[發明專利]一種基于紅外熱像技術的熱力管道異常狀況判定方法

有效

• 申請號: 201710144414.5
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106940234B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 劉聯勝;韓為明;紀衛;楊華;徐疆;王向偉;李慧增
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;承德熱力集團有限責任公司
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04;G01J5/00;F17D5/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群;王瑞

本發明公開了一種基于紅外熱像技術的熱力管道異常狀況判定方法，該方法在天氣條件適宜的情況下對熱力管道地表進行拍攝，分別獲得溫度異常區域和溫度正常區域的紅外熱像圖。通過紅外熱像處理軟件分別獲得熱力管道溫度異常區域地表平均溫度T₂及其周圍無管道區域地表平均溫度T_0,2、熱力管道溫度正常區域地表平均溫度T₁及其周圍無管道區域地表平均溫度T_0,1；再通過計算得到熱力管道異常狀況的判定系數β，判定熱力管道的異常狀況。該方法能夠直觀、快速和準確地定位熱力管道的泄漏點和保溫層的破損點。

技術領域

本發明涉及熱力管道狀態檢測領域，具體是一種基于紅外熱像技術的熱力管道異常狀況判定方法。

背景技術

熱媒在熱力管道內輸運時，由于不平衡損失和保溫不力導致熱力管道輸運效率降低，甚至出現熱力管道泄漏和保溫層破損的生產事故，這造成了極大的能源浪費和財產損失。此外，熱力管道多采用直埋敷設，這給尋找熱力管道泄漏點及保溫層破損點造成了很大困難。當直埋熱力管道的保溫層破損時，破損部位會形成一個高溫熱源對其周圍土壤進行加熱，隨著加熱過程的不斷進行周圍地表溫度也會逐漸升高，熱力管道保溫層破損處的局部地表就會形成明顯的溫度異常區域。當直埋熱力管道發生泄漏時，熱水會填充土壤內部的孔隙直至土壤達到水分飽和狀態，隨著泄漏量的不斷增加，水分滲透區域會不斷增加，熱影響區域也會逐漸變大，泄漏點周圍地表溫度也會不斷升高，泄漏點的局部地表也會形成明顯的溫度異常區。

直埋熱力管道故障常采用人工巡檢的方式進行，直接觀察埋地熱力管道地表面狀況來進行檢測，此方法只能檢測較大的保溫與泄漏故障，難以對大面積的熱力管道進行檢測分析。趙鍇在《熱力網故障診斷方法研究》中指出采用隔離的方法，通過關閉部分管段的閥門，將相應部分的管段從熱網中隔離出來，通過觀察補水量以及水壓的變化，確定隔離部分管段是否泄漏。這種方法更適用于較大的泄漏故障，而且無法快速準確地定位泄漏點。單立軍在《供熱管道泄漏檢測方法探討》中指出采用聲振泄漏檢測法：使用聽音棒或聽漏儀監聽檢查井內管道或者管件是否有泄漏的聲音信號，確定檢查井附近是否存在泄漏；另一種聲振檢測法是聲波信號檢測法，當供熱管道發生泄漏時，泄漏點會產生聲波信號，并沿著管壁傳播，可利用相關儀等設備采集這些聲波信號并分析處理，由此可對管道的泄漏狀況有所判斷。聲振泄漏檢測法只能檢測熱力管道的泄漏點，無法檢測熱力管道的保溫層破損故障，而且對工作人員的經驗程度要求高，適用于埋深較淺的管線，并且易受到其他聲音的干擾。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種基于紅外熱像技術的熱力管道異常狀況判定方法。該方法利用紅外熱像儀對溫度異常區域進行定位和拍攝，再處理分析溫度異常區域和溫度異常區域的紅外熱像圖，總結出區分熱力管道泄漏或者保溫層破損的判定依據。該方法能夠直觀、快速和準確地定位熱力管道的泄漏點和保溫層的破損點。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種基于紅外熱像技術的熱力管道異常狀況判定方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)確定檢測環境：在供暖期，選擇晴朗夜晚或者缺少陽光直射的白天進行檢測，且檢測環境應當無風或者風力較小；

(2)檢測時，設置紅外熱像儀的環境溫度、空氣相對濕度、不同材質的地表的發射率和測試溫度范圍；利用紅外熱像儀對待測區域進行掃描檢測，并拍攝溫度異常區域和溫度正常區域的紅外熱像圖；拍攝的時間間隔小于10分鐘，拍攝的距離相同；

(3)利用PC機上安裝的紅外熱像處理軟件分析溫度異常區域和溫度正常區域的紅外熱像圖；選取溫度異常區域紅外熱像圖的溫度變化標準偏差值小于3的區域為熱力管道溫度異常區域，選取溫度正常區域紅外熱像圖的溫度變化標準偏差值小于2的區域為熱力管道溫度正常區域；