(nèi)的溫差較小時(shí)不適合應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)；由于管道油漆的顏色會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定的誤差，因此在分析測(cè)量結(jié)果時(shí)要憑著自己的工作經(jīng)驗(yàn)扣除這部分誤差，從而保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性；日光以及強(qiáng)光也會(huì)給測(cè)量結(jié)果造成一定的影響。

1.3 分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)法

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)是依靠測(cè)溫光纖傳感器進(jìn)行工作的。測(cè)溫光纖傳感器主要由以下幾部分構(gòu)成：1)敏感元件；2)光源；3)信號(hào)處理系統(tǒng)；4)光探測(cè)器。首先光源發(fā)出的光會(huì)傳到敏感元件，一旦熱力管道溫度發(fā)生變化，敏感元件就能將溫度變化的信號(hào)轉(zhuǎn)變成光的某一性質(zhì)，光信號(hào)再傳到探測(cè)器從而轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最后獲得檢測(cè)點(diǎn)的溫度。當(dāng)使用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)熱力管道時(shí)要將其沿著熱力管道布設(shè)并且每隔一定的距離都要固定一下，以防脫落。當(dāng)對(duì)其進(jìn)行固定時(shí)沒(méi)有專業(yè)要求，只要保證分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)不滑落即可。如圖1所示為分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)圖。一旦熱力管道出現(xiàn)接頭斷裂以及保溫層損壞的情況時(shí)，局部管道的溫度就會(huì)出現(xiàn)異常。此時(shí)這些異常就會(huì)被測(cè)溫光纖傳感器所捕獲，工作人員就會(huì)在檢測(cè)站的主機(jī)上發(fā)現(xiàn)異常情況。

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)如下：測(cè)量系統(tǒng)的工作只需要光，由于其不用電，因此在很大程度上節(jié)約了能源；即使有高溫、臟水等環(huán)境，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)也可以正常工作；由于它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，因此具有良好的同步性；測(cè)量溫度在0 ℃～300 ℃之間，因此其應(yīng)用范圍明顯增大；不但分辨率高，而且也可以對(duì)多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其主要缺點(diǎn)有：由于它的應(yīng)用正處于初期因此缺乏標(biāo)準(zhǔn)化；該系統(tǒng)造價(jià)很高。

2 直埋管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

由于對(duì)直埋管道進(jìn)行熱力檢測(cè)時(shí)不能近距離靠近，因此這對(duì)檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。針對(duì)上述情況，在對(duì)直埋管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)主要依靠管道爬行器。在檢測(cè)人員遠(yuǎn)程的控制下，機(jī)器人攜帶各種檢測(cè)器進(jìn)行工作。當(dāng)前，在石油管道中主要采用測(cè)徑器檢測(cè)法以及閉路電視管檢測(cè)法，但是它們?cè)跓崃艿乐袘?yīng)用很少。但是如果停止供熱，這些檢測(cè)技術(shù)所測(cè)得的結(jié)果還是非常精確的。

1)閉路電視管道檢測(cè)法。閉路電視管道檢測(cè)法就是一種依靠在管道內(nèi)攝像并依據(jù)攝像所得到的信息來(lái)判斷管道情況的一種方法。首先在機(jī)器人的頭部安裝攝像頭，工作人員遠(yuǎn)程控制機(jī)器人在管道內(nèi)進(jìn)行工作，隨后工作人員再對(duì)圖片進(jìn)行分析從而判斷出管道的實(shí)際狀況。這種檢測(cè)方法不僅具備安全、高效的優(yōu)點(diǎn)，也減少了工作人員的工作風(fēng)險(xiǎn)。但是，由于閉路電視管道檢測(cè)法主要是依賴攝像頭進(jìn)行工作的，因此它對(duì)管道內(nèi)的情況要求很高。當(dāng)管道中存在濕度大、光線不足等情況時(shí)很難獲得清晰的圖像，因此也會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果存在一定的誤差，從而降低了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。所以，在采用這一方法前，工作人員需要事先了解管道的內(nèi)部狀況，由此判斷是否應(yīng)該采用此方法。

2)超聲檢測(cè)法。該檢測(cè)方法的工作原理主要是依靠脈沖反射來(lái)進(jìn)行的。當(dāng)超聲波在管道內(nèi)進(jìn)行傳播時(shí)會(huì)出現(xiàn)反射的情況，進(jìn)而就能判斷出管道的內(nèi)部情況。此外，在采用該檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其直接的執(zhí)行者都是管道檢測(cè)機(jī)器人。而且，這種方法不僅具備靈敏度高、穿透力強(qiáng)等特征，也具有不需要分析檢測(cè)結(jié)果的特點(diǎn)。因此，一旦采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)就會(huì)直接得到檢測(cè)結(jié)果。鑒于此，該檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有：現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用很方便，檢測(cè)成本低；分析速度快；就裂紋情況而言，該項(xiàng)技術(shù)非常實(shí)用，但由于受波長(zhǎng)的限制，因此它不適用于檢測(cè)內(nèi)壁薄的管道；該檢測(cè)技術(shù)在進(jìn)行工作時(shí)還需要某些工作介質(zhì)，所以其可靠性還需進(jìn)一步提升。

3)測(cè)徑器檢測(cè)法。測(cè)徑器檢測(cè)法常應(yīng)用于檢測(cè)管道斷面形狀的變化，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定位。該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)主要是以機(jī)電裝置原理進(jìn)行工作的。在檢測(cè)時(shí)可使用機(jī)械抓手，一旦管道內(nèi)部有變形、凹陷、附著物的情況發(fā)生時(shí)，在機(jī)械抓手的協(xié)助下可將該信號(hào)傳遞到儲(chǔ)存器中。檢測(cè)工作完畢后可分析儲(chǔ)存器內(nèi)的數(shù)據(jù)從而得出管道內(nèi)壁的實(shí)際情況。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)可通行管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)以及直埋管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的分析，我們不但了解了各種技術(shù)的工作原理，也掌握了該項(xiàng)技術(shù)的適用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)等情況。因此，在實(shí)際工作中我們可以根據(jù)所掌握的情況來(lái)選擇合適的檢測(cè)技術(shù)。這不僅有利于提高工作效率，也減少了安全事故的發(fā)生。

[1] 朱習(xí)章.關(guān)于大管徑熱力管道直埋敷設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)例探究解析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(22):1067-1068.

[2] 杜正明.探討熱力管道補(bǔ)償器在供熱管道中的運(yùn)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(7):396-397.

[3] 李東明.旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在熱力管道中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015(23):530-531.

On detection technique for heat distribution pipelines

Li Ping

(TaiyuanThermalPowerCompany,Taiyuan030001,China)

The paper introduces the pavement forms for the thermal pipelines, illustrates the detection techniques for the traffic pipelines and directly buried pipelines, and analyzes the advantages and disadvantages of various detection methods, so as to select the reasonable pipeline detection technique and improve the safety coefficient of the thermal power pipelines.

thermal power pipeline, traffic pipeline, directly buried pipeline, detection technique

1009-6825(2016)24-0138-02

2016-06-16

李 平(1983- )，女，助理工程師

TU995.3

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