本實用新型涉及一種具有感溫光纖的供能管道。
背景技術(shù):
目前,有的商務(wù)區(qū)應(yīng)用水源熱泵系統(tǒng)、能源回收和錯峰蓄能等技術(shù),采用集中式的區(qū)域供冷供熱模式,替代傳統(tǒng)建筑的獨立式的中央空調(diào)系統(tǒng)解決方案,實現(xiàn)集約、高效和節(jié)能的目的。
能源管線直接埋在地面以下3~5米處,易受到地面外力、土體沉降、管道和焊接質(zhì)量、腐蝕、溫度應(yīng)力等因素影響,產(chǎn)生泄漏。其外層由防水和保溫層包裹,造成尋找漏點困難,維修時間長、費用高。漏水降低管網(wǎng)保溫層的熱絕緣性能,同時流失管網(wǎng)系統(tǒng)的能量;加速管道腐蝕;引發(fā)的水土流失及路面塌陷,產(chǎn)生交通傷害事故、供能中斷等城市災(zāi)害。
分布式光纖測溫技術(shù)是基于光纖拉曼散射效應(yīng)(Raman Scattering)和光時域反射測量技術(shù)(Optical Time-Domain Reflectometry)來獲取空間溫度分布信息。通過在管道表面鋪設(shè)感溫光纖,采集和分析光脈沖在感溫光纖內(nèi)傳播時產(chǎn)生的拉曼背向反射光的時間和強(qiáng)度信息得到相應(yīng)的位置和溫度信息,在得知每一點的溫度和位置信息后,就可以得到一個關(guān)于整根光纖不同位置的溫度曲線。測量距離可達(dá)30公里,空間定位達(dá)到米的數(shù)量級,能夠進(jìn)行不間斷的自動測量,特別適宜于需要長距離大范圍多點測量應(yīng)用場合。
目前該技術(shù)在隧道內(nèi)、油庫、危險品庫、軍火庫、工礦企業(yè)的生產(chǎn)車間的溫度檢測和火災(zāi)報警報警系統(tǒng)及電力的電纜過載溫度監(jiān)測上應(yīng)用廣泛。分布式光纖測溫技術(shù)尚無在能源管網(wǎng)上實踐的先例。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種具有感溫光纖的供能管道,將感溫光纖和傳統(tǒng)的供能管道有效的結(jié)合在一起,運用感溫光纖的測溫性能,可以實現(xiàn)管道泄漏判斷及定位。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種具有感溫光纖的供能管道,包括內(nèi)管、保溫層、外管、兩根光纖保護(hù)管和兩根感溫光纖,其中:
所述內(nèi)管、保溫層和外管從內(nèi)至外依次同軸設(shè)置;
所述兩根光纖保護(hù)管分別沿所述保溫層的軸向設(shè)置在所述保溫層的外表面,所述兩根光纖保護(hù)管呈左右對稱分布,且所述保溫層的橫截面上,其中一根所述光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線和另一根所述光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線間的銳角角度小于160度;
所述兩根感溫光纖一一對應(yīng)地穿插在所述兩根光纖保護(hù)管內(nèi)。
上述的一種具有感溫光纖的供能管道,其中,所述保溫層的外表面上沿所述保溫層的軸向開設(shè)有兩個通孔,所述兩根光纖保護(hù)管一一對應(yīng)地穿插在所述兩個通孔內(nèi)。
上述的一種具有感溫光纖的供能管道,其中,所述兩根光纖保護(hù)管與所述保溫層一體澆鑄成型。
上述的一種具有感溫光纖的供能管道,其中,所述光纖保護(hù)管采用鍍鋅保護(hù)管。
上述的一種具有感溫光纖的供能管道,其中,所述保溫層的橫截面上,其中一根所述光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線和另一根所述光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線間的銳角角度為120度。
本實用新型的具有感溫光纖的供能管道,將感溫光纖和傳統(tǒng)的供能管道有效的結(jié)合在一起,運用感溫光纖的測溫性能,可以實現(xiàn)管道泄漏判斷及定位。
附圖說明
圖1為本實用新型的具有感溫光纖的供能管道的結(jié)構(gòu)示意圖(主視方向);
圖2為本實用新型的具有感溫光纖的供能管道的結(jié)構(gòu)示意圖(后視方向);
圖3為本實用新型的具有感溫光纖的供能管道的橫截面圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本實用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對其具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明:
請參閱圖1、圖2和圖3,本實用新型的最佳實施例,一種具有感溫光纖的供能管道,包括內(nèi)管1、保溫層2、外管3、兩根光纖保護(hù)管4和兩根感溫光纖5。
內(nèi)管1、保溫層2和外管3從內(nèi)至外依次同軸設(shè)置;兩根光纖保護(hù)管4分別沿保溫層2的軸向設(shè)置在保溫層2的外表面,具體地,保溫層2的外表面上沿保溫層3的軸向開設(shè)有兩個通孔,兩根光纖保護(hù)管4一一對應(yīng)地穿插在兩個通孔內(nèi)。且兩根光纖保護(hù)管4與保溫層2一體澆鑄成型。光纖保護(hù)管4采用鍍鋅保護(hù)管。
兩根光纖保護(hù)管4呈左右對稱分布,且保溫層2的橫截面上,其中一根光纖保護(hù)管4的中心與保溫層2的中心之間的連線a和另一根光纖保護(hù)管4的中心與保溫層2的中心之間的連線b間的銳角角度α小于160度;兩根感溫光纖5一一對應(yīng)地穿插在兩根光纖保護(hù)管4內(nèi)。
傳統(tǒng)的能源管道外部由防水和隔熱材料包裹,無論泄漏發(fā)生部位和方式如何,水都會因重力作用往管道下方的移動后再液位上升,引發(fā)溫度場產(chǎn)生變化,故感溫光纖宜在管道兩側(cè)的中下方布設(shè)。因此,優(yōu)選其中一根光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線a和另一根光纖保護(hù)管的中心與保溫層的中心之間的連線b間的銳角角度α為120度,這樣兩根感溫光纖5一一對應(yīng)地沿保溫層2的橫截面的八點鐘和四點鐘方向布設(shè)。
在監(jiān)測時感溫光纖5對套管外部的地下滲水的測溫變化幅度和速率反應(yīng)不大,但對供能管道的內(nèi)部壓力能源漏水的變化幅度和速率高。主要原因是日常土壤環(huán)境溫度干擾區(qū)別于管網(wǎng)能量泄漏的干擾特征。土壤環(huán)境溫度是緩慢變化的,與氣象信息保持一致,并且是全局的整個管道區(qū)域的同時變化;而能量泄漏恰好相反。感溫光纖5可以貼在供能管道的外管的內(nèi)表面敷設(shè)即供能管道的保溫層的外表面敷設(shè),與地下環(huán)境溫度相似;發(fā)生外部滲漏時,地下水是由管道外向外滲入到保溫層,剛開始光纖的溫度幾乎沒有變化,后期造成保溫層絕緣能力下降,引發(fā)光纖的溫度和發(fā)生的區(qū)域緩慢變化;而發(fā)生管道內(nèi)部泄漏時,情況則相反,反應(yīng)迅速。
本實用新型的具有感溫光纖的供能管道,在安裝時,在供能管道的保溫層內(nèi)部沿保溫層的橫截面的四點鐘和八點鐘位置處各鋪設(shè)一根鍍鋅保護(hù)管,然后將感溫光纖沿鍍鋅保護(hù)管穿入即可,感溫光纖鋪設(shè)于整根供能管道內(nèi)部。在使用時,當(dāng)管道發(fā)生泄漏滲水時,管道內(nèi)的水的能量會傳導(dǎo)到感溫光纖上,我們在后臺監(jiān)控中心便可以實時觀察到泄漏點處溫度及變化,再通過光時域反射技術(shù)測量到泄漏點的物理位置,可以實現(xiàn)管道泄漏判斷及定位。
綜上所述,本實用新型的具有感溫光纖的供能管道,將感溫光纖和傳統(tǒng)的供能管道有效的結(jié)合在一起,運用感溫光纖的測溫性能,可以實現(xiàn)管道泄漏判斷及定位。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,以上的實施例僅是用來說明本實用新型,而并非用作為對本實用新型的限定,只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi),對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。