供熱直埋保溫管道的背景及現(xiàn)狀
供熱直埋保溫管道在投資、施工安裝及使用壽命上的優(yōu)點,使其占據(jù)了目前供熱管網的絕大部分。但由于其直埋敷設于地下,在無專業(yè)探測、檢查設備的條件下,很難預知管網的工作狀態(tài)及健康狀況。管道銹蝕是威脅管網健康的主要因素之一,長時間服役的供熱管網容易因鋼管銹蝕造成管壁減薄,從而引發(fā)種種突發(fā)事故。資料顯示,由于管道銹蝕而造成的管網事故已經達到了管網事故總數(shù)的55-75%。直埋供熱管網應用廣泛,各地供熱管網所處的地下環(huán)境存在較大的差異,工作鋼管的銹蝕程度不盡相同,增加了檢測的困難性。
近年來,基于布里淵散射光時域反射的光纖傳感技術發(fā)展迅速。光纖傳感器對所有環(huán)境的溫變和應變反應靈敏,信號傳輸距離長,其主要材質二氧化硅性質穩(wěn)定,使得該技術在科研及應用領域得到充分發(fā)展。目前,國內外學者已經將該技術用于檢測土木工程的健康性、輸油輸氣管道的安全性、檢測電力系統(tǒng)設備故障甚至國家周界安全等多個應用領域。
直埋敷設管道由工作鋼管、保溫層和防護層構成。施工工藝要求工作鋼管、中間層聚氨酯保溫層、最外層聚乙烯保護層緊密結合,但是在施工過程中由于施工質量參差不齊和保溫管本身老化剝落,一旦鋼管裸露于工作環(huán)境,造成工作鋼管與土壤介質直接接觸,導致鋼管加速銹蝕。長時間工作運行,管道壁厚因銹蝕而減薄,造成供熱管網泄漏、失穩(wěn)甚至管道爆破等事故。