一种管道及管道系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种管道，通过设置与所述主管连通、并呈一定角度设置的开有若干第二气孔的支管，使得所述主管有效抽提或注入区域从现有技术中的主管的延伸方向(竖直方向)管径周围，向垂直于主管延伸方向的水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向进行了扩展，从而有效增大了管道的整体抽提或注入面积，提高了对于气体的抽提或注入能力。
【专利说明】
一种管道及管道系统
技术领域
[0001]本发明涉及污染物处理领域，具体涉及一种管道，尤其是一种具有较大抽提或注入范围的管道。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化、城市化及现代农业化的进程，土壤污染日益严重。尤以重金属污染和有机物污染最为突出，这些污染物具有持久性长、毒性高的特征，常常污染地表水和地下水，并可能通过食物链等途径危及人类的生命和健康。
[0003]土壤气相抽提技术是现阶段去除有机污染物的主要方法，首先采用加热技术，使土壤中的易挥发有机物从液相转变成气相，然后利用抽真空技术将抽提管抽真空，使得抽提管内外形成一个压力或浓度梯度，使得抽提管外的气相有机污染物进入抽提井，并通过抽提井排到土壤外部，达到去污的目的。
[0004]现有技术中的抽提管，管体上开设有气孔，抽提过程中，首先将抽提管竖直插入土壤中，然后启动与抽提管相连接的气栗，气相污染物通过气孔进入到抽提管，最后被运输到地表，被进一步收集并处理。
[0005]上述抽提管在使用中依然存在以下缺陷:抽提管的管体沿着单一方向延伸，受到气栗的工作能力的限制，在将抽提管竖直插入到土壤中后，抽提管的负压程度仅仅能够辐射到抽提管周向一定范围内，也即，在距离抽提管的气孔较远的水平区域，抽提效果并不明显，这限制了抽提管的抽提能力。
[0006]另外，在污染物处理中，经常需要通过管道向土壤中注入高温气体，用于给易挥发的有机污染物加热，现有注入管道的结构与上述抽提管的结构类似，同样存在着注入管只能沿着单一方向延伸的不足，这导致在气体注入时，注入的气体只能辐射到注入管道周向附近，而对于距离管道较远的水平区域，气体的注入效果并不明显，从而影响了整体的注入效果。
【发明内容】
[0007]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的抽提管或气体注入管作用区域较小，限制其抽提或注入能力的技术缺陷。
[0008]为此，本发明实施例提供一种管道，包括主管，所述主管管体上设有若干第一气孔；以及支管，至少为一套，所述支管与所述主管连通设置，所述支管的轴线与所述主管的轴线之间形成大于O度且小于或者等于90度的夹角，所述支管上设置若干第二气孔。
[0009]优选地，所述支管为复合套管，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管，若干个嵌套连接的圆管具有同一轴线，不同内径。
[0010]若干个嵌套连接的圆管中，水平方向上最靠近所述主管的圆管的内径最大，最远离所述主管的圆管的内径最小。
[0011]若干个嵌套连接的圆管的直径彼此之间以等差数列的形式逐渐减小。
[0012]所述支管可伸缩设置在所述主管上。
[0013]相邻两个嵌套连接的圆管中，远离所述主管的圆管可伸缩嵌套在靠近所述主管的圆管中。
[0014]所述圆管的后端设置有突出的卡合部，所述卡合部与设置在相邻圆管前端或相邻主管侧壁上的阻挡部相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。
[0015]最靠近所述主管的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述主管的内径不小于最靠近所述主管的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于所述主管内部。
[0016]所述抽提管道还包括动力装置，所述动力装置作用在所述复合套管内部，用以将相互嵌套的若干个圆管逐一伸出与缩回。
[0017]所述动力装置连接在最远离所述主管的圆管上，用于通过带动最远离所述主管的圆管，进而带动其它圆管伸出与缩回。
[0018]所述主管底部设有距离监测装置，当所述主管下降至一定距离后，所述距离监测装置发出反馈信号，所述主管停止下降。
[0019]相邻所述圆管的直径比例为1:0.8-0.9;和/或，
[0020]最靠近所述主管的圆管与最远离所述主管的圆管之间的直径比例为1:0.4-0.5;和/或，
[0021]所述主管的直径与最靠近所述主管的圆管的长度之间的比例为1:0.5-0.7;和/或，
[0022]任一所述圆管的直径与位于该圆管上的所述第二气孔直径之间的比例为1:0.1-0.2。
[0023]所述主管上设置多套支管，多套所述支管位于所述主管的至少两个高度层上，多套所述支管至少向着两个方向延伸。
[0024]本发明同时提供一种管道系统，包括所述管道，以及主管升降装置，用于使所述主管上升或下降。
[0025]上述管道用于有机污染物处理领域，优选地作为抽提管道或者注入管道，当其作为抽提管道时，用于抽提土壤中的气相有机污染物；当其作为注入管道时，用于输送高温气体，对土壤中易挥发的有机污染物进行加热。
[0026]本发明技术方案，具有如下优点:
[0027]1.本发明实施例提供的管道，通过设置与所述主管连通、并呈一定角度设置的开有若干第二气孔的支管，使得所述主管有效抽提区域从现有技术中的主管的延伸方向(竖直方向)管径周围，向垂直于主管延伸方向的水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向进行了扩展，从而有效增大了管道的整体抽提或注入面积，提高了对于气体的抽提或注入效率以及抽提或注入能力。
[0028]2.本发明提供一种管道，所述支管为复合套管，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管，由于若干个圆管相关嵌套连接，在安装时，通过使得所有所述圆管处于伸缩状态，可以使得支管的延伸长度做到尽量小，从而方便安装;若干个嵌套连接的圆管具有同一轴线，不同内径，同时水平方向上最靠近所述主管的圆管的内径最大，最远离所述主管的圆管的内径最小，若干个嵌套连接的圆管的直径彼此之间以等差数列的形式逐渐减小。
[0029]在抽提时，气体在支管的延伸方向上形成压力梯度，最远处的圆管的内径最小，负压较强，便于抽提;并且，从远到近形成压力梯度，便于气相污染物向着主管的方向运动，能够保证最远处的圆管的抽提效果，提高抽提能力和抽提效率;在注入时，所注入的气体依次经过主管和若干嵌套连接的圆管，使得所需注入的气体向着垂直于主管的水平方向运动，并最终通过复合套管上的第二气孔进入地下土壤中。
[0030]3.本发明提供一种管道，所述支管采用可伸缩的方式设置在所述主管上，且相邻两个嵌套连接的圆管中，远离所述主管的圆管可伸缩嵌套在靠近所述主管的圆管中。伸缩设置的支管可以更好地利用圆管内部的空间，方便对支管的安装与运输。
[0031]4.本发明提供一种管道，所述圆管的后端设置有突出的卡合部，所述卡合部与设置在相邻圆管前端或相邻主管侧壁上的阻挡部相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。通过卡合部与阻挡部的相互配合，可以防止相邻的圆管之间，以及主管与最靠近所述主管的圆管之间发生彼此脱离。
[0032]5.本发明提供一种管道，最靠近所述主管的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述主管的内径不小于最靠近所述主管的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于所述主管内部。全部所述圆管收到至主管内，方便后续工作中主管携带支管进入所要抽提或注入的区域进行操作，减小主管进入的阻力。
[0033]6.本发明提供一种管道，所述管道还包括动力装置，所述动力装置作用在所述复合套管内部，用以将相互嵌套的若干个圆管逐一伸出与缩回。所述动力装置连接在最远离所述主管的圆管上，用于通过带动最远离所述主管的圆管，进而带动其它圆管伸出与缩回。
[0034]7.本发明提供一种管道，所述主管底部设有距离监测装置，当所述主管下降至一定距离后，所述距离监测装置发出反馈信号，所述主管停止下降，从而防止所述主管下降过多或过少而错过所要抽提或注入的区域，影响抽提或注入效率。
[0035]8.本发明提供一种管道，相邻所述圆管的直径比例为1:0.8-0.9;和/或，所述最靠近所述主管的圆管与所述最远离所述主管的圆管之间的直径比例为1:0.4-0.5;和/或，所述主管的直径与所述最靠近所述主管的圆管的长度之间的比例为1:0.5-0.7;所述圆管的直径与位于该圆管上的所述第二气孔直径之间的比例为1:0.1-0.2。通过主管直径、各支管之间直径以及气孔之间的相互配合，在保证顺利抽提或注入气体的同时，使整个管道的工作效率效率达到最高。
[0036]9.本发明提供一种管道，所述主管上设置多套支管，多套所述支管位于所述主管的至少两个高度层上，多套所述支管至少向着两个方向延伸，从而进一步提高抽提能力。
[0037]10.本发明一种管道系统，包括所述管道，以及主管升降装置，所述主管升降装置携带所述管道下探至某一特定区域，此时所述距离监测装置发出信号，使所述管道停止运动。通过所述管道系统，可以更加精确的对某一特定位置进行气体抽提或气体注入。
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本发明实施例提供的管道的截面示意图；
[0040]附图标记说明:
[0041 ] 1-主管;2-第一气孔;3-第二气孔;4-卡合部;5-阻挡部;6、7、8_圆管;9-止回部。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046]实施例1
[0047]图1示出了本实施例提供的管道，包括主管I，所述主管I管体上设有若干第一气孔2;以及支管，所述支管与所述主管I连通设置，所述支管的轴线与所述主管I的轴线之间形成大于O度且小于或者等于90度的夹角，所述支管上设置若干第二气孔3。
[0048]通过设置与所述主管I连通、并呈一定角度设置的开有若干第二气孔3的支管，使得所述主管I有效抽提区域从现有技术中的主管I的延伸方向(竖直方向)，向垂直于主管I延伸方向的水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向进行了扩展，当所述管道用于气相抽提时，有效增大了抽提管道的整体抽提面积，提高了对于气体的抽提效率以及抽提能力。
[0049]作为优选的实施方式，当所述支管倾斜于所述主管I设置时，倾斜角度优选为大于30度，以便于扩大抽提区域。
[0050]作为优选的实施方式，如图1所示，所述支管的轴线与所述主管I的轴线之间形成90度的夹角，也即所述主管I与所述支管相互垂直。
[0051]具体地，在抽提过程中，主管I附近的气体通过主管I进行抽提，通过第一气孔2进入主管I，垂直于主管I区域的气体通过支管进行抽提，气体通过第二气孔3流经支管，然后进入主管I内部，然后被抽提到地表以进行处理，从而对主管I和支管之间围绕的区域进行有效抽取。
[0052]作为优选的实施方式，所述支管可伸缩设置在所述主管I上，在安装时，将所述支管设置为收缩状态，缩回到主管I的内部，从而使得抽提管道能够以最小的安装阻力进行安装;当安装到位后，将支管打开，伸出主管I的内部，进行抽提。
[0053]作为优选的实施方式，所述支管为复合套管，所述复合套管可以包括若干个嵌套连接的圆管6、7、8，若干个嵌套连接的圆管6、7、8具有同一轴线，不同内径，如图1所示，所述复合套管包括3个圆管6、7、8，当然，还可以设置更多个圆管，例如，4个、5个、6个等等，或者设置为更少，例如设置为2个。由于所述支管为复合套管，可以根据实际的抽提需要选择相应的个数，提高抽提的灵活性。
[0054]作为优选的实施方式，若干个嵌套连接的圆管6、7、8中，水平方向上最靠近所述主管I的圆管的内径最大，最远离所述主管I的圆管的内径最小。优选地，若干个嵌套连接的圆管的直径彼此之间以等差数列的形式逐渐减小。
[0055]上述设置方式，方便在抽提时在支管的延伸方向上形成压力梯度，最远处的圆管的内径最小，负压较强，便于抽提;并且，从远到近形成压力梯度，便于气相污染物向着主管I的方向运动，能够保证最远处的圆管的抽提效果，提高抽提能力和抽提效率。
[0056]作为优选的实施方式，具体地，若干个嵌套连接的圆管之间利用润滑油进行润滑，从而方便各个圆管6、7、8的顶出或缩回。同时，所述圆管6、7、8与所述主管I采用不锈钢材料制成，从而增加整体的韧性和强度。
[0057]作为优选的实施方式，相邻两个嵌套连接的圆管中，远离所述主管I的圆管可伸缩嵌套在靠近所述主管I的圆管中。采用伸缩设置的支管可以更好的利用所述主管I管体的内部空间，方便对支管的安装与运输。
[0058]作为优选的实施方式，所述圆管6、7、8的后端设置有突出的卡合部4，所述卡合部4与设置在相邻圆管前端或相邻主管I侧壁上的阻挡部5相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。通过卡合部4与阻挡部5的相互配合，可以防止相邻的圆管6、7、8之间、以及主管I与最靠近所述主管I的圆管之间发生彼此脱离，并限制圆管的伸缩长度。
[0059]作为进一步优选的实施方式，除了与所述主管I直接接触的圆管外，其它圆管的前端均设置有径向突出的止回部9，该止回部9能够与相邻圆管的阻挡部5配合，阻止伸出的圆管缩回。
[0060]具体地，所述卡合部4与所述阻挡部5为沿所述圆管6、7、8径向向内和向外突出的“L型”凸缘，当所述各个圆管逐一顶出时，多个所述“L型”凸缘彼此间密切接触，相互限制对方的运动，从而防止圆管与主管I之间、各圆管之间发生脱离。
[0061]作为优选的实施方式，最靠近所述主管I的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述主管I的内径不小于最靠近所述主管I的圆管的长度，当所有圆管6、7、8处于缩回状态时，所有所述圆管6、7、8均收容于所述主管I内部。
[0062]当所述主管I进入地下或从地下抽出时，由于最靠近所述主管I的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所以全部圆管将收容于所述最靠近所述主管I的所述圆管内部，这种方式方便圆管在地下的运输，减少土壤和岩石对主管I的阻力。
[0063]作为优选的实施方式，所述抽提管道还包括动力装置，所述动力装置作用在所述复合套管内部，用以将相互嵌套的若干个圆管6、7、8逐一伸出与缩回。
[0064]具体地，所述动力装置连接在最远离所述主管I的圆管上，用于通过带动最远离所述主管I的圆管，进而带动其它圆管伸出与缩回。同时，所述动力装置采用螺栓连接的方式连接在所述主管I的内侧壁上。
[0065]作为优选的实施方式，所述主管I底部设有距离监测装置，当所述主管I下降至一定距离后，所述距离监测装置发出反馈信号，所述主管I停止下降。采用距离监测装置，能够防止所述主管I下降过多或过少而错过所要抽提的区域，进而影响抽提效率。
[0066]具体地，所述距离监测装置为红外线感应装置或声波探测装置，所述监测装置安装在所述主管I下降段的端部，当所述主管I下降至预定位置后，监测装置将信号传递至位于地面的控制器，所述控制器控制所述主管I停止下降。
[0067]作为优选的实施方式，相邻所述圆管的直径比例为1:0.8-0.9;所述最靠近所述主管I的圆管的直径与所述最远离所述主管I的圆管的直径的比例为1:0.4-0.5;所述主管I的直径与所述最靠近所述主管I的圆管的长度之间的比例为1:0.5-0.7;所述圆管6、7、8的直径与所述第二气孔3直径之间的比例为1: 0.1-0.2。
[0068]通过主管I直径、各支管之间直径以及气孔之间的相互配合，在保证顺利抽提的同时，可以使整个抽提管道的抽提效率达到最高。
[0069]进一步优选地，相邻所述圆管的直径比例为1:0.8或1:0.9，可以保证相邻圆管6、
7、8的彼此嵌套，同时避免由于相邻两管之间管径相差过大导致两管之间接触面过大，造成气密性不足。
[0070]进一步优选地，所述最靠近所述主管I的圆管的直径与所述最远离所述主管I的圆管的直径的比例为1:0.4或1:0.5，防止最远离所述主管I的圆管管径过小，而造成单位时间内抽提量，从而提尚抽提效率。
[0071]进一步优选地，所述圆管的直径与位于该圆管上的所述第二气孔3直径之间的比例为1: 0.1或1: 0.2，所述第二气孔3在圆管上呈多个设置，第二气孔3过大将导致泥沙进入圆管中，过小将导致单位时间内气体的抽提量不足，从而影响整体的抽提效率。
[0072]作为优选的实施方式，所述主管I上设置多套支管，多套所述支管位于所述主管I的至少两个高度层上，多套所述支管至少向着两个方向延伸，从而进一步提高抽提能力。
[0073]实施例2
[0074]本实施例提供一种气体注入管道，所述管道的结构与实施例1中描述的相同，本实施例中，所述管道应用于气体的注入，所注入的气体依次经过主管和若干嵌套连接的圆管，使得所需注入的气体向着垂直于主管的水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向运动，并最终通过复合套管上的第二气孔进入地下土壤中。从而有效增大了管道的整体注入面积，提尚对于气体的注入效率。
[0075]具体地，注入的气体可以是水蒸气，当具有高温的水蒸气注入地下后，可以使土壤中的易挥发的有机污染物变为气相，然后将气相污染物抽提出去，从而达到去除污染物的目的。
[0076]值得说明的是，上述管道可以集气体注入与气相抽提与一体，从而实现了整体设备的简化，降低了成本。
[0077]实施例3
[0078]本实施例提供一种管道系统，包括管道，以及用于使所述主管上升或下降的主管升降装置。通过所述主管升降装置，能够将实施例1或实施例2中所涉及的抽提管道或注入管道精确停放于某一特定位置。
[0079]具体地，所述主管升降装置连接在所述管道上，当需要进行抽提或气体注入操作时，实施例1或实施例2中所涉及的注入管道或抽提管道在所述主管升降装置的作用下沿土壤下伸，到达某一特定位置时，所述距离监测装置发出信号，使所述主管停止运动。
[0080]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种管道，其特征在于，包括: 主管(I)，所述主管管体上设有若干第一气孔(2);以及 支管，至少为一套，所述支管与所述主管连通设置，所述支管的轴线与所述主管的轴线之间形成大于O度且小于或者等于90度的夹角，所述支管上设置若干第二气孔(3)。2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述支管为复合套管，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管(4)，若干个嵌套连接的圆管(4)具有同一轴线，不同内径。3.根据权利要求2所述的管道，其特征在于，若干个嵌套连接的圆管中，水平方向上最靠近所述主管的圆管的内径最大，最远离所述主管的圆管的内径最小。4.根据权利要求2所述管道，其特征在于，若干个嵌套连接的圆管的直径彼此之间以等差数列的形式逐渐减小。5.根据权利要求1-4中任一项所述的管道，其特征在于，所述支管可伸缩设置在所述主管上。6.根据权利要求2-4中任一项所述的管道，其特征在于，相邻两个嵌套连接的圆管中，远离所述主管的圆管可伸缩嵌套在靠近所述主管的圆管中。7.根据权利要求2-4中任一项所述的管道，其特征在于，所述圆管的后端设置有突出的卡合部(4)，所述卡合部(4)与设置在相邻圆管前端或相邻主管侧壁上的阻挡部(5)相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。8.根据权利要求2-4中任一项所述的管道，其特征在于，最靠近所述主管的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述主管的内径不小于最靠近所述主管的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于所述主管内部。9.根据权利要求2-4中任一项所述的管道，其特征在于，所述管道还包括动力装置，所述动力装置作用在所述复合套管内部，用以将相互嵌套的若干个圆管逐一伸出与缩回。10.根据权利要求9所述的管道，其特征在于，所述动力装置连接在最远离所述主管的圆管上，用于通过带动最远离所述主管的圆管，进而带动其它圆管伸出与缩回。11.根据权利要求1-4中任一项所述的管道，其特征在于，所述主管底部设有距离监测装置，当所述主管下降至一定距离后，所述距离监测装置发出反馈信号，所述主管停止下降。12.根据权利要求2-4中任一项所述的管道，其特征在于，相邻所述圆管的直径比例为1:0.8-0.9;和/或， 最靠近所述主管的圆管与最远离所述主管的圆管之间的直径比例为1:0.4-0.5;和/或， 所述主管的直径与最靠近所述主管的圆管的长度之间的比例为1:0.5-0.7;和/或， 任一所述圆管的直径与位于该圆管上的所述第二气孔直径之间的比例为1:0.1-0.2。13.根据权利要求1-4中任一项所述的管道，其特征在于，所述主管上设置多套支管，多套所述支管位于所述主管的至少两个高度层上，多套所述支管至少向着两个方向延伸。14.一种管道系统，其特征在于，包括: 权利要求1-13中任一项所述的管道； 以及主管升降装置，用于使所述主管上升或下降。
【文档编号】B09C1/06GK106051345SQ201610347759
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】李书鹏, 孙尧, 刘阳, 李庆, 李季, 韦云霄
【申请人】北京建工环境修复股份有限公司