摘要：本文针对供热管网泄漏故障出现的原因进行了分析，并阐述了供热管网泄漏具体诊断方法进行了探讨，以期为相关的理论研究和实践工作提供借鉴。
关键词：供热管网；泄漏；故障；诊断技术
作为一项实际要求较高的实践性工作，供热管网泄漏故障诊断的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对供热管网泄漏故障诊断技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
1供热管网泄漏故障出现的原因
1.1管道故障
首先是管道腐蚀。电化学腐蚀、化学腐蚀以及杂散电流腐蚀等是主要的管道腐蚀类型。随着热媒温度的提升以及管径的减小，腐蚀发生的概率就越大。管道腐蚀是供热管网泄漏故障类型中较为常见的一种。其次是焊缝破裂。因为大部分的供热管网的管道都在地下进行敷设，所以在气候温度发生变化的情况下，会产生土层的不均匀胀缩和升降现象，最终破坏管道的焊口以及铸铁管机械的接口，导致因为气温骤变以及建筑物违章占管线或者重车碾压等原因导致的管道破裂现象。
1.2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。
1.3元部件故障
首先是阀门故障。阀门发生损坏的原因包括阀门阀体腐蚀、阀门法兰泄漏等，也包括开关失灵以及丝杠腐蚀等，其中，阀门阀体腐蚀以及法兰泄漏是最为常见的原因。其次是补偿器的损坏。在补偿器中，波纹管补偿器是补偿器中最容易产生故障的一种类型，因为这种补偿器主要以不锈钢为原材料支撑，水中所含的氯离子会导致波纹管产生腐蚀现象，穿透补偿器的多层构造，最终出现多层裂开现象。
2供热管网泄漏具体诊断方法
2.1以硬件为基础的故障诊断方法
这种供热管网泄漏故障诊断方法的主要依据是声学和光学、热学基本原理，在此基础上进行检漏方法的制定和实践。主要的方法包括人工检漏法以及红外线法和放射性示踪剂检漏法等。在早期较为传统的供热管网泄漏故障诊断方法中，硬件检漏被充分重视，人工以及硬件设备是开展供热管网泄漏故障诊断的主要方式，通过对管道管壁以及周围的相关环境参数进行人工或者设备监测的方式实现故障诊断效果。因为硬件诊断方法具有灵活轻便以及适应性强的优势，且造价成本较低，即使需要安装设备，安装过程也较为简便，所以在早期受到了广泛的青睐。但是，这种故障诊断方法也有抗干扰能力弱以及诊断结果不精确等劣势。
2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3以神经网络为基础的故障诊断
模型根据BP神经网络模型实际结构状况及维修需求，可将其进行两方面划分，一级网络主要对供热管网相应泄漏管段进行诊断，二级网络主要对泄漏量进行测量及定位泄漏点。上述两级网络模型均采用BP神经网络模型。其依据各个监测点相应的力变化状况，确定一、二级网络的输入故障特征向量；经过多次反复试算，确定含层节点数；各个管段所存在的发生泄露概率状况，可作为一级网络具体的故障向量，对于二级网络的输出层来讲，其主要包含有两个神经元及漏水位置等。漏水位置就是将管段相应起点位置与该漏水点位置之间的距离，与高管段总的长度值所具有的比值，而对于泄漏量，其主要是热网总循环水量与泄水量之间的比值。在实际应用过程中，学习速率、网络结构及受训练样本等因素，对整个BP神经网络泄漏诊断模型具有一定影响。
2.4红外热泄漏检测法
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。
2）供热管道发生泄漏时环境温度变化特点。供热管道泄漏后导致土壤温度改变周围的环境。随着时间的增加和泄漏的增加，影响范围将逐渐增加。通过红外成像测温技术监测土壤温度的变化，可以有效地发现管道泄漏位置。热影响范围在某种程度上能够及时地检测出管道泄漏位置。
4）利用红外热成像技术监测供热管道可以发现的问题。通过使用红外热像仪在管网运行状态监测管道周围土壤温度的变化。可以有效地判断管道运行状态。及时发现加热管道泄漏点，减少重大事故的发生（监控人员只要熟悉正常供暖管道周围土壤的温度，可以熟练地应用程序）。环境温度在热埋管道周围温度测量，可以基于热管的温度范围确定热管条件可能不会发现在监视范围扩大的过程。只要发现不正常的数据显示，就可以及时地找到供热管道的泄露位置。我们发现了管道的问题后，需要进一步确定（可能为压实土在管道保温材料损坏或问题）。管道外墙保温材料在生产过程中会造成热损失逐渐增加受损、脱落。温度对周围环境的影响可以通过监测环境温度的时间，快速变化的保温材料，减少热损失，节约能源的效果，这一项技术正在逐渐形成。
结语
综上所述，加强对供热管网泄漏故障诊断问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的供热管网泄漏故障诊断过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1]任发亮.供热管网泄漏故障诊断的思考[J].山西建筑，2016（28）.
[2]关勇.热水集中供热管网泄漏问题及诊断分析[J].建筑工程技术与设计,2017(1).
论文作者:张博文
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签：管道论文; 管网论文; 温度论文; 故障诊断论文; 位置论文; 技术论文; 模型论文; 《电力设备》2019年第7期论文;