天津市城安热电有限公司 300204
摘要：近年来，热水供热管网泄漏及诊断问题引起了相关部门的高度重视，研究相关问题具有重要意义。根据现有的供热管道泄漏检测技术的研究，分析供热管网渗漏的原因，并提出一些供热管网泄漏故障诊断模型，不仅可以诊断泄露管和泄漏量，还可以正确定位泄漏点。文章对供热管网泄漏故障诊断进行了思考。
关键词：供热管网；泄露故障；诊断方法
1 概述
随着我国经济的发展和城市化发展，集中供热飞速发展。如今，供热管道在城市中常采用埋地敷设。埋地敷设节约了城市土地，美化了城市环境，然而土壤中有空气、水分、盐类或酸碱类物质，由于供热管道内高温热水携带的热能为土壤中的物质腐蚀管道提供能量，加速了管道的腐蚀，造成泄漏事故的产生。及时寻找到被腐蚀的漏点是供热企业要解决的问题。
2 常见的供热管网泄露故障
2.1管道腐蚀
通常有三种管道腐蚀，主要是电化学腐蚀、分散的电流腐蚀和化学腐蚀。城市集中供暖温度过高时，由于工作温度过高，对细小的管道的腐蚀是较高的。其腐蚀的速度会越来越快，管道腐蚀在供热管网故障问题中是最大的问题之一。
2.2焊缝破裂
近年来，由于供热网技术的发展和建设美丽城市的需要，供热管道的安装方式大多采用直接填埋在地下，当气候变化发生温度变化时，对土壤中的管道也将产生不同程度的损害，由于热胀冷缩使得土壤的收缩力和舒张力直接对管道的接口造成损耗，还有许多违法建筑物占用管道，气温的变异和重型车辆的碾压，对管道都具有破坏性。
2.3元部件故障
阀门故障。螺丝腐蚀、开关失灵和阀体腐蚀等是导致阀门损坏的最主要的原因，出现阀体损坏的主要问题是法兰泄漏和阀门阀体腐蚀。
补偿器损坏。在暖气管道使用中几种类型的补偿器，包括波纹补偿器是最容易损坏的问题。主要是因为其主要工作部件材料常用的是不锈钢，其材料含有氯离子在水里容易腐蚀，降低补偿器的使用寿命，波纹补偿器工作波形的多层结构薄的壁厚，低压力，容易腐蚀，导致多层发生；其他类型补偿器、套筒补偿器需要检查维护压缩法兰，球形补偿器出口很容易泄漏等，所有的缺点和弱点，集中供热管网、补偿器，成为网络漏洞，与其他管道和管件相比，容易发生损坏或泄漏现象。
3 供热管网泄漏具体诊断方法
3.1人工检测
目前很多供热公司根据实际情况，仍采用人工方式的泄漏检测方法。如果供热管道发生泄露时，工程人员根据自己丰富的实践经验，根据供热管网的声音、振动、温度和其他物理性质的异常情况的变化，可以准确判断泄漏的位置。虽然这个方法很简单，方便实用，但环境和人为因素造成的干扰很大，精准度低，不能快速地确定供热管道的泄露具体发生在哪里。
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3.2声检漏技术
利用声音可以实现时时刻刻检查，其覆盖范围更大，也是一种对于管道没有破坏的检测方式。声检测技术的具体原则是：当供热管网的热媒发生泄漏，它将生成一个连续性的声学信号，应用在管道内部传播，声信号是用来分析反应的结构特征，从而确定管道泄漏的位置。然而在管道使用声测技术检测泄露位置时，影响信息接收和传送的因素有很多种类，如环境噪声的影响、传播距离的影响、突发情况的影响，使得接收到的信号和实际信号之间有着明显的差别。往往存在着许多的泄漏，特别是供热管道，更多的信号是不同的。采取一定的措施，关键在于声检测技术，声发射信号的分析识别，消除众多因素的影响，声发射信号在实际减少，但由于这一系列的因素，想建立一个相应的准确的检测技术是不存在的。目前根据泄漏检测实际的情况，结果准确度较低，还没有实质性的方法来解决这一系列的问题。
3.3以物理模型为基础的检漏技术
如果有供热管网泄漏问题，管道中传热媒介将会有一个相应的速度变化，数据也会出现其相应的变化。为了能够使得数据相应改变，以显示对供热管道的状况，通过能量守恒定律，从而构建一个动态供热管道的物理模型。然后实施相应的解决操作，结果表明，供热管道中水的压力变化条件下，流场分布管的中间网络可以获得。然后与测量值相比，如果出现能量转移的状况，超出其规定的范围时，可以准确判断管道泄露的位置，与此同时，使用现有的管道压力呈现出一个逐渐递减的数据时，就可以准确定位其泄露的具体位置。能够提高物理模型的准确性，具体的建模过程及摩擦系数的需要、流体密度和温度等的影响，充分考虑各种水力条件，然后用给定的边界条件来解决水力工况的数学模型。随着范围加热管网络的加速扩大，而且在特定的系统操作更为复杂，对于理想条件规定的物理模型很难建立，因此必须对一些相关影响因素进行忽视，这样会导致相应的数值结果和实际的设计条件的数值之间存在偏差，同样也会对相关的数学模型泄漏检测技术的精准度产生一定的影响。泄漏位置是开始位置相应的部分泄漏点位置之间的距离，部分以及高的比例的总长度值的泄漏，其主要的供热管道的水循环和水排放总量之间的比值。在实际应用的过程中，对速度、管道结构等因素有一定的影响力，对整个网络泄漏诊断模型也存在影响。
3.4 红外热泄漏检测法
3.4.1 红外热成像技术
红外热成像技术主要用于军事领域。最早在发达国家开始使用红外热像仪扩展到民用行业。经过几十年的发展。红外热像仪已成为非常常见的测试设备。红外热像仪是利用红外探测器、光学成像透镜接受人类的眼睛看不见测量目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件，获得红外热图像这种热像图是热分布场对应的对象。红外热像仪可以捕捉到看不见的物体发出的红外线能量，从而形成可见的热像图。红外热成像技术可以在没有光的地方工作，利用该技术不仅可以显示对象的形状，还可以确定每个对象的温度并迅速画出温度分布图。红外热成像技术利用的是温度校准标定装置确定的温度，利用这个设备可以计算出红外图像对象的实际辐射温度。
3.4.2 供热管道发生泄漏时环境温度变化特点
埋地供热管道发生泄漏后会引起周围环境土壤温度变化。随着时间的增加、泄漏量的增大影响范围会逐渐增大。通过红外线成像测温技术监测埋地供热管道周围土壤温度变化，可以有效地及时发现管道的泄漏位置。管道泄漏位置的热影响范围扩大到一定程度后，热影响范围变化会放缓。
3.4.3 利用红外热成像技术监测供热管道可以发现的问题
利用红外热像仪在管网运行状态时监测管道周围的土质温度早期异常变化，可有效判断管道运行状态，及时找到供热管道的泄漏点，减少重大事故的发生（监测人员只要熟悉正常供热管道周围土质的温度情况，就可以熟练应用）。对埋地热力管线周围环境温度测量。可以依据热力管道温度影响范围判断管道状况有可能监测时未能监测到热影响范围扩大过程，只要热影响范围不在正常管道影响范围，我们就可以认为此处管道存在问题，有待进一步查明（可能为保温材料破损或为管道周围土质密实问题）。管线外壁保温材料在生产过程中会逐渐破损、脱落造成热损失增大。对周围环境温度影响可以通过监测周围环境温度及时发现，迅速更换保温材料，起到减少热损失节约能源的作用。
4 结语
供热企业应根据本企业的规模以及供热管道发生泄漏时产生的社会影响和可能造成的经济损失，适当选择多种泄漏检测手段，保障管网的安全运行，减少泄漏事故或重大泄漏事故的发生，也是提高企业经济效益的有效手段。
参考文献：
[1]周守军，郭敏，孙浩森，等.热水集中供热管网泄漏故障诊断模型[J].山东大学学报（工学版），
2015，（12）.
[2]李丽华.热水管网补水定压及漏水工况的研究与分析[D].哈尔滨工业大学，2016.
论文作者:李铮琦
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第8期
论文发表时间:2018/10/31
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