一种燃气用智能非金属柔性管的制作方法

本实用新型涉及一种燃气用智能非金属柔性管，尤其涉及一种适用于燃气用的非金属柔性管，属于非金属柔性管道智能监测技术领域。

背景技术：

近年来，全国各地埋于城镇地下的燃气管道常因地层变形、腐蚀、外部入侵等因素发生燃气泄漏，进而引发更为严重的爆炸事故，引起地面塌陷、水土流失、积水等灾害，危害公众安全并造成巨大的经济损失，因此需要对管道进行安全监测，防患于未然。随着市政管网的进一步规划，具有耐腐蚀、成本低、易安装的非金属PE管因其诸多优势在燃气中、低压管网中逐步取代钢管及铸铁管进行燃气输送，但是由于PE管具有不导电和不导磁的特性，无法采用传统的钢管探测定位及检测技术、方法对其进行安全监测。

经检索发现，公开号为CN021455023的专利提出了一种基于分布式光纤传感器的油气管线泄漏智能在线监测方法，该方法将一条或几条光缆铺设在油气管线附近并与油气管线并行设置，利用光纤作为传感器，对油气管线进行实时监测；公开号为CN101397904的中国专利公开了一种应用光纤传感器监测井下套管受力的方法，该方法将光纤光栅传感器沿套管外表面周向布设，并利用与光纤光栅传感器相连的地面光纤光栅解调仪监测套管周向应变。上述两件专利均是将光缆置于管道外部，使得光缆受外界环境因素影响，易损坏。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种燃气用智能非金属柔性管，可实现燃气非金属管以盘卷存储方式代替以往单根存储方式，减少连接点，从而降低内置钢绞线感应变光缆的光损耗，实现长距离在线安全监测和示踪的功能。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种燃气用智能非金属柔性管，包括内管和外管，内管外壁包覆有抗拉增强传感层，抗拉增强层外壁包覆有外管，抗拉增强传感层包括一组增强纤维和一组钢绞线感应变光缆，增强纤维与钢绞线感应变光缆沿内管轴向以预定缠绕角从相反方向交叉缠绕在内管外壁上。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，预定缠绕角为0°至90°。

进一步的，钢绞线感应变光缆包括至少两根感温光纤和至少两根应变光纤，至少两根感温光纤外套有护套，护套外壁由内至外依次设有涂敷层、钢绞线层和保护层，钢绞线作为光纤的整体加强件，在提高自身抗拉性的同时还具有管线示踪的功能，钢绞线作为管线示踪带进行管线路径定位，这样光缆可监测到管体的内力及拉伸变形，从而定位管体上泄露发生风险大的区域。

进一步的，至少两根应变光纤均匀分布在保护层中。

进一步的，沿钢绞线感应变传感光缆传递的布里渊撒射光对应变和温度变化十分敏感，为排除温度的影响，应变光纤包括至少两根自由应变光纤和至少两根非自由应变光纤，至少两根自由应变光纤和至少两根非自由应变光纤外套有紧套管。

进一步的，保护层可采用LSZH或PVC等耐高温聚合物制备，保护层可经过材料改性实现光缆植入后与管体不粘，有利于后期铺设过程中光缆的剥离。

进一步的，增强纤维可采用芳纶纤维、聚酯纤维、碳纤维或玻璃纤维制备，其预张紧力为100±20 牛顿。

进一步的，传感光缆预张紧力为0牛顿。

进一步的，内管的材质为聚乙烯，优选PE100。

进一步的，外管的材质为聚乙烯，优选PE80。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的内管的设置不仅能够保证气体输送的致密性，还具有耐腐蚀，低磨损，密封效果好的优点；内管外包覆的抗拉增强传感层包含增强纤维和传感光缆，不仅可以实现管道示踪和智能安全监测的作用，还起到提高管道抗拉的作用，保证管道在铺设过程中受较大拉力时不发生破坏。同时，将传感光缆植入柔性管的管壁中，使其成为一体，既能实现管道示踪和安全监测等功能，又能对钢绞线感应变光缆形成保护，避免光缆在同沟铺设时遭到破坏，提高其环境适应性；对增强纤维进行预张紧处理，保证其使用过程中张紧力的最大化；外管可以保护管道各承力结构在安装和使用过程中不受损伤。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型中钢绞线感应变光缆的结构示意图。

图中：1-内管，2-增强纤维，3-钢绞线感应变光缆，4-外管，5-应变光纤，6-感温光纤，7-护套，8-保护层。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种燃气用智能非金属柔性管，包括内管1和外管4，内管外壁包覆有抗拉增强传感层，抗拉增强层外壁包覆有外管，抗拉增强传感层包括一组增强纤维2和一组钢绞线感应变光缆，增强纤维与钢绞线感应变光缆3沿内管轴向以预定缠绕角从相反方向交叉缠绕在内管外壁上。预定缠绕角为0°至90°。钢绞线感应变光缆包括两根感温光纤6和两根应变光纤5，两根感温光纤外套有护套7，护套外壁由内至外依次设有涂敷层、钢绞线层和保护层8，钢绞线作为光纤的整体加强件，在提高自身抗拉性的同时还具有管线示踪的功能，钢绞线作为管线示踪带进行管线路径定位，这样光缆可监测到管体的内力及拉伸变形，从而定位管体上泄露发生风险大的区域。两根应变光纤均匀分布在保护层中。沿钢绞线感应变传感光缆传递的布里渊撒射光对应变和温度变化十分敏感，为排除温度的影响，应变光纤包括两根自由应变光纤和两根非自由应变光纤，两根自由应变光纤和两根非自由应变光纤外套有紧套管。保护层可采用LSZH或PVC等耐高温聚合物制备，保护层可经过材料改性实现光缆植入后与管体不粘，有利于后期铺设过程中光缆的剥离。增强纤维可采用芳纶纤维、聚酯纤维、碳纤维或玻璃纤维制备，其预张紧力为100 牛顿。传感光缆预张紧力为0牛顿。内管的材质为聚乙烯，优选PE100。外管的材质为聚乙烯，优选PE80。

本实用新型的工作原理为当监测系统检测到管道某部位存在超出预设应力应变值时，系统发出报警及精确定位。光缆的钢绞线可以作为管线示踪线，通过探测设备给其施加信号，当探测接收机接受到信号后，即可找到管道的准确位置，以实现管线示踪。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。