一种内置光纤的保温管件的制作方法

文档序号:16106165发布日期:2018-11-30 19:15阅读:173来源:国知局

本实用新型涉及保温管技术领域,具体涉及一种内置光纤的保温管件。



背景技术:

预制保温管是我国冬季供暖区域使用的热水管道,其在运行过程中发生泄漏时,不管是介质管内漏,还是外护管外漏,都会引起泄漏位置管道及周边环境温度的剧烈变化。另外,管道在长时间运行过程中,由环境、施工、运行等原因导致的预制保温失效,都会引起保温失效位置管道及周边环境温度的缓慢变化。以上的管道及周边环境的温度变化信息,可以为管道运行状态的在线监测及故障排查提供充足的信息。

为此,中国专利文献CN206300012U公开了一种保温管,包括:内管和保温层,保温层紧密地套设于内管外,保温层的内部含有能够测温的光纤,保温层内设置有至少一根穿线管,光纤设置于穿线管内,穿线管的轴线平行于内管的轴线,利用光纤本身对温度敏感的特性,可以及时发现并确定渗漏点位。在管道发泡过程中,发泡料膨胀固化过程所产生的力很大,该作用力直接作用在光纤或穿线管上,将会导致其弯折为不同的形状,且形状不可预知,由此将导致光纤及穿线管存在弯折及损坏的可能性。并且,由于受力不可预知,光纤或穿线管与内管间的保温层厚度将难以确保稳定,其上下偏差将变得非常大,体现在温度检测上,将会导致检测结果偏差更为明显,影响检测的准确度。



技术实现要素:

因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的光纤及穿线管在管道发泡过程易弯折损坏,且保温层厚度难以保证,进而导致检测准确性较差的缺陷,从而提供一种光纤及穿线管在管道发泡过程中不易弯折损坏,且保温层厚度均一,检测结果准确度高的内置光纤的保温管件。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种内置光纤的保温管件,包括:

管件本体,包括由内向外套设的内管、保温层和外护管;

内置光纤的光纤套管,设置在所述保温层中,且在所述光纤套管和所述内管的外壁之间设置有若干个用于将所述光纤套管固定在远离所述内管的预定位置的支撑件。

所述的内置光纤的保温管件,所述光纤套管和若干个所述支撑件均沿所述内管的走向设置。

所述的内置光纤的保温管件,所述光纤套管设置在所述保温层的靠近所述外护管的一侧。

所述的内置光纤的保温管件,所述光纤套管为耐高温耐腐蚀,且具有延展性的刚性材质。

所述的内置光纤的保温管件,所述内管的端部超出相应所述保温层和外护管的端部设置,且所述光纤套管的端部延伸出所述保温层的端部设置,所述光纤套管与所述内管的外壁之间形成有间隙,所述支撑件固定在所述间隙中。

所述的内置光纤的保温管件,所述保温管件为保温弯头、保温三通或保温变径中的任一种。

本实用新型还提供了一种加工所述的内置光纤的保温管件的方法,包括以下步骤:

将预制成型的内管和外护管套设连接,再在所述内管和所述外护管套设形成的空腔内填充保温材料,形成保温层,在所述保温层预制成型前,先在远离所述内管的预定位置设置若干个支撑件,然后预埋光纤套管;最后在所述光纤套管装入光纤。

所述的加工内置光纤的保温管件的方法,将所述内管的端部超出相应所述保温层和外护管的端部设置,所述光纤套管的端部延伸出所述保温层的端部5-20cm,且靠近所述外护管的一侧设置,同时使得所述光纤套管与所述内管的外壁之间形成间隙。

所述的加工内置光纤的保温管件的方法,还包括在所述内管的外周设置外护管,最后在所述外护管和所述内管之间填充保温材料的步骤。

本实用新型技术方案,具有如下优点:

1.本实用新型提供的内置光纤的保温管件,在所述光纤套管和所述内管的外壁之间设置有若干个用于将所述光纤套管固定在远离所述内管的预定位置的支撑件。光纤套管和内管的外壁之间支撑件的设置,可以确保光纤套管与内管间的间距不至过小,增加光纤套管与内管之间的保温层的厚度,并保证厚度均一,且可以避免在填充保温材料过程中因挤压、膨胀和振动等原因导致的光纤套管和光纤弯折变形,光纤套管损坏,进而确保光纤测量数据的稳定性和准确性。

2.本实用新型提供的内置光纤的保温管件,所述光纤套管和若干个所述支撑件均沿所述内管的走向设置,这样便于光纤的吹入施工,同时保证了检测结果的准确性。

3.本实用新型提供的内置光纤的保温管件,内置光纤的光纤套管设置在所述保温层的靠近外护管的一侧。这样使得光纤距离内管中的介质较远,光纤所在的位置与内管中的介质的温差较大,当管道发生泄漏时,光纤套管处的温度将会急剧上升,甚至等于或接近内管中的介质温度,温度变化明显,便于光纤检测,检测结果及时、准确。

4.本实用新型提供的内置光纤的保温管件,所述光纤套管为耐高温耐腐蚀,且具有延展性的刚性材质,使得光纤套管在不同温度的输送介质下维持正常性能,同时在管道泄漏后造成的高温高湿环境中也能稳定工作,延长了使用寿命;同时在对焊缝等情况下引起光纤套管的轴线发生错位时,便于调整管道末端的角度,利于接头部位的密封施工和保温。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式,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。

图1为本实用新型提供的内置光纤的保温管件的示意图;

图2为内管在未套设保温层和外护管时的示意图。

附图标记说明:

1-光纤套管;2-内管;3-保温层;4-外护管;5-支撑件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

此外,下面所描述的本实用新型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。

如图1和2所示的内置光纤的保温管件的一种具体实施方式,本实施例中的保温管件为保温弯头,包括管件本体和内置光纤的光纤套管1。管件本体包括由内向外依次套设的内管2、保温层3和外护管4,且均包括直管段和弯管段两部分,两部分一体加工成型;内管2为钢管,保温层3为聚氨酯保温层,外护管4为PE外护管,光纤套管1为不锈钢套管,满足最高 140℃的耐温及防腐要求,并在保温管道泄漏后造成的高温高湿环境中能够稳定工作,待保温管道完成修复后,光纤及光纤套管1能继续使用。内置光纤的光纤套管1设置在所述保温层3中,且在所述光纤套管1和所述内管2的外壁之间设置有若干个用于将所述光纤套管1固定在远离所述内管2 的预定位置的支撑件5,若干个支撑件5沿光纤套管1的轴向依次间隔均匀排布,且位于光纤套管1的下方。由于光纤套管1自身的重力,可能会有一定的程度的下垂,支撑件5可以设置在光纤套管1的下垂位置以及内管2 周向,以提供支撑,从而确保发泡材料充满光纤套管1和内管2之间的空间,保证发泡层的径向距离一致,为了示出清晰,图2中省略了直管段的支撑件5。具体地,所述支撑件5为支架。

所述光纤套管1和若干个所述支撑件5均沿所述内管2的走向设置,即光纤套管1的走向和支撑件5的排布方向均具有一定的弯折角度,以与内管的形状一致,便于施工。光纤套管1的数量可以根据需求设置多个,多个光纤套管1环设在保温层3内靠近外护管4的一侧,多条光纤同时检测,灵敏度高。

作为一种具体的实施方式,所述光纤套管1设置在所述保温层3的靠近所述外护管4的一侧,即尽量远离内管2设置。这是由于当内管2的焊口或内管2的其他部位出现渗漏时,内管2内的热源(例如热水或热气) 通过渗漏处渗出至该渗漏处外所设置的保温层3,由于保温层3的温度较之内管2内的热源的温度较低,渗出的热源物质会使该渗漏处外部设置的保温层3的温度升高,此时埋设在保温层3内的光纤套管1中的光纤就会检测到该温度变化,并将含有温度信息和位置信息特征的光信号发送给终端设备,并由该终端设备将光信号进行解析从而确定管道的漏点。光纤套管1 设置在保温层3中靠近外护管4的一侧,这样尽量增大了光纤与内管2之间的距离,使得温差更加明显,易于检测,检测结果及时、准确。

作为一种具体的实施方式,所述光纤套管1为耐高温耐腐蚀,且具有延展性的金属材质,例如不锈钢或其他合金。管道内漏引起的高温热水泄漏、管道外漏引起的保温失效等原因,会导致保温材料内各部件均处于高温高湿的工作环境中,常规材料及产品会迅速腐蚀、老化,并受高温影响变形,作为管道泄漏监测系统,光纤套管1应具备在上述工作环境中稳定运行的理化特性。

具体地,所述内管2的端部超出相应所述保温层3和外护管4的端部设置,即内管2的端部外露于保温层3和外护管4的端部;且所述光纤套管1的端部延伸出所述保温层3的端部5-20cm,这样做的目的是便于相邻的两个保温管件的连接,施工更加方便。所述光纤套管1与所述内管2的外壁之间形成有间隙,该间隙为保温材料的填充空间,所述支撑件5固定在所述间隙中。

所述光纤套管1预埋在所述保温层3中。在保温层3预制过程中,先将光纤套管1固定在设定的位置后,再浇注发泡材料,从而形成预埋结构。

作为一种替代的实施方式,支撑件5为缠绕在所述光纤套管1上并固定在所述预定位置的线材。可以在光纤套管1的外周缠绕不锈钢丝,并将不锈钢丝的另一端悬挂在一支架上,然后再填充保温材料,形成保温层3。

作为替代的实施方式,所述保温管件还可以为保温三通或保温变径。

作为替代的实施方式,内管2为钢管,保温层3为聚氨酯保温层,外护管4为金属外护管。也可以内管2为钢管,保温层3为气凝胶毡,外护管4为钢外护管。也可以内管2为钢管,保温层3为无机材料层,外护管4 为钢外护管。或者内管2为钢管,保温层3为复合保温层,例如气凝胶毡、聚氨酯和无机材料等材料组合而成,外护管4为塑料管。或者内管2为塑料管,保温层3为复合保温层,例如气凝胶毡、聚氨酯和无机材料等材料组合而成,外护管4为刚外护管。或者内管2为塑料管,保温层3为聚氨酯保温层,外护管4为塑料管。

一种加工所述的内置光纤的保温管件的方法,包括以下步骤:

首先将内管2和外护管4分别加工成型,然后将预制成型的内管2和外护管4套设连接,再在所述内管2和所述外护管4套设形成的空腔内填充保温材料,形成保温层3,在所述保温层3预制成型前,先在远离所述内管2的预定位置设置若干个支撑件5,然后预埋光纤套管1;清理去除光纤套管1内壁和外壁的毛刺及杂质;最后当完成预定长度的保温管件施工后,在所述光纤套管1内通过气吹施工装入光纤。先进行光纤套管1施工,然后进行气吹施工,可使光纤套管1组成的腔体和光纤完全分开,给光纤的维修和替换提供了可能,且气吹施工高效易行,不需开挖路面,成本较低。

作为一种具体的实施方式,将所述内管2的端部超出相应所述保温层3 和外护管4的端部设置,以便于相邻两个内管2的连接;所述光纤套管1 的端部延伸出所述保温层3的端部5-20cm,且靠近所述外护管4的一侧设置,同时使得所述光纤套管1与所述内管2的外壁之间形成间隙,该间隙为保温材料的填充空间。

具体地,先在所述光纤套管1与内管2的外壁之间的间隙中设置支撑件5,支撑件5可以根据需求间隔设置多个,以将光纤套管1固定在远离内管2的预定位置处,然后在所述内管2的外周设置外护管4,最后在所述外护管和所述内管2之间填充保温材料。以聚氨酯保温材料为例,在保温管道发泡过程中,发泡材料膨胀固化过程所产生的力很大,若光纤套管1没有固定装置或措施,在发泡过程中会因挤压膨胀弯折为不同的形状,且形状不可预知,由此将导致光纤套管1存在弯折及损坏的可能性。并且,由于受力不可预知,光纤套管1与内管2间的保温层3厚度将难以确保稳定,其上下偏差将变得非常大,体现在温度检测上,其偏差将更为明显,影响检测的准确性。

含光纤套管的保温管件在完成铺设后,可使光纤被包含在保温管件的内部,使光纤得到更好的保护,降低光纤受损的可能性。相比于管道外部敷设光纤的布设方式,在管道内部安装光纤套管并铺设光纤,可使光纤在完成铺设后的故障修复变得简单便捷,即使光纤出现严重损坏导致不能使用,可以将坏光纤撤掉更换新光纤,避免了直埋敷设光纤造成的维修更换困难的问题。

供热管道多铺设在城镇,分支较多,管线沿线多经过小室。光纤铺设在保温管道内部,可随管道直接进入小室,不需要额外的进入小室的接口施工及光缆接续,并且可以确保光缆防护的强度。相对于阻抗式或电阻式监测系统,光纤监测系统的定位精度可以进一步缩小至1m/km,即每500 米定位精度可以达到0.5米以内。通过检测光纤温度变化,光纤监测系统可以实现实时的监测光纤套管所处保温层的温度变化,通过比对原始温度曲线和实时温度曲线,可以精确定位温度异常位置。

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实用新型创造的保护范围之中。

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