热网泄漏检测及控制方法.doc

热网泄漏检测及控制方法摘要：分析了热网泄漏的原因，探讨了热网泄漏的检测和控制方法。关键词：热网；泄漏；检漏；控制LeakDetectionandControlMethodsofHeat-supplyNetworkJINFu-genAbstract：Thereasonsofheat-supplynetworkleakareanalyzed。andtheleakdetectionandcontrolmethodsofheat-supplynetworkarediscussed.Keywords：heat-supplynetwork；leak；leakdetection；control1热网泄漏原因保温管道腐蚀泄漏对热网泄漏现场采集的地下水、土壤、保温层碎片及金属管道腐蚀物等进行化学分析和金相分析后，确定保温管道腐蚀泄漏的主要原因为：聚乙烯外套管失效，造成高盐分的地下水渗入，形成电化学腐蚀环境，造成保温管道早期泄漏失效。聚乙烯外套管焊接质量未达到工艺要求，焊缝未焊透或焊缝残余应力易导致焊缝开裂。工作钢管材质为Q235B钢，对于环境介质的耐腐蚀能力较低。波纹管补偿器泄漏在波纹管补偿器工作时，制作过程中的塑性变形形成的残余应力使表面出现滑移台阶，导致钝化膜破裂。由于高温热水的加热作用和地下水位的季节性起伏，在波纹管补偿器外部地下水位线附近形成变动的两相区，形成电化学腐蚀条件。当含有氯离子和溶解氧的地下水与钝化膜破裂处的新鲜金属表面接触后，与未破裂的钝化膜之间形成电位差，新鲜金属表面成为阳极而优先腐蚀，生成的腐蚀裂纹源与拉伸应力成垂直方向伸展，形成微细裂纹。在裂纹尖端应力集中区，材料随着残余应力造成的应变滑移而加速腐蚀，裂纹进一步扩展以至破裂。一旦钝化膜破裂，波纹管补偿器地下水浸没区与腐蚀区之间的电化学作用将加速腐蚀区的电化学腐蚀进程。2检漏技术的应用2.1检漏的技术依据1泄漏造成热网水量失衡热网是个带压的闭式循环系统，正常运行时，热网内的水量应当恒定。当热网泄漏时，就要补水；当有水从外部(如换热器)漏入热网时，就要放水，以维持热网水量的动态平衡。因此，可根据对首站的补水量、放水量和回水压力曲线的统计与分析，判断热网的泄漏状况，从而确定检漏工作的方向，有针对性地开展检漏工作。根据首站的补水或放水量判断热网的泄漏情况，是发现热网泄漏比较直观的方式。泄漏产生的压力异常将热网视为密闭的有压容器，若该有压容器存在泄漏现象，随着时间的推移，其压力将与周围环境的压力趋于一致，压力变化的速率取决于该有压容器的容积和泄漏量。同理，热网中有泄漏的管段被隔离开后，这部分的压力最终也将与周围环境的压力趋于一致，而首站的补水量将会减少。这是隔离检漏法的技术依据。泄漏产生的温度异常热水泄漏后，会造成漏点上方的地面温度升高，也会造成漏点附近其他地下管线井室温度异常升高。因此，可通过温度异常查找管网上的漏点。泄漏产生的声音异常泄漏发生时，在压力的作用下，从泄漏处喷射出的水与泄漏处发生摩擦，声音沿管道传至附近的阀门或补偿器。同时，水喷射到泄漏处周围的土壤上，也会产生声音，通过土壤传到地面上。2.2检漏方法2.2.1早期检漏方法测温法用于查找漏点的位置，采用的仪器为手持非接触式红外线测温仪。沿着管道步行，手持测温仪检测管道上方的地面温度，并检测管道附近其他市政管道井室内的温度，检查是否有温度异常。若有异常则列入重点怀疑区域，然后采用其他检漏方法进行确定。由于管道保温层破损也会造成管道温度异常，因此测温法是判断管道是否泄漏的重要辅助手段，一般不作为判断漏点的唯一依据。隔离法隔离法用于查找发生泄漏的管段，比其他检漏方法更具有针对性。有计划地关闭相应的阀门，使部分管段从热网中隔离出来，通过观察首站补水量和被隔离管段水压的变化排查待测管段是否泄漏。如果隔离的管段泄漏，单位时间内首站的补水量将减少，被隔离管段的压力下降。使用这种方法的前提是阀门必须能够关严，首站的补水周期很短。离法使部分用户供热中断，有时会由于某个阀门关闭不严，导致检漏效果欠佳，因此这种方法较适用于大量泄漏。2.2.2后期检漏方法阀门听声法阀门听声法用于查找泄漏管段，采用的仪器为听漏仪和听漏棒。在井室内直接用听声仪器监听阀门或补偿器上是否有泄漏的声音信号，判断井室附近是否存在漏点。地面听声法地面听声法用于测定漏点的位置，采用的仪器为听漏仪和听漏棒。在阀门听声法确定井室附近有泄漏现象的前提下，在井室附近，沿着管道在地面上监听泄漏声音信号，以确定漏点的位置。由于热力管道有保温层，易造成泄漏声音信号衰减，因此只有当泄漏量较大时，阀门听声法、地面听声法的效果才会明显。相关分析法相关分析法用于测定漏点的位置，我公司采用的仪器为英国帕尔玛公司生产的MC-7型数字相关仪。将相关仪自带磁性的探头吸附在疑似漏点两侧的裸露管道或阀门、补偿器上，然后输入两探头之间管道的长度、管径、材质，相关仪即可自动计算出漏点与某个探头之间的距离，并以图形和数据形式表达。检测依据为：漏点发出的泄漏声音沿管道向两侧传播，被分置在漏点两侧的探头采集。相关仪对采集的信号进行处理，计算出泄漏声音传到两个探头的时间差，进而计算出漏点距某个探头的距离。这是目前确定漏点位置的主要方法。相关分析法是根据泄漏产生的异常声音进行检测，但由于热网设置的阀门、补偿器数量较少，阀门之间的管道距离较长，使泄漏声音信号衰减程度增加。对于泄漏量较小的漏点，有时难以测出。实践证明，MC-7型数字相关仪在检测距离250m以内有较好的精度。与其他听声法一样，相关分析法也需要在环境噪声干扰较小的条件下才能得出准确结果，因此我们通常将检漏工作安排在深夜人少车稀的时段。在检漏工作现场，要综合运用以上的检漏方法，只有几种方法的检测结果吻合时，才可确认漏点。在管网巡检的过程中，测温法和听声法一般同时进行，在最终确定漏点的位置时，只要条件许可，应采用测温、地面听声、相关分析3种方法进行校核。目前，上述检漏方法在我公司已得到成功应用，有效地查出了多处漏点。3热网泄漏的控制重点保证预制直埋保温管道的质量及接头质量。补偿器与管道的接口不应因管道热位移而损坏，保证补偿器不受地下水的侵蚀。宜采取辅助防腐保护措施，如采用外加电流阴极保护方法或牺牲阳极阴极保护方法。部分热力管道的泄漏由附近其他管线施工造成，因此应加强对热网的监护。有的管道泄漏由热网施工安装所致，因此应严格控制施工质量。4新技术、新材料、新工艺的应用采用钢套钢直埋保温管针对聚乙烯-聚氨酯直埋保温管的结构特点和杭州地区的地理条件，采用钢套钢直埋保温管替代聚乙烯-聚氨酯直埋保温管，能有效解决工作钢管的电化学腐蚀和波纹管补偿器腐蚀问题。钢套钢直埋保温管采用的抽真空技术可以有效解决外套钢管内壁腐蚀问题，并减少热网运行中的热损失。应用新型防腐材料有效解决钢套钢直埋保温管外套钢管的外腐蚀问题相当重要。目前公认的埋地管道防腐技术为防腐层和阴极保护相结合。对双层熔结环氧粉末涂层、聚脲弹性体涂层等防腐层进行了试验对比，最终选定双层熔结环氧粉末涂层(热固型)为外套钢管的防腐层。双层熔结环氧粉末涂层的各项性能指标均为优良，在埋地条件下，尤为突出的性能为抗阴极剥离、抗冲击、抗土壤应力、耐高温及耐老化、耐腐蚀、粘结力强。目前，在石油、天然气行业广泛采用，缺点是价格高于其他类型的防腐层材料。选用新型补偿器针对补偿器因保温管热位移造成接头撕裂而导致地下水渗入，进而腐蚀补偿器的问题，采用具有吸收聚乙烯外套管补偿能力的新型结构补偿器，其接口带有聚乙烯外套管过渡段，可与保温管采用PE对接，解决了钢塑接口密封的难题。采用无补偿冷安装技术回水管道采用无补偿冷安装技术，减少补偿器泄漏造成的事故隐患。5结论热网检漏技术的应用，可及时查找到热网的漏点，通过及时维修，有效地减少热网的泄漏量，使热网安全性有了较大提高，供热质量有了保障。工程质量管理水平的提高，日常巡检维护工作的落实，新技术、新材料、新工艺的应用，为热网泄漏的控制打下了坚实基础。热网漏点定位主要采用声学设备，由于热网阀门比较少及保温层具有使声音衰减的作用，使泄漏初期的漏点测定难度提高，精度也很难得到保证。部分管段接头的保温层失效，同样会产生温度异常，干扰检测效果。这些均需要我们在今后的工作中通过不断改进技术和加强管理予以解决。参考文献：1董壮进，廖荣平，王淮，等.供热管网系统泄漏与堵塞的诊断J.煤气与热力，2000，20(3)：192-194.第 6 页 共 6 页