CN1143975C

CN1143975C - 真空复合绝热管道及泄漏监测方法

Info

Publication number: CN1143975C
Application number: CNB011077999A
Authority: CN
Inventors: 齐克先; 齐慧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2004-03-31
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: CN1369663A

Abstract

本发明涉及输送高温介质的管道及泄漏监测方法。内芯管与外套管之间设置支撑组件，内芯管外周包裹绝热材料，其特征是在内芯管与外套管之间轴向间隔设置密封，形成相互隔开的间隙腔，相邻的间隙腔通过联通管连通。对间隙腔置负压，通过分段关闭联通管上的阀，结合真空表的指示，可迅速判明管网泄漏点及泄漏性质。本发明的实施，方便了高温介质输送管道的运行维护，进一步改善了高温介质输送管网的隔热保温效果，提高管网运行安全性。

Description

真空复合绝热管道及泄漏监测方法

技术领域

本发明属于一般工程领域中工程部件的范畴，涉及输送高温液体、气体用的管道及泄漏监测方法。

背景技术

专利号为ZL96227258.2的实用新型专利公开了一种采用真空隔热对管路进行保温的方法。其结构是由内管、内接管、外管、外套管、抽气管、封头、支撑环、隔热材料及隔热涂层组成，内管、外管之间为真空隔热层。具有设计合理、保温性能好、使用寿命长、易于加工、安装使用方便等特点。但是，该实用新型中有封头、支撑环等与内管和外管直接连接的部件，在实际管路运行过程中存在着热量传导损失现象，同时，当内管或外管发生泄漏事故时无法迅速发现故障点，不利于输送管路的运行管理和维护。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种运行安全、隔热效果好，并在管路发生内、外管泄漏事故时，能迅速判断故障点和故障性质，便于及时维修的真空复合绝热管道及泄漏监测方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种真空复合绝热管道，包括内芯管和外套管，其特征在于：内芯管与外套管之间设置支撑组件，内芯管外周包裹绝热材料，在内芯管与外套管之间轴向间隔设置密封，形成相互隔开的间隙腔，相邻的间隙腔通过联通管连通，联通管上设置阀。

所述的支撑组件可分为固定式和活动式；支撑组件的支撑臂与内芯管外壁固定；固定式的支撑臂与外套管内壁固定，活动式的支撑臂可相对于外套管内壁滑动；固定式和活动式支撑组件在内芯管与外套管之间轴向间隔设置；支撑组件由支撑臂、绝热垫片和紧固件组成，绝热垫片设置在内芯管外壁或外套管内壁或支撑臂之间。

所述的联通管上设置的联通阀的数量为一个以上时，两阀之间可接三通管，三通管上可设置关断阀。

所述的外套管上设置有防爆膜。

所述的绝热材料外表面设置反射隔热板；绝热材料内与内芯管同轴向设置通气管，通气管开口于反射隔热板与外套管内壁之间。

本发明还提供了一种真空复合绝热管道的泄漏监测方法，其特征在于：

a.将联通阀打开，启动真空泵将内芯管与外套管之间的间隙腔中空气抽出，形成负压；

b.通过与间隙腔连通的压力检测装置监测间隙腔内的压力变化情况；

c.通过分段启、闭联通阀，结合压力检测装置的指示，排查、确定管网泄漏故障点。

将整个管网的所有联通阀打开，用真空泵对整个管网的间隙腔进行抽真空。

关闭某个连通管上的连通阀，可将整个管网分成两段，结合压力检测装置的指示，查找到出现泄漏的其中一段，通过不断的分段检测，最终即可确定发生泄漏的管段。

整个管网可设置一个及一个以上的压力检测装置，关闭若干个连通阀，可使整个管网的间隙腔分成若干个相互独立的间隙腔。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1.管道的整个绝热真空间隙腔可分段隔离，便于管路发生内、外管泄漏事故时迅速判断故障点和故障性质，方便了高温介质输送管路的运行管理和维护。

2.整个管网设置环状真空间隙压力检测系统，预设定监控报警值，有利于在管路发生泄漏的初期及时发现故障，避免事故的进一步扩大，提高了管网安全运行的可靠性

3.设置有绝热垫片，隔绝了支撑组件的热传导损失，可进一步改善高温介质输送管路的隔热保温效果。

4.采用防爆膜进行保护，避免了外套管管路发生超压爆炸的危险。

5.绝热材料外表面设置了反射隔热板，进一步减少了输送过程中的热量损失。

6.与同类地沟式敷设管道相比，整个管网的工程造价可降低30％以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明固定式支撑组件的A-A径向剖视图。

图3是本发明活动式支撑组件的A’-A’径向剖视图。

图4是本发明联通管、三通管的连接示意图。

图5是本发明的泄漏监测系统组成示意图。

具体实施方式

图1至图4中，本发明包括内芯管1和外套管2，内芯管与外套管之间设置支撑组件5、10，内芯管外周包裹绝热材料8，在内芯管与外套管之间轴向间隔设置密封4，形成相互隔开的间隙腔，相邻的间隙腔通过联通管6连通，联通管上设置阀7。

密封4可以用耐热混凝土或其他材料现场浇注、制作。密封的设置间隔距离可根据实际需要确定(如定为20米或100米)，为了便于现场制作，可将密封与支撑组件5同位置设置。

所述的支撑组件分为固定式支撑组件5和活动式支撑组件10；支撑组件的支撑臂12与内芯管外壁固定；固定式支撑组件的支撑臂11与外套管内壁固定，活动式支撑组件的支撑臂11可相对于外套管内壁滑动；固定式支撑组件5和活动式支撑组件10在内芯管与外套管之间轴向间隔设置。

支撑组件由支撑臂11、12、绝热垫片13和紧固件14组成，绝热垫片13可设置在内芯管外壁或外套管内壁或支撑臂11、12中间；支撑组件也可以仅由支撑臂12和绝热垫片13组成，此时绝热垫片设置在支撑臂12的一端与外套管内壁之间；支撑组件还可以仅由支撑臂11和绝热垫片13组成，此时绝热垫片设置在支撑臂11的一端与内芯管外壁之间；支撑臂11、12可以同轴线安装(如图2所示)，此时绝热垫片13位于支撑臂11、12的两侧；支撑臂11、12也可以不同轴线安装，此时绝热垫片13位于支撑臂11、12之间；此外，支撑组件也可以用绝热材料制作整体式支撑臂。

所述的联通管6上设置阀7，开启或关闭阀7，可以将两个相邻的间隙腔互相连通或隔开；阀7的数量为一个以上时，两阀之间可接三通管15，三通管上可设置阀16，阀16的另一端可接真空表17，也可接真空泵或压力检测装置，真空表或压力检测装置可通过导线联接至管路运行状态监视报警装置。

外套管2上设置有防爆膜3，防爆膜的爆破压力应选择低于外套管的承压能力。

绝热材料8外表面设置反射隔热板9，进一步减少通过热辐射造成的热量损失。

绝热材料8内与内芯管1同轴向设置通气管18，通气管的管壁开有通气孔，通气管的两端开口位于反射隔热板9与外套管2内壁之间，以便于在抽真空过程中尽快将绝热材料层内的空气排出。

外套管2的外表面设置有常规防腐层19。

结合图5说明本发明整个系统的简要工作原理：

整个管路制作、敷设、试压完成后，在整个管网的适当部位设置压力检测装置17，用导线21将压力检测装置与位于控制室的的报警装置22连接，并调试好压力检测装置和报警装置，按设计值设定好压力检测装置和报警装置的各种报警动作值。

打开联通阀7，使整个管网内芯管与外套管之间的间隙腔连通。

使用真空泵20对整个管路的间隙腔进行抽真空，达到设计规定的真空度后停真空泵，打开接有压力检测装置17的关断阀16，使整个管路的间隙腔与压力检测装置连通，管路即可投入介质的输送运行。

在管网的运行过程中，通过与管网间隙腔连通的压力检测装置17监测间隙腔内的压力变化情况。当压力检测装置的指示压力低于0MPa且稳定于某一数值时，表明管网的真空间隙内的负压状态正常；当压力检测装置的指示压力逐渐升高、趋向于并最终稳定在0MPa时，说明管网的外套管发生了泄漏；当压力检测装置的指示压力高于0MPa时，说明管网的内芯管发生了泄漏。

通过设定，可使报警装置在压力检测装置的指示压力高于某一设定值(如-0.06MPa)时发出声、光或其它类型的报警信号。

当管网的外套管、内芯管发生了泄漏时，通过分段关闭联通管6上的阀7，结合压力检测装置的指示，可查找到出现泄漏的其中一段。通过不断的分段检测，可以迅速排查、确定出发生泄漏故障的管段，为及时检修和处理故障提供了便利。

整个管网可设置一个及一个以上的压力检测装置17，关闭若干个连通阀7，可使整个管网的间隙腔分成若干个相互独立的间隙腔。

当内芯管发生了大规模泄漏或管道破裂时，该管段的间隙内压力急剧升高，当压力超过防爆膜的爆破压力时，防爆膜爆破，迅速使该管段间隙内的压力卸除，可避免外套管被损坏或发生超压爆炸性破裂。同时，内芯管所输送的介质通过已被爆破的防爆膜喷出，也为及时发现管网的泄露故障管段提供了方便。

本发明特别适用于直接埋入地下的各种热力管道工程，尤其是输送过热蒸汽的直埋式高温管道。通过本发明的实施，方便了高温介质输送管路的运行管理和维护，可进一步改善高温介质输送管路的隔热保温效果，提高管网安全运行的可靠性。

Claims

1.一种真空复合绝热管道，包括内芯管和外套管，内芯管与外套管之间设置支撑组件，内芯管外周包裹绝热材料，其特征在于：在内芯管与外套管之间轴向间隔设置密封，形成相互隔开的间隙腔，相邻的间隙腔通过联通管连通，联通管上设置阀。

2.按照权利要求1所述的真空复合绝热管道，其特征在于所述的支撑组件可分为固定式和活动式；支撑组件的支撑臂与内芯管外壁固定；固定式的支撑臂与外套管内壁固定，活动式的支撑臂可相对于外套管内壁滑动；固定式和活动式支撑组件在内芯管与外套管之间轴向间隔设置；支撑组件由支撑臂、绝热垫片和紧固件组成，绝热垫片设置在内芯管外壁或外套管内壁或支撑臂之间。

3.按照权利要求1所述的真空复合绝热管道，其特征在于所述的联通管上设置的联通阀的数量为一个以上时，两阀之间可接三通管，三通管上可设置关断阀。

4.按照权利要求1所述的真空复合绝热管道，其特征在于所述的外套管上设置有防爆膜。

5.按照权利要求1所述的真空复合绝热管道，其特征在于所述的绝热材料外表面设置反射隔热板；绝热材料内与内芯管同轴向设置通气管，通气管开口于反射隔热板与外套管内壁之间。

6.一种真空复合绝热管道的泄漏监测方法，其特征在于：

7.按照权利要求6所述的真空复合绝热管道的泄漏监测方法，其特征在于将整个管网的所有联通阀打开，用真空泵对整个管网的间隙腔进行抽真空。

8.按照权利要求6所述的真空复合绝热管道的泄漏监测方法，其特征在于关闭某个连通管上的连通阀，可将整个管网分成两段，结合压力检测装置的指示，查找到出现泄漏的其中一段，通过不断的分段检测，最终即可确定发生泄漏的管段。

9.按照权利要求6所述的真空复合绝热管道的泄漏监测方法，其特征在于整个管网可设置一个及一个以上的压力检测装置，关闭若干个连通阀，可使整个管网的间隙腔分成若干个相互独立的间隙腔。