[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

说明书

本发明公开了一种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，包括直埋蒸汽管、在线温度监测系统。直埋蒸汽管包括主管道补偿节和固定节，主管道、补偿节和固定节均包括工作管、钢套管和保温层；补偿节的工作管上焊接有波纹管，固定节的钢套管包括内钢套管和外钢套管。主管道、补偿节的工作管与钢套管之间靠钢套管一侧以及固定节的内钢套管和外钢套管之间靠外钢套管侧分别同轴设有传感器保护套管。在线温度监测系统包括温度传感器和远程温度监测终端。本发明通过解决埋地管不同管件上温度传感器的布置安装方式，实现了对埋地管道全局温度的测量。

技术领域

本发明涉及供热蒸汽管道技术，尤其涉及一种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。

背景技术

热力管道是热力管网系统的基础构件，热力管道的性能直接决定了热力管网系统的能耗指标、供热半径等关键特征参数。埋地管到作为热力管道的主要形式之一，存在广泛的应用。

需要指出的是，由于埋地管深埋地下的工作环境特点，很可能由于腐蚀、浸泡等原因，导致保温层失效、甚至是工作管道泄露爆炸，对热力系统的性能和安全都构成了极大威胁，有可能造成极大的经济损失和不良的社会影响。另外，由于深埋地下，对其保温性能的测量存在极大困难。因此，如何实现埋地管道保温性能的高效快捷测量成为当前热力管道系统性能检测的重点内容。

针对现有热力管道不能实现无盲区全程温度特征的测量，中国专利CN201711425052.3 提出了通过在一种在热力管道外部全程敷设光缆的新型热力管道实现对全程温度的测量。中国专利CN201711424989.9提出了基于热力管道的测温测漏光缆网，实现如何利用光缆通过温变和/或噪声扰动信号的对应关系，通过温度和扰动实现对管道漏损的监测。尽管如此，现有技术的主要不足在于缺少对热力管道特殊管件中的光缆的布置的设计，以及如何通过全程温度特征实现对热力管道保温性能和损坏特征的判断。

因此，如何针对埋地管的特点，实现对埋地管温度的全程测量，并基于温度特征实现对管道保温性能和漏损特征的准确判断和定位是解决埋地管性能维护的关键。

发明内容

针对上述不足，本发明提出了一种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。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

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，其包括直埋蒸汽管、在线温度监测系统两部分；直埋蒸汽管包括主管道、补偿节和固定节，主管道、补偿节和固定节通过串联焊接连接；主管道、补偿节和固定节均包括工作管、钢套管和保温层；工作管和钢套管均同轴布置，且钢套管嵌套于工作管外部，工作管与钢套管之间均填充有保温层；补偿节的工作管上焊接有波纹管；固定节中的钢套管包括内钢套管和外钢套管，外钢套管同轴嵌套安装于内钢套管的外部，且两者之间也填充有保温层；主管道和补偿节的工作管与钢套管之间靠钢套管一侧以及固定节的内钢套管和外钢套管之间靠外钢套管一侧分别设有传感器保护套管，且各段传感器保护套管串联相通，连续贯穿整条直埋蒸汽管；在线温度监测系统包括温度传感器和远程温度监测终端；温度传感器沿程安装于传感器保护套管内，主管道、补偿节和固定节内的温度传感器通过串联或并联方式与远程温度监测终端相连。

在直埋蒸汽管的横断面中，传感器保护套管可以是一根，也可以是沿断面周向均匀布置的多根，且每条传感器保护套管中均设有温度传感器。

所述的温度传感器可以为感温光纤、热电偶或热电阻。

所述的固定节中，还可以设有第一同心大小头和第二同心大小头；第一同心大小头的大直径端(即直径较大的一端)紧贴内钢套管内壁固定，小直径端(即直径较小的一端)紧贴工作管外壁固定，用于在内钢套管和工作管之间形成支撑；所述的外钢套管两端各设有一个第二同心大小头，两端的第二同心大小头的大直径端均与外钢套管的端面密合固定，小直径端均紧贴内钢套管外壁固定，用于在内钢套管和外钢套管之间形成支撑。