供熱管網(wǎng)泄漏的診斷方法
一、人工檢測
目前很多供熱公司根據(jù)實際情況,仍采用人工方式的泄漏檢測方法。如果供熱管道發(fā)生泄露時,工程人員根據(jù)自己豐富的實踐經(jīng)驗,根據(jù)供熱管網(wǎng)的聲音、振動、溫度和其他物理性質(zhì)的異常情況的變化,可以準(zhǔn)確判斷泄漏的位置。雖然這個方法很簡單,方便實用,但環(huán)境和人為因素造成的干擾很大,精準(zhǔn)度低,不能快速地確定供熱管道的泄露具體發(fā)生在哪里。
二、聲檢漏技術(shù)
利用聲音可以實現(xiàn)時時刻刻檢查,其覆蓋范圍更大,也是一種對于管道沒有破壞的檢測方式。聲檢測技術(shù)的具體原則是:當(dāng)供熱管網(wǎng)的熱媒發(fā)生泄漏,它將生成一個連續(xù)性的聲學(xué)信號,應(yīng)用在管道內(nèi)部傳播,聲信號是用來分析反應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征,從而確定管道泄漏的位置。然而在管道使用聲測技術(shù)檢測泄露位置時,影響信息接收和傳送的因素有很多種類,如環(huán)境噪聲的影響、傳播距離的影響、突發(fā)情況的影響,使得接收到的信號和實際信號之間有著明顯的差別。往往存在著許多的泄漏,特別是供熱管道,更多的信號是不同的。采取一定的措施,關(guān)鍵在于聲檢測技術(shù),聲發(fā)射信號的分析識別,消除眾多因素的影響,聲發(fā)射信號在實際減少,但由于這一系列的因素,想建立一個相應(yīng)的準(zhǔn)確的檢測技術(shù)是不存在的。目前根據(jù)泄漏檢測實際的情況,結(jié)果準(zhǔn)確度較低,還沒有實質(zhì)性的方法來解決這一系列的問題。
三、以物理模型為基礎(chǔ)的檢漏技術(shù)
如果有供熱管網(wǎng)泄漏問題,管道中傳熱媒介將會有一個相應(yīng)的速度變化,數(shù)據(jù)也會出現(xiàn)其相應(yīng)的變化。為了能夠使得數(shù)據(jù)相應(yīng)改變,以顯示對供熱管道的狀況,通過能量守恒定律,從而構(gòu)建一個動態(tài)供熱管道的物理模型。然后實施相應(yīng)的解決操作,結(jié)果表明,供熱管道中水的壓力變化條件下,流場分布管的中間網(wǎng)絡(luò)可以獲得。然后與測量值相比,如果出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移的狀況,超出其規(guī)定的范圍時,可以準(zhǔn)確判斷管道泄露的位置,與此同時,使用現(xiàn)有的管道壓力呈現(xiàn)出一個逐漸遞減的數(shù)據(jù)時,就可以準(zhǔn)確定位其泄露的具體位置。能夠提高物理模型的準(zhǔn)確性,具體的建模過程及摩擦系數(shù)的需要、流體密度和溫度等的影響,充分考慮各種水力條件,然后用給定的邊界條件來解決水力工況的數(shù)學(xué)模型。隨著范圍加熱管網(wǎng)絡(luò)的加速擴大,而且在特定的系統(tǒng)操作更為復(fù)雜,對于理想條件規(guī)定的物理模型很難建立,因此必須對一些相關(guān)影響因素進行忽視,這樣會導(dǎo)致相應(yīng)的數(shù)值結(jié)果和實際的設(shè)計條件的數(shù)值之間存在偏差,同樣也會對相關(guān)的數(shù)學(xué)模型泄漏檢測技術(shù)的精準(zhǔn)度產(chǎn)生一定的影響。泄漏位置是開始位置相應(yīng)的部分泄漏點位置之間的距離,部分以及高的比例的總長度值的泄漏,其主要的供熱管道的水循環(huán)和水排放總量之間的比值。在實際應(yīng)用的過程中,對速度、管道結(jié)構(gòu)等因素有一定的影響力,對整個網(wǎng)絡(luò)泄漏診斷模型也存在影響。
四、紅外熱泄漏檢測法
1.紅外熱成像技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)主要用于軍事領(lǐng)域。最早在發(fā)達國家開始使用紅外熱像儀擴展到民用行業(yè)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,紅外熱像儀已成為非常常見的測試設(shè)備。紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學(xué)成像透鏡接受人類的眼睛看不見測量目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件,獲得紅外熱圖像,這種熱像圖是熱分布場對應(yīng)的對象。紅外熱像儀可以捕捉到看不見的物體發(fā)出的紅外線能量,從而形成可見的熱像圖。紅外熱成像技術(shù)可以在沒有光的地方工作,利用該技術(shù)不僅可以顯示對象的形狀,還可以確定每個對象的溫度并迅速畫出溫度分布圖。紅外熱成像技術(shù)利用的是溫度校準(zhǔn)標(biāo)定裝置確定的溫度,利用這個設(shè)備可以計算出紅外圖像對象的實際輻射溫度。
2.供熱管道發(fā)生泄漏時環(huán)境溫度變化特點。供熱管道泄漏后導(dǎo)致土壤溫度改變周圍的環(huán)境。隨著時間的增加和泄漏的增加,影響范圍將逐漸增加。通過紅外成像測溫技術(shù)監(jiān)測土壤溫度的變化,可以有效地發(fā)現(xiàn)管道泄漏位置。熱影響范圍在某種程度上能夠及時地檢測出管道泄漏位置。
3.利用紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測供熱管道可以發(fā)現(xiàn)的問題。通過使用紅外熱像儀在管網(wǎng)運行狀態(tài)監(jiān)測管道周圍土壤溫度的變化。可以有效地判斷管道運行狀態(tài)。及時發(fā)現(xiàn)加熱管道泄漏點,減少重大事故的發(fā)生(監(jiān)控人員只要熟悉正常供暖管道周圍土壤的溫度,可以熟練地應(yīng)用程序)。環(huán)境溫度在熱埋管道周圍溫度測量,可以基于熱管的溫度范圍確定熱管條件可能不會發(fā)現(xiàn)在監(jiān)視范圍擴大的過程。只要發(fā)現(xiàn)不正常的數(shù)據(jù)顯示,就可以及時地找到供熱管道的泄露位置。我們發(fā)現(xiàn)了管道的問題后,需要進一步確定。管道外墻保溫材料在生產(chǎn)過程中會造成熱損失逐漸增加受損、脫落。溫度對周圍環(huán)境的影響可以通過監(jiān)測環(huán)境溫度的時間,快速變化的保溫材料,減少熱損失,節(jié)約能源的效果,這一項技術(shù)正在逐漸形成。
當(dāng)供熱管網(wǎng)出現(xiàn)泄漏故障時,對其開展相應(yīng)診斷模型,此種方法發(fā)展及研究速度比較迅速,并經(jīng)實踐檢驗,其準(zhǔn)確度非常高,然而由于物理模型檢測技術(shù)自身存在易陷入局部極值存在不足及收斂速度慢等狀況,對于泄漏定位及泄漏量診斷相應(yīng)精度狀況造成一定影響,因此需對其進行更為深入的研究及論證。
只有將上述幾種檢測技術(shù)有效地進行結(jié)合,才能夠很好地對供熱管道泄漏的位置進行精準(zhǔn)的定位,避免不必要的浪費,很好地節(jié)約了人力和物力,為相關(guān)部門建立良好檢測系統(tǒng),使我國的經(jīng)濟發(fā)展更加快速。