基于热成像的埋地热力管道缺陷检测试验研究

发布时间：2021-07-27 14:02

　　为了研究埋地热力管道缺陷检测、泄漏定位问题,根据相似性原理搭建埋地热力管道泄漏试验平台,利用红外热像仪对3种不同工况的埋地管道上方地表进行探测,分析热力管道上方地表红外热像、最大差值辐射温度和差值温度分布变化特征。结果表明,埋地管道泄漏时,红外热像上漏点周围会呈现椭圆形高温区、温度梯度区与自然温度区,高温区内温度最大点往往对应漏点的位置,温度梯度区代表泄漏的影响范围。管道泄漏时最大差值辐射温度升温速率最快,分别是管道保温层破损和管道无破损的2倍和4倍,其差值温度分布直方图由正态分布演变为偏态分布。所提出的根据热像图的像素计算埋地管道泄漏影响区域的实际面积以及根据最大温度点的坐标确定泄漏点位置的方法,可实现管道泄漏影响评估和漏点准确定位。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

管道泄漏传热简化概念模型

在实际工程中,埋地热力管道直径为0.8～1.2 m,埋深为1～1.5 m,为减少管道散热,管道外层加有30～60 mm导热系数较小的保温层。为了保证试验段管道在结构上与实际埋地管道大致相似,依据实际物理模型搭建简易试验平台进行模拟试验,试验包括水循环系统、加热系统、红外数据采集系统、埋地管道模拟系统,试验模型如图2所示。水循环系统包括水箱、水泵、管道与流量计,加热系统包括加热器与温度计,数据采集系统包括红外热像仪与数据采集电脑,管道埋地模拟系统包括沙箱、管道以及保温层。试验系统中,管道直径为25 mm,保温层厚度5 mm,水箱尺寸为0.6 m×0.6 m×1.0 m,沙箱尺寸为0.8 m×0.6 m×0.6 m(长×宽×高),水箱外部包裹一层泡沫棉以维持水温稳定;沙箱内介质采用砂砾、砂土和有机土以任意比例混合尽量与实际现场保持一致;红外热成像设备采用德国Infra Tec Image IR 8325红外热像仪,像素为640×512,空间分辨率为1 mrad,温度灵敏度±0.02℃。

泄漏点实际位置

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3305923