[发明专利]一种基于红外热像技术的热力管道异常状况判定方法

说明书

本发明公开了一种基于红外热像技术的热力管道异常状况判定方法，该方法在天气条件适宜的情况下对热力管道地表进行拍摄，分别获得温度异常区域和温度正常区域的红外热像图。通过红外热像处理软件分别获得热力管道温度异常区域地表平均温度T₂及其周围无管道区域地表平均温度T_0,2、热力管道温度正常区域地表平均温度T₁及其周围无管道区域地表平均温度T_0,1；再通过计算得到热力管道异常状况的判定系数β，判定热力管道的异常状况。该方法能够直观、快速和准确地定位热力管道的泄漏点和保温层的破损点。

技术领域

本发明涉及热力管道状态检测领域，具体是一种基于红外热像技术的热力管道异常状况判定方法。

背景技术

热媒在热力管道内输运时，由于不平衡损失和保温不力导致热力管道输运效率降低，甚至出现热力管道泄漏和保温层破损的生产事故，这造成了极大的能源浪费和财产损失。此外，热力管道多采用直埋敷设，这给寻找热力管道泄漏点及保温层破损点造成了很大困难。当直埋热力管道的保温层破损时，破损部位会形成一个高温热源对其周围土壤进行加热，随着加热过程的不断进行周围地表温度也会逐渐升高，热力管道保温层破损处的局部地表就会形成明显的温度异常区域。当直埋热力管道发生泄漏时，热水会填充土壤内部的孔隙直至土壤达到水分饱和状态，随着泄漏量的不断增加，水分渗透区域会不断增加，热影响区域也会逐渐变大，泄漏点周围地表温度也会不断升高，泄漏点的局部地表也会形成明显的温度异常区。

直埋热力管道故障常采用人工巡检的方式进行，直接观察埋地热力管道地表面状况来进行检测，此方法只能检测较大的保温与泄漏故障，难以对大面积的热力管道进行检测分析。赵锴在《热力网故障诊断方法研究》中指出采用隔离的方法，通过关闭部分管段的阀门，将相应部分的管段从热网中隔离出来，通过观察补水量以及水压的变化，确定隔离部分管段是否泄漏。这种方法更适用于较大的泄漏故障，而且无法快速准确地定位泄漏点。单立军在《供热管道泄漏检测方法探讨》中指出采用声振泄漏检测法：使用听音棒或听漏仪监听检查井内管道或者管件是否有泄漏的声音信号，确定检查井附近是否存在泄漏；另一种声振检测法是声波信号检测法，当供热管道发生泄漏时，泄漏点会产生声波信号，并沿着管壁传播，可利用相关仪等设备采集这些声波信号并分析处理，由此可对管道的泄漏状况有所判断。声振泄漏检测法只能检测热力管道的泄漏点，无法检测热力管道的保温层破损故障，而且对工作人员的经验程度要求高，适用于埋深较浅的管线，并且易受到其他声音的干扰。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于红外热像技术的热力管道异常状况判定方法。该方法利用红外热像仪对温度异常区域进行定位和拍摄，再处理分析温度异常区域和温度异常区域的红外热像图，总结出区分热力管道泄漏或者保温层破损的判定依据。该方法能够直观、快速和准确地定位热力管道的泄漏点和保温层的破损点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于红外热像技术的热力管道异常状况判定方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)确定检测环境：在供暖期，选择晴朗夜晚或者缺少阳光直射的白天进行检测，且检测环境应当无风或者风力较小；

(2)检测时，设置红外热像仪的环境温度、空气相对湿度、不同材质的地表的发射率和测试温度范围；利用红外热像仪对待测区域进行扫描检测，并拍摄温度异常区域和温度正常区域的红外热像图；拍摄的时间间隔小于10分钟，拍摄的距离相同；

(3)利用PC机上安装的红外热像处理软件分析温度异常区域和温度正常区域的红外热像图；选取温度异常区域红外热像图的温度变化标准偏差值小于3的区域为热力管道温度异常区域，选取温度正常区域红外热像图的温度变化标准偏差值小于2的区域为热力管道温度正常区域；