CN218564747U - 一种cipp软管热固化过程的温度监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，包括分布式光纤传感器、信号处理器和显示器；CIPP软管位于待修复破损管道内部，所述分布式光纤传感器位于所述CIPP软管外侧底部与所述待修复破损管道内侧底部之间，所述分布式光纤传感器沿所述待修复破损管道的长度方向设置，所述分布式光纤传感器的光纤芯与位于地面上的所述信号处理器相连，所述信号处理器与所述显示器相连。其能够实时监控CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部贴合处的界面温度，从而准确判断CIPP软管底部全长度范围的固化程度，保证CIPP软管的最终加热固化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道修复技术领域，具体涉及一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统。
背景技术
随着城市的发展，城市地下管网的规模在不断扩大，大批的地下管道由于铺设时间久远，现已经纷纷达到或接近使用年限，管道老化问题日益突出，管道因腐蚀破坏而造成的穿孔泄漏事故时有发生，管道安全运行问题越来越受到人们的重视，管道的修复技术已日益引起各方面的关注。
翻转法CIPP(原位固化修复)工艺是最灵活、适应性最强、应用最广泛的地下管道非开挖修复技术，具体操作过程如下：将树脂浸润饱和的软管用水或气的压力从排水管道检查井的上面翻转到需要修复的破损管道中，然后使软管外侧树脂加热固化形成一个紧贴老管内壁的、坚固的、连续光滑的内衬管。
CIPP软管植入待修复老旧管道中后要进行加热固化，通常将热水或蒸汽打入软管中并循环加热，即热水打进去同时将软管中的低温水抽出来循环加热，由于加热时是从软管内表面向外加热，并且软管中流体(热媒)的温度从管头到管尾，从管顶到管底都会存在很大的温度差异，这是因为水的流速很慢，冷水比重大沉在管底，这就导致软管顶部温度高，底部温度低，从而导致软管底部容易发生不完全固化的现象，老旧管道中地下水的压力把固化不完全的软管底部向上顶起，形成鼓包，导致施工失败。
现有技术中，通常只是通过热电偶检测循环水进入软管和抽出软管处的温度，对于几十米或几百米长的修复内衬软管来说，一两个点的温度检测完全说明不了问题，因此，不能实时检测软管上不同位置的温度，并且无法精准判断软管上各位点处固化情况以及是否固化完全，容易出现因待修复老旧管道某处渗漏严重，该处温度一直升不上去，这个位置的软管因固化不完全而容易形成鼓包。
实用新型内容
为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其能够实时监控CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部贴合处的界面温度，从而准确判断CIPP软管底部全长度范围的固化程度，保证CIPP软管的最终加热固化效果。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，包括分布式光纤传感器、信号处理器和显示器；
CIPP软管位于待修复破损管道内部，所述分布式光纤传感器位于所述CIPP软管外侧底部与所述待修复破损管道内侧底部之间，所述分布式光纤传感器沿所述待修复破损管道的长度方向设置，所述分布式光纤传感器的光纤芯与位于地面上的所述信号处理器相连，所述信号处理器与所述显示器相连。
分布式光纤传感器采用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，能够探测出沿着光纤不同位置的温度的变化，实现真正分布式的测量，分布式光纤传感器可采用现有技术中已公开的产品，分布式光纤传感器发出的光信号传输至信号处理器中进行光电转化，对转化后的微弱电信号进行放大，并将采集信号数据传输至显示器，通过数据处理便可获得分布式光纤传感器沿线的温度分布。
将分布式光纤传感器设置于CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部之间，实现了对CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部贴合处的界面温度实时检测的效果，从而实现了对CIPP软管外侧底部全长度范围的实时温度监控，由于CIPP软管热固化过程是强烈的放热反应，当固化反应发生时可以检测到一个放热峰，从而精准的判断出CIPP软管底部各位置处是否已经发生固化反应。由于CIPP软管的管顶温度高于管底温度，因此，在实际检测时只需对低温点即CIPP软管的管底温度进行检测，如果经判断CIPP软管的管底固化已经完成，那么对CIPP软管的其他部位的固化完成度就十分有把握，这样节省了监测成本。
在实际使用时，为了保证对CIPP软管各部位固化程度的精确全面判断，也可以设置多个分布式光纤传感器，将其均匀分布在CIPP软管外侧，但是这样会提高整体成本。
进一步地改进在于，所述分布式光纤传感器与所述CIPP软管外侧底部完全接触。
通过设置，实现了对CIPP软管外侧底部全长度范围的实时温度监控。
进一步地改进在于，所述分布式光纤传感器固定安装在所述待修复破损管道内底部。
使用时，可以预先将分布式光纤传感器沿待修复破损管道的轴向方向安装在待修复破损管道内底部特定位置处。
进一步地改进在于，所述待修复破损管道内壁铺设有塑料薄膜，所述CIPP软管为拉入式CIPP软管，其通过拉入方式进入至所述待修复破损管道内特定位置。
CIPP软管采用拉入法进入至待修复破损管道内部时，为了降低拉入时的摩擦力，会在待修复破损管道内壁铺设塑料薄膜，可以将分布式光纤传感器与塑料薄膜一起拉入至待修复破损管道内部，并分布式光纤传感器固定在待修复破损管道内部6点钟的位置，且分布式光纤传感器位于塑料薄膜下方，这样后续拉入CIPP软管时不会影响分布式光纤传感器。
进一步地改进在于，所述CIPP软管从外至内依次由外膜层、毛毡层和内膜层密封复合而成，所述毛毡层均匀浸润有热固化树脂。
内膜层和外膜层均为非渗透性的膜材，首先采用拉入法将软管拉入至待修复的老旧管道中，然后将热水或蒸汽打入软管中并循环加热，使软管膨胀成圆形并进行加热固化，最终软管定型，软管外侧贴紧待修复老管内侧壁。
进一步地改进在于，所述CIPP软管内侧壁沿轴向方向预埋固定有所述分布式光纤传感器。
进一步地改进在于，所述CIPP软管为翻转式CIPP软管，其通过翻转方式进入至所述待修复破损管道内特定位置。
当CIPP软管采用翻转法植入待修复老旧管道中时，可在加工CIPP软管时，预先将分布式光纤传感器预埋在CIPP软管内侧壁沿轴向方向上，施工时，一边翻转CIPP软管，一边把分布式光纤传感器压在CIPP软管底下，整个操作更加省时省力，省去了将分布式光纤传感器安装至待修复破损管道内底部的操作。
进一步地改进在于，所述CIPP软管由外膜层、毛毡层复合而成，所述毛毡层均匀浸润有热固化树脂，所述毛毡层外侧密封设有所述外膜层，所述分布式光纤传感器预埋固定在所述毛毡层和所述外膜层之间，将所述CIPP软管翻转拉入至待修复破损管道内时，所述分布式光纤传感器位于所述CIPP软管的底部。施工时，CIPP软管和分布式光纤传感器一起被拉入待修复老旧管道中，一步到位，省去了将分布式光纤传感器安装至待修复老旧管道内底部的操作。
对于翻转式CIPP软管只有两层结构复合而成，结构简单，外膜层为非渗透性的膜材。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型中将分布式光纤传感器设置于CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部之间，分布式光纤传感器发出的光信号传输至信号处理器中进行光电转化，对转化后的微弱电信号进行放大，并将采集信号数据传输至显示器，通过数据处理便可获得分布式光纤传感器沿线的温度分布，实现了对CIPP软管外侧底部与待修复破损管道内侧底部贴合处的界面温度实时检测的效果，从而实现了对CIPP软管外侧底部全长度范围的实时温度监控，由于CIPP软管热固化过程是强烈的放热反应，当固化反应发生时可以检测到一个放热峰，从而精准的判断出CIPP软管底部各位置处是否已经发生固化反应，由于CIPP软管底部是温度最难升高的地方，因此，在实际检测时只需对低温点即CIPP软管的管底温度进行检测，如果经判断CIPP软管的管底固化已经完成，那么对CIPP软管的其他部位的固化完成度就十分有把握，这样节省了监测成本。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为实施例1中温度监控系统与CIPP软管配合使用时的结构示意图；
图2为实施例1中CIPP软管的截面结构图；
图3为实施例2中温度监控系统与CIPP软管配合使用时的结构示意图；
图4为实施例2中CIPP软管的截面结构图；
其中，具体附图标记为：待修复破损管道1，CIPP软管2，外膜层3，毛毡层4，内膜层5，分布式光纤传感器6，信号处理器7，显示器8。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的实施例1公开了一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，如图1所示，包括分布式光纤传感器6、信号处理器7和显示器8；
CIPP软管2位于待修复破损管道1内部，分布式光纤传感器6位于CIPP软管2外侧底部与待修复破损管道1内侧底部之间，分布式光纤传感器6沿待修复破损管道1的轴向方向设置，分布式光纤传感器6的光纤芯与位于地面上的信号处理器7相连，信号处理器7与显示器8相连。
分布式光纤传感器6采用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，能够探测出沿着光纤不同位置的温度的变化，实现真正分布式的测量，分布式光纤传感器6可采用现有技术中已公开的产品，分布式光纤传感器6发出的光信号传输至信号处理器7中进行光电转化，对转化后的微弱电信号进行放大，并将采集信号数据传输至显示器8，通过数据处理便可获得分布式光纤传感器6沿线的温度分布。
将分布式光纤传感器6设置于CIPP软管2外侧底部与待修复破损管道1内侧底部之间，实现了对CIPP软管2外侧底部与待修复破损管道1内侧底部贴合处的界面温度实时检测的效果，从而实现了对CIPP软管2外侧底部全长度范围的实时温度监控，由于CIPP软管2热固化过程是强烈的放热反应，当固化反应发生时可以检测到一个放热峰，从而精准的判断出CIPP软管2底部各位置处是否已经发生固化反应。由于CIPP软管2的管顶温度高于管底温度，因此，在实际检测时只需对低温点即CIPP软管2的管底温度进行检测，如果经判断CIPP软管2的管底固化已经完成，那么对CIPP软管2的其他部位的固化完成度就十分有把握，这样节省了监测成本。
在实际使用时，为了保证对CIPP软管2各部位固化程度的精确全面判断，也可以设置多个分布式光纤传感器6，将其均匀分布在CIPP软管2外侧，但是这样会提高整体成本。
其中，分布式光纤传感器6与CIPP软管2外侧底部完全接触。通过设置，实现了对CIPP软管2外侧底部全长度范围的实时温度监控。
其中，分布式光纤传感器6固定安装在待修复破损管道1内底部，待修复破损管道1内壁铺设有塑料薄膜，CIPP软管2为拉入式CIPP软管，其通过拉入方式进入至待修复破损管道1内特定位置。CIPP软管2采用拉入法进入至待修复破损管道1内部时，为了降低拉入时的摩擦力，会在待修复破损管道1内壁铺设塑料薄膜，可以将分布式光纤传感器6与塑料薄膜一起拉入至待修复破损管道1内部，且分布式光纤传感器6位于塑料薄膜下方，这样后续拉入CIPP软管2时不会影响分布式光纤传感器6。
其中，如图2所示，CIPP软管2从外至内依次由外膜层3、毛毡层4和内膜层5密封复合而成，毛毡层4均匀浸润有热固化树脂。内膜层5和外膜层3均为非渗透性的膜材，首先采用拉入法将软管拉入至待修复的老旧管道中，然后将热水或蒸汽打入软管中并循环加热，使软管膨胀成圆形并进行加热固化，最终软管定型，软管外侧贴紧待修复老管内侧壁。
实施例2
本实用新型的实施例2公开了一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，实施例2与实施例1的基本特征相同，两者具体区别如下：如图3和图4所示，本实施例中，CIPP软管2内侧壁沿轴向方向预埋固定有分布式光纤传感器6，CIPP软管2为翻转式CIPP软管，其通过翻转方式进入至待修复破损管道1内特定位置。当CIPP软管2采用翻转法植入待修复老旧管道中时，可在加工CIPP软管2时，预先将分布式光纤传感器6预埋在CIPP软管2内侧壁沿轴向方向上，施工时，一边翻转CIPP软管2，一边把分布式光纤传感器6压在CIPP软管2底下，整个操作更加省时省力，省去了将分布式光纤传感器6安装至待修复破损管道1内底部的操作。
其中，CIPP软管2由外膜层3、毛毡层4复合而成，毛毡层4均匀浸润有热固化树脂，毛毡层4外侧密封设有外膜层3，分布式光纤传感器6预埋固定在毛毡层4和外膜层3之间，将CIPP软管2翻转拉入至待修复破损管道1内时，分布式光纤传感器6位于CIPP软管2的底部。施工时，CIPP软管2和分布式光纤传感器6一起被拉入待修复破损管道1中，一步到位，省去了将分布式光纤传感器6安装至待修复破损管道1内底部的操作。对于翻转式CIPP软管2只有两层结构复合而成，结构简单，外膜层3为非渗透性的膜材。
综上，本实用新型中的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其能够实时监控CIPP软管2外侧底部与待修复破损管道1内侧底部贴合处的界面温度，从而准确判断CIPP软管2底部全长度范围的固化程度，由于CIPP软管2底部是温度最难升高的地方，因此，在实际检测时只需对低温点即CIPP软管2的管底温度进行检测，如果经判断CIPP软管2的管底固化已经完成，那么对CIPP软管2的其他部位的固化完成度就十分有把握，这样节省了监测成本，并保证CIPP软管2的最终加热固化效果。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，包括分布式光纤传感器、信号处理器和显示器；
CIPP软管位于待修复破损管道内部，所述分布式光纤传感器位于所述CIPP软管外侧底部与所述待修复破损管道内侧底部之间，所述分布式光纤传感器沿所述待修复破损管道的长度方向设置，所述分布式光纤传感器的光纤芯与位于地面上的所述信号处理器相连，所述信号处理器与所述显示器相连。
2.根据权利要求1所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述分布式光纤传感器与所述CIPP软管外侧底部完全接触。
3.根据权利要求1所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述分布式光纤传感器固定安装在所述待修复破损管道内底部。
4.根据权利要求3所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述待修复破损管道内壁铺设有塑料薄膜，所述CIPP软管为拉入式CIPP软管，其通过拉入方式进入至所述待修复破损管道内。
5.根据权利要求4所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述CIPP软管从外至内依次由外膜层、毛毡层和内膜层密封复合而成，所述毛毡层均匀浸润有热固化树脂。
6.根据权利要求1所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述CIPP软管内侧壁沿轴向方向预埋固定有所述分布式光纤传感器。
7.根据权利要求6所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述CIPP软管为翻转式CIPP软管，其通过翻转方式进入至所述待修复破损管道内。
8.根据权利要求7所述的CIPP软管热固化过程的温度监控系统，其特征在于，所述CIPP软管由外膜层、毛毡层复合而成，所述毛毡层均匀浸润有热固化树脂，所述毛毡层外侧密封设有所述外膜层，所述分布式光纤传感器预埋固定在所述毛毡层和所述外膜层之间，将所述CIPP软管翻转拉入至待修复破损管道内时，所述分布式光纤传感器位于所述CIPP软管的底部。
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| CN (1) | CN218564747U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117366380A (zh) * | 2023-09-12 | 2024-01-09 | 深圳市博铭维技术股份有限公司 | 光固化管道修复设备和光固化管道修复监测方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117366380A (zh) * | 2023-09-12 | 2024-01-09 | 深圳市博铭维技术股份有限公司 | 光固化管道修复设备和光固化管道修复监测方法 |
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