本发明属于热力管道工程技术领域，具体涉及一种直埋热力管道变形的测试方法。
背景技术：
随着城市发展格局的不断扩大以及对环保要求的不断增高，越来越多的城市开始建立集中供热设施，构建城市热网；在此过程中主网的热力管道直径在逐渐加大，目前世界上最大的热力管道直径已经达到了1600mm；在城市中热力管道的敷设目前还大多采用直埋式，并且不可避免的要经过重要道路、河流等地面状况复杂的地段，敷设完毕很难再进行改动，因此需要对管道在运行过程中的变形情况进行监测，掌握管道运行状况，为改善管道加工工艺、后续管道线路规划等提供重要参考。
现有技术报道中对直埋中的热力管道变形的观测研究，一般都是将填土挖开，然后在管道保温层外部安设观测点，采用几何水准方法进行测量，但是这种测量方法占用空间大，只能进行轴向的宏观变形测量，并且误差大，操作中对环境的影响也较大；热力管道在施加外部聚氨酯保温层的过程中，需要承受一定的高压高温环境，在直埋后的工作过程中也长期处于高温状态，受各种复杂工况的影响大，所以一般在实验室中采用的应变片粘贴技术及测量方法也不再适用。
技术实现要素：
本发明所解决现有技术中存在的技术问题是对直埋中的处于高温工作状态的热力管道的环向变形和轴向变形进行监测，还有就是解决观测系统在保温层发泡过程中被破坏，不能够承受热力管道的长期高温工作状态，以及观测时需要将填土挖开等难题。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种直埋热力管道变形的测量方法，包括以下具体步骤：
第一步，在钢管外壁粘贴应变花，具体如下：
在钢管外壁选取需要监测的部位，依次经过角磨机抛光、砂纸打磨、工业酒精擦洗、胶水贴片、强力磁铁加压等工序布置应变花；应变花上覆上一层防潮硅橡胶；
第二步，对应变花及信号电缆线进行保护处理，然后对钢管外壁施做保温材料，具体如下：
信号电缆与应变花导线焊接，焊接口先用绝缘胶带缠绕，再采用铝箔覆盖保护，将电缆沿管壁布置并引至管道一端；在应变花位置旁边布设温度计，温度计导线与信号电缆焊接，焊接口先用绝缘胶带缠绕，再采用铝箔覆盖保护；对应变花、温度计、焊接头用铝箔做屏蔽保护；将电缆沿管壁布置并引至管道一端进行编号；对钢管进行安装支架、套保护外皮、保温层发泡等工艺；
第三步，对直埋热力管道变形实施监测，具体如下：
热力管道变形时，应变花会随着发生变形，引起应变花的电阻值发生改变，进而使经过应变花的电信号发生变化，通过数据采集仪对电信号的变化量进行采集分析，即可得到管道的轴向应变和环向应变，再将应变值根据监测的温度进行修正，进而可以通过积分得到整个热力管道的截面周长和轴向长度变化量。
进一步，在第一步中，粘贴应变花必须遵循如下操作程序：
步骤一，所述的贴片位置经角磨机抛光后需光滑平整，所用砂纸为320目砂纸，沿相交45°两个方向对抛光位置进行打磨直至出现肉眼可见的交叉纹路；
步骤二，磁铁与应变花之间需衬一块橡胶片，橡胶片与应变花之间衬一块聚四氟乙烯膜，并且加压需至少持续24小时；加压后应变花表面需涂抹一层硅橡胶，自然固化时间不少于24小时；
步骤三，信号电缆线与应变花导线及温度计导线均采用锡焊焊接，焊接头先用绝缘胶带包裹，绝缘胶带外层再用铝箔胶带包裹；
步骤四，在钢管发泡保温层之前，应变花、温度计、焊接头均应使用大块铝箔胶带覆盖保护。
优选的，所述的应变花为90°应变花，每组应变花包含2个应变片，所使用的应变片为耐高温应变片，能够在150℃高温环境下正常工作。
优选的，所述的胶水为h-613混合耐高温胶水。
优选的，所述的防潮硅橡胶为室温固化硅橡胶，即704硅橡胶。
优选的，所述的信号电缆为耐高温屏蔽电缆，线芯外部包裹一层金属网状编织层，编织层外部为硅橡胶绝缘护套。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：本发明可以对直埋后处于工作状态的热力管道变形进行实时监测，通过使用特制的耐高温装置、并按照专门的应变花安设流程，有效解决观测系统在保温层发泡过程中不被破坏，能够承受热力管道的长期高温工作状态，观测时不用将填土挖开等难题，可以根据观测需要合理调整应变花的位置和数量，同时监测过程中的测试频率、数据记录和存储等均可以由计算机进行控制，减少了工作人员的工作量，实现了热力管道变形状况的实时监测；整个技术方案所需装置和方法简单，使用方便，劳动强度小、测量精度高。
附图说明
图1为本发明监测方法的测点布置结构示意图。
图2本发明监测方法中磁铁加压时的示意图。
图3本发明监测方法中涂完防潮硅橡胶之后的示意图。
其中，1-应变花，2-聚四氟乙烯膜，3-橡胶块，4-磁铁，5-硅橡胶，6-铝箔，7-焊接头，8-信号电缆，9-热电阻感温探头，10-焊接头，11-铝箔，12-信号电缆，13-数据采集仪，14-计算机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1~3所示，一种直埋热力管道变形的测试方法，该方法需要的装置包括：计算机、应变仪、应变花、电缆、温度计、橡胶片、聚四氟乙烯膜、胶水、铝箔、磁铁；其中，所述的应变花为90°应变花，每组应变花包含2个应变片，所使用的应变片为耐高温应变片，能够在150℃高温环境下正常工作；所述的电缆为耐高温屏蔽电缆，线芯外部包裹一层金属网状编织层，编织层外部为硅橡胶绝缘护套；所述的温度计为热电阻感温探头，能够在150℃高温环境下正常工作；所述的防潮硅橡胶为室温固化硅橡胶（704硅橡胶）。
一种直埋热力管道变形的测试方法，具体按如下步骤进行：
第一步，在钢管外壁粘贴应变花，在钢管外壁选取需要监测的部位，依次经过角磨机抛光、砂纸打磨、工业酒精擦洗、胶水贴片、强力磁铁加压等工序布置应变花，具体如下：
首先，在热力管道保温层发泡之前，确定应变花的安放位置和数量；
然后，在测点处，使用角磨机对管道外壁进行抛光，使管道外壁光滑平整，再用砂纸沿45°交叉方向对抛光位置进行打磨直至出现肉眼可见的交叉纹路，然后用棉花沾取酒精对贴片位置进行擦洗；
再者，在贴片位置用铅笔轻描出沿平行于环向和轴向的十字交叉线，涂抹胶水，将应变花1沿交叉线放置，使应变片一个沿环向，另一个沿着轴向；然后隔着聚四氟乙烯膜2对应变花1用手指进行加压约3秒钟，然后垫上一块橡胶板3，使用磁铁4进行加压处理，加压时间不少于24小时；
最后，去除磁铁4、橡胶片3、聚四氟乙烯膜2，在应变花1上面涂上一层1-2mm厚的防潮硅橡胶5后静置，静置时间不少于24小时；所述防潮硅橡胶采用室温固化硅橡胶，即704硅橡胶；
第二步，对应变花及信号电缆线进行保护处理，然后对钢管外壁施做保温材料，具体如下：
首先，将信号电缆8与应变花导线焊接，焊接口7先用绝缘胶带缠绕，再采用铝箔缠绕保护，之后再用大块铝箔6将硅橡胶5、焊接头7粘贴覆盖，将电缆8沿管壁布置并引至管道一端并编号；
然后，在应变花1位置旁边布设温度计9，温度计导线与信号电缆焊接，焊接口11先用绝缘胶带缠绕，再采用铝箔缠绕保护，之后再用大块铝箔11将热电阻感温探头9、焊接头10粘贴覆盖，将导线12沿管壁布置并引至管道一端，并对导线进行编号；按照上述方法安设其他测点的应变花和温度计，直至所有测点安设完毕；
最后，按照热力管道保温层制作的工艺流程对钢管进行安装支架、套保护外皮、发泡等工作；
第三步，对直埋热力管道变形实施监测，具体如下：
将导线与数据采集仪13和计算机14连接，即可对热力管道的变形进行监测，热力管道变形时，应变花会随着发生变形，引起应变花的电阻值发生改变，进而使经过应变花的电信号发生变化，通过数据采集仪对电信号的变化量进行采集分析，即可得到管道的轴向应变和环向应变，再将应变值根据监测的温度进行修正，进而可以通过积分得到整个热力管道的截面周长和轴向长度变化量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或修饰等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，均仍属于本发明技术方案的范围内。