[发明专利]基于在线温度测量的埋地蒸汽管道保温性能监控装置及方法

权利要求书

1.一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于包括直埋蒸汽管(1)、在线温度监测系统(2)两部分；

直埋蒸汽管(1)包括主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)，主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)通过串联焊接连接；

主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)均包括工作管(1-4)、钢套管(1-5)和保温层(1-6)；工作管(1-4)和钢套管(1-5)均同轴布置，且钢套管(1-5)嵌套于工作管(1-4)外部，工作管(1-4)与钢套管(1-5)之间均填充有保温层(1-6)；

补偿节(1-2)的工作管(1-4)上焊接有波纹管(1-7)；固定节(1-3)中的钢套管(1-5)包括内钢套管(1-8)和外钢套管(1-9)，外钢套管(1-9)同轴嵌套安装于内钢套管(1-8)的外部，且两者之间也填充有保温层(1-6)；

主管道(1-1)和补偿节(1-2)的工作管(1-4)与钢套管(1-5)之间靠钢套管(1-5)一侧以及固定节(1-3)的内钢套管(1-8)和外钢套管(1-9)之间靠外钢套管(1-9)一侧分别设有传感器保护套管(1-10)，且各段传感器保护套管(1-10)串联相通，连续贯穿整条直埋蒸汽管(1)；

在线温度监测系统(2)包括温度传感器(2-2)和远程温度监测终端(2-1)；温度传感器(2-2)沿程安装于传感器保护套管(1-10)内，主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)内的温度传感器(2-2)通过串联或并联方式与远程温度监测终端(2-1)相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于在直埋蒸汽管(1)的横断面中，所述的传感器保护套管(1-10)具有一根或沿断面周向均匀布置的多根，且每条传感器保护套管(1-10)中均设有温度传感器(2-2)。

3.根据权利要求1所述的一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于所述的温度传感器(2-2)为感温光纤、热电偶或热电阻。

4.根据权利要求1所述的一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于所述的固定节(1-3)中，还设有第一同心大小头(1-12)和第二同心大小头(1-13)；第一同心大小头(1-12)的大直径端紧贴内钢套管(1-8)内壁固定，小直径端紧贴工作管(1-4)外壁固定，用于在内钢套管(1-8)和工作管(1-4)之间形成支撑；所述的外钢套管(1-9)两端各设有一个第二同心大小头(1-13)，两端的第二同心大小头(1-13)的大直径端均与外钢套管(1-9)的端面密合固定，小直径端均紧贴内钢套管(1-8)外壁固定，用于在内钢套管(1-8)和外钢套管(1-9)之间形成支撑。

5.根据权利要求4所述的一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于所述的固定节(1-3)中，内钢套管(1-8)的管壁上设有连通内钢套管(1-8)内腔和外钢套管(1-9)内腔的通孔(1-11)。

6.根据权利要求4所述的一种基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置，其特征在于所述的第一同心大小头(1-12)和第二同心大小头(1-13)在管道轴向方向交错布置，使第一同心大小头(1-12)和第二同心大小头(1-13)在内钢套管(1-8)上的固定位置不重合。

7.一种使用如权利要求1所述基于在线温度测量的直埋蒸汽管道保温性能监控装置的管损检测方法，其特征在于：

温度传感器(2-2)预先安装于主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)的传感器保护套管(1-10)内，并随主管道(1-1)、补偿节(1-2)和固定节(1-3)一同施工后，各段温度传感器(2-2)通过串联或并联方式与远程温度监测终端(2-1)连接，实现对直埋蒸汽管道任一点处的温度值进行远程在线监控；

远程温度监测终端(2-1)获得任一点保温层外侧的温度T_i，同时获取供热温度T_s和压力P参数；设定时间间隔Δt内任一点保温层外侧的温度变化斜率k_i和供热温度参数变化率k_s，当k_i/k_s超过设定阈值时，出现报警，表明该点保温性能出现恶化；与此同时，通过对不同供热温度的蒸汽设定不同的阈值温度T_c；当同时出现任一点保温层外侧的温度T_i高于阈值温度T_c和k_i/k_s超过设定阈值时，判定保温管道损坏，并根据报警监测点的数量，确定管道损害的长度，确定检修位置，排查隐患。