CN214745030U - 一种具有泄漏自动监测的供热管道和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有泄漏自动监测的供热管道和系统，属于供热管道技术领域，解决了现有技术中供热管道泄漏时不能及时准确发现的问题。一种具有泄漏自动监测的供热管道，包括管道主体、保护外皮及位于管道主体和保护外皮之间的监测线路；所述监测线路包括监测线路进线和监测线路出线；所述监测线路进线和所述监测线路出线并列设置，以及，所述监测线路进线和所述监测线路出线通过NaCl晶体分界带隔开。实现了及时准确的发现管道泄漏故障。

Description

一种具有泄漏自动监测的供热管道和系统

技术领域

本实用新型涉及供热管道技术领域，尤其涉及一种具有泄漏自动监测的供热管道和系统。

背景技术

城市供热管道通常均是深埋于地下，内部流动介质热水具有参数高、水质差等特点，另外管道外部环境多变复杂且管道服役时间长无法做到定期更换，因此供热管道泄漏问题时常发生。由于不能做到对供热管道泄漏事件的及时掌握，因而造成大量热力资源的浪费，甚至造成局部供热中断事件，对泄漏故障点附近的生产生活环境带来不便。

目前，对于供热管道泄漏的监测主要依靠人工巡线检查以及泄漏后附近居民举报，通过供热管道泄漏后产生的热汽判断供热管道泄漏，这样的方法具有很大的滞后性及不可预见性，会因工人的责任心或偏僻地区热网管道等问题导致泄漏不能及时准确的被发现。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种具有泄漏自动监测的供热管道和系统，用以解决现有的不能及时准确发现供热管道泄漏的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种具有泄漏自动监测的供热管道，包括管道主体、保护外皮及位于管道主体和保护外皮之间的监测线路；

所述监测线路包括监测线路进线和监测线路出线；所述监测线路进线和所述监测线路出线并列设置，以及，所述监测线路进线和所述监测线路出线通过NaCl晶体分界带隔开。

基于上述方案的进一步改进，所述管道主体和保护外皮之间设置有保温棉；所述监测线路设置在所述保温棉内。

进一步地，所述监测线路与所述管道主体的轴线平行；所述供热管道安装后，所述监测线路位于所述管道主体铅直方向正下部的保温棉内。

进一步地，所述监测线路进线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮；所述监测线路出线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮。

进一步地，所述监测线路进线和监测线路出线均为铜线。

进一步地，所述保护外皮的材料为聚氯乙烯。

进一步地，所述绝缘保护皮的材料为聚氯乙烯。

进一步地，所述保温棉的材料为聚氨酯。

一种具有泄漏自动监测的供热管道系统，包括以上实施例所述的供热管道，还包括调节负载、电源和监测报警装置；所述监测报警装置包括电流测量元件；所述电源、所述调节负载、所述监测线路进线、所述监测线路出线和所述电流测量元件串联形成电回路。

进一步地，所述监测报警装置还包括处理器、显示屏和报警器；所述电流测量元件的输出端连接所述处理器的数据输入端；所述处理器的数据输出端连接所述显示屏的数据输入端；所述处理器的信号输出端连接所述报警器的信号输入端。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、在供热管道上设置监测线路，当供热管道发生泄漏时，监测线路中的NaCl晶体带被浸润形成导体，泄漏点处的监测线路进线和监测线路出线导通，电回路中的电流发生变化，从而及时快速的发现管道泄漏情况；

2、当供热管道出现泄漏时，通过测量电回路中的电流可以计算回路的长度，从而准确的定位泄漏位置；

3、本实用新型仅添加监测线路，无需增设其它外部监测设备，生产、安装成本低；

4、管道泄漏监测过程不需要人工巡线检查，值班人员仅需读取监测报警装置显示屏上的信息即可判断故障位置，避免了由于人为因素导致的检查不到位、不全面而造成的事故扩大，同时极大的减少了人力巡线成本；

5、通过测量监测线路产生的电信号的改变，可将泄漏故障点信息快速反馈至供热值班员，实现高精度定位，可以使检修人员直达故障地点进行维修，最快速度恢复供热系统运行，降低供热管道泄漏造成的供热中断事件发生的概率。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例具有泄漏自动监测的供热管道的结构示意图；

图2为本实用新型监测线路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例具有泄漏自动监测的供热管道系统的结构示意图；

附图标记：

1-保护外皮；2-保温棉；3-管道主体；4-监测线路；5-绝缘保护皮； 6-NaCl晶体分界带；7-监测线路进线；8-监测线路出线；9-供热管道；10- 调节负载；11-电源；12-监测报警装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，公开了一种具有泄漏自动监测的供热管道，如图1所示，供热管道包括管道主体、保护外皮及位于管道主体和保护外皮之间的监测线路。如图2所示，监测线路包括监测线路进线和监测线路出线；所述监测线路进线和所述监测线路出线并列设置，以及，所述监测线路进线和所述监测线路出线通过NaCl晶体分界带隔开。

为了保证供热管道的温度，管道主体和保护外皮之间设置有保温棉；监测线路设置在所述保温棉内。

具体的，为了保证及时发现发生泄漏事故，监测线路与所述管道主体的轴线平行，供热管道安装后，监测线路位于管道主体铅直方向正下部的保温棉内，以便管道泄漏出的水可以快速流至监测线路的NaCl晶体分界带上。

监测线路进线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮；所述监测线路出线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮，从而对线路进行绝缘保护，以实现安全性。

优选的，绝缘保护皮采用聚氯乙烯材料。

优选的，保护外皮采用聚氯乙烯材料。

优选的，保温棉采用为聚氨酯材料。

优选的，监测线路进线和监测线路出线均为铜线，例如可采用4mm²国标铜线。

实施时，NaCl晶体可用晶体状态时不可导电、溶于水时可导电的其他电解质晶体替代。

实施时，为方便安装，供热管道可以由若干供热管道焊接组成，示例性的，供热管道单根长度为12000mm，管道主体外径2500mm，壁厚为15mm，管道主体材质为Q235普通碳素结构钢，保护皮外径为2760mm，保温棉厚度为120mm，供热管道保护皮厚度10mm。每根供热单管上的监测线路设置于距供热管道中心1310mm位置处，其长度略长于管道主体长度，为其接线留下足够操作裕度，例如，单根供热管道上的监测线路长度为12200mm。监测线路进线由相邻单根供热管道上的监测线路进线首尾锡焊连接组成，监测线路出线由相邻单根供热管道上的监测线路出线首尾锡焊连接组成。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的具有泄漏自动监测的供热管道具有以下有益效果：

1、在供热管道上设置监测线路，当供热管道发生泄漏时，监测线路中的NaCl晶体带被浸润形成导体，泄漏点处的监测线路进线和监测线路出线导通，电回路中的电流发生变化，从而及时快速的发现管道泄漏情况。

2、本实用新型仅添加监测线路，无需增设其它外部监测设备，生产、安装成本低，便于实施。

3、通过监测线路上电流的变化可以及时准确的发现管道泄漏，不需要人工巡线，节省了人工成本，提高了工作效率。

本实用新型的一个具体的实施例，公开了一种具有泄漏自动监测的供热管道系统。包括以上实施例所述的供热管道，还包括调节负载、电源和监测报警装置；所述监测报警装置包括电流测量元件；所述电源、所述调节负载、所述监测线路进线、所述监测线路出线和所述电流测量元件串联形成电回路。示例性的，调节负载为滑动变阻器，电流测量元件可以采用磁调制零磁通互感器。

为了快速显示泄漏点位置，监测报警装置还包括处理器和显示屏。电流测量元件的输出端连接所述处理器的数据输入端，用于根据电流测量元件计算监测线路的回路长度进而计算泄漏点的位置。处理器的数据输出端连接所述显示屏的数据输入端，显示屏用于显示处理器的计算结果，方便值班人员查看。为了提醒值班人员注意，监测报警装置还包括报警器，处理器的信号输出端连接报警器的信号输入端。

实施时，调节负载可采用滑动变阻器。电源电压等级为+220V。监测线路进线和出线均采用4mm²国标铜线，单位千米单根电阻为4.55Ω，安全额定电流20A，因此，为保证接近0m处监测线路短接安全，经计算安全阻值为11Ω，故设置调节负载为20Ω。考虑到热电厂距离城区距离不超过50km，否则热网铺设效率低成本高，以50km为例，全长100km，对应电流为0.47A，故监测报警装置内的电流测量元件精度要求为 0.001A，最大量程20A。

当某处供热管道泄漏时，大于80℃的热水涌出供热管道主体，浸润保温棉内的监测线路，监测线路中的NaCl晶体分界带同时被迅速浸润，使其成为良好导体遂将泄漏点之后监测线路短接，回路缩短为由电源、调节负载、电流测量元件、泄漏点处之前的监测线路进线和监测线路出线组成。监测报警装置内的电流测量元件随即发生电流改变，并将信号传输至处理器，300秒内电流无改变不恢复即判定该疑似泄漏点真实，处理器计算泄漏点的位置，将结果发送给显示屏，显示屏显示计算得出的疑似泄漏位置，并将报警信号发送给报警器使其报警。整个过程自动完成，无需人为干预。需要说明的是，处理器计算泄漏点位置的方法为现有的常规方法，即根据电压和测量的电流计算整个回路的电阻值，然后根据调节负载的电阻和铜线的单位电阻计算电回路中铜线的长度，泄漏点即为铜线长度的一半处，本实用新型不涉及任何软件方面的改进。

为了防止误报，监测报警装置可设置复位功能，复位当前报警，若继而重复报警，则更加确定泄漏位置真实，从而避免误报发生。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的具有泄漏自动监测的供热管道系统具有以下有益效果：

1、在供热管道上设置监测线路，当供热管道发生泄漏时，监测线路中的NaCl晶体带被浸润形成导体，泄漏点处的监测线路进线和监测线路出线导通，电回路中的电流发生变化，从而及时快速的发现管道泄漏情况。

2、当供热管道出现泄漏时，通过测量电回路中的电流可以计算回路的长度，从而准确的定位泄漏位置。

3、本实用新型仅添加监测线路，无需增设其它外部监测设备，生产、安装成本低，便于实施。

4、管道泄漏监测过程不需要人工巡线检查，值班人员仅需读取监测报警装置显示屏上的信息即可判断故障位置，避免了由于人为因素导致的检查不到位、不全面而造成的事故扩大，同时极大的减少了人力巡线成本。

5、通过测量监测线路产生的电信号的改变，可将泄漏故障点信息快速反馈至供热值班员，实现高精度定位，可以使检修人员直达故障地点进行维修，最快速度恢复供热系统运行，降低供热管道泄漏造成的供热中断事件发生的概率。

本领域技术人员可以理解，上述实施例中处理器所涉及的程序/软件为现有技术常见的方法，如将现有的根据电压和电流计算回路电阻的方法在处理器中运行即可，本实用新型不涉及任何软件方面的改进。本实用新型仅需要将各个具有相应功能的装置通过本实用新型实施例所给出的连接关系进行连接即可，其中并不涉及任何程序软件方面的改进。而至于各个相应功能的硬件装置之间的连接方式，均是本领域技术人员可以采用现有技术实现的，在此不做详细说明。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，包括管道主体、保护外皮及位于管道主体和保护外皮之间的监测线路；

所述监测线路包括监测线路进线和监测线路出线；所述监测线路进线和所述监测线路出线并列设置，以及，所述监测线路进线和所述监测线路出线通过NaCl晶体分界带隔开。

2.根据权利要求1所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述管道主体和保护外皮之间设置有保温棉；所述监测线路设置在所述保温棉内。

3.根据权利要求2所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述监测线路与所述管道主体的轴线平行；所述供热管道安装后，所述监测线路位于所述管道主体铅直方向正下部的保温棉内。

4.根据权利要求1所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述监测线路进线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮；所述监测线路出线未与NaCl晶体分界带接触部分的外侧设置有绝缘保护皮。

5.根据权利要求1所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述监测线路进线和监测线路出线均为铜线。

6.根据权利要求1所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述保护外皮的材料为聚氯乙烯。

7.根据权利要求4所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述绝缘保护皮的材料为聚氯乙烯。

8.根据权利要求2所述的具有泄漏自动监测的供热管道，其特征在于，所述保温棉的材料为聚氨酯。

9.一种具有泄漏自动监测的供热管道系统，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的供热管道，还包括调节负载、电源和监测报警装置；所述监测报警装置包括电流测量元件；所述电源、所述调节负载、所述监测线路进线、所述监测线路出线和所述电流测量元件串联形成电回路。

10.根据权利要求9所述的具有泄漏自动监测的供热管道系统，其特征在于，所述监测报警装置还包括处理器、显示屏和报警器；所述电流测量元件的输出端连接所述处理器的数据输入端；所述处理器的数据输出端连接所述显示屏的数据输入端；所述处理器的信号输出端连接所述报警器的信号输入端。

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