一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法

文档序号:483119 发布日期:2022-01-04 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法 (Flexible protection unit and protection method for pipeline anti-freezing leakage detection ) 是由 杜昉 王玲玲 余章普 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及管道领域,具体是涉及一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法。一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法,安装在管道上,包括弹性管和弹性保温层;弹性管与管道同轴延伸的设置在管道内部,弹性管与管道之间留有空隙;弹性保温层填充在弹性管与管道之间的空隙之中。本申请通过弹性管和弹性保温层的设置,可以为弹性管内的液体提供充足的保温效果,预防环境温度降低造成弹性管内液体结冻,同时弹性管和弹性保温层具有弹性,可以在弹性管内液体结冻的时候产生弹性形变,为液体结冻提供充足的膨胀空间,起到防止液体结冻膨胀对管道造成损坏的目的。(The invention relates to the field of pipelines, in particular to a flexible protection unit and a protection method for pipeline anti-freezing leakage detection. A flexible protection unit and a protection method for pipeline anti-freezing leakage detection are arranged on a pipeline and comprise an elastic pipe and an elastic heat insulation layer; the elastic pipe and the pipeline extend coaxially and are arranged in the pipeline, and a gap is reserved between the elastic pipe and the pipeline; the elastic heat-insulating layer is filled in the gap between the elastic pipe and the pipeline. This application can provide sufficient heat preservation effect for the liquid in the elastic tube through the setting of elasticity pipe and elasticity heat preservation, and prevention ambient temperature reduces and causes the interior liquid of elastic tube to freeze, and elasticity pipe and elasticity heat preservation have elasticity simultaneously, can produce elastic deformation when the interior liquid of elastic tube freezes, for the liquid freezes provides sufficient inflation space, play and prevent that the liquid from freezing the inflation and causing the purpose of damage to the pipeline.)

一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法

技术领域

本发明涉及管道领域,具体是涉及一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法。

背景技术

液体管道是液体传输的重要路径。隧道和地铁中有消防管道,化工厂和居民生活区中有送水管道,这些管道对于生产生活都有重要的作用。

在环境温度较低的时候,这些管道内部的液体往往容易结冰上冻,一方面影响到正常的液体流通,另一方面液体结冰膨胀的时候体积会变大,膨胀的液体会涨破管道,造成经济损失,影响正常的生产生活。

为了防止液体结冰涨破管道,在寒冷季节,居民用水的水管,往往会在夜晚用水量较低且环境温度骤降时,进行停水。但是如果管道内液体未排尽,或者在日间出现用水量较少且环境温度骤降时,管道内液体还是会结冰膨胀,对管道造成损坏。为了抗冻,会在管道外部套上保温材料,以保持管道内液体的温度,但是环境温度降低是长时的,保温材料包裹并不能达到足够的抗冻效果。

发明内容

为解决上述技术问题,提供一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法,

为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:

一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法,安装在管道上,

包括弹性管和弹性保温层;

弹性管与管道同轴延伸的设置在管道内部,弹性管与管道之间留有空隙;

弹性保温层填充在弹性管与管道之间的空隙之中。

优选的,还包括连接接头,连接接头的接口外径大于弹性管的内径,弹性管的开口处套在连接接头的接口上。

优选的,弹性管和连接接头的连接处用箍圈锁紧。

优选的,还包括卡套,弹性管和弹性保温层的长度小于管道的长度,弹性管和弹性保温层的开口在管道的开口内;

卡套包括抵接部和环绕部,环绕部为圆筒状,环绕部的内径等于管道的外径,环绕部与管道相配合的套在管道上;

抵接部为中间开有圆形孔的圆盘状,抵接部圆形孔的圆心与抵接部的圆心共点,抵接部的圆形孔的直径等于连接接头的外径,抵接部的圆心在环绕部的轴线上,抵接部设置在环绕部的一端,抵接部抵在管道的开口处,连接接头从抵接部圆形孔中穿过。

优选的,还包括发热电缆,发热电缆与弹性管同轴延伸的布置在弹性管内。

优选的,还包括连接接头,连接接头的接口外径大于弹性管的内径,弹性管的开口处套在连接接头的接口上;

部分连接接头的侧壁上开设有线缆孔,发热电缆从线缆孔中穿过。

优选的,发热电缆的两端分别从两个连接接头的线缆孔中伸出。

优选的,发热电缆是双导发热电缆,发热电缆从一个连接接头的线缆孔中穿过,发热电缆的末端在弹性管内。

优选的,发热电缆的末端连接在连接接头上。

优选的,还包括液体泄漏报警装置,液体泄漏报警装置包括液体感应带和漏液检测控制器,液体感应带与漏液检测控制器信号连接,液体感应带沿着管道的延伸方向布置在管道的正下方。

本申请与现有技术相比具有的有益效果是:

1.本申请通过弹性管和弹性保温层的设置,可以为弹性管内的液体提供充足的保温效果,预防环境温度降低造成弹性管内液体结冻,同时弹性管和弹性保温层具有弹性,可以在弹性管内液体结冻的时候产生弹性形变,为液体结冻提供充足的膨胀空间,起到防止液体结冻膨胀对管道造成损坏的目的。

2.本申请通过连接接头的设置,弹性管套在连接接头上,连接接头再与正常阀门与供水管道连接,起到实现弹性管与正常的供水管道连接的目的。

3.本申请通过箍圈的设置,对弹性管和连接接头的连接处起到加固作用,防止弹性管和连接接头的连接处渗水。

4.本申请通过卡套的设置,防止弹性管和弹性保温层裸露出管道,以免外部环境对弹性管和弹性保温层造成损坏。

5.本申请通过发热电缆的设置,对弹性管内液体进行加热,一方面可以防止弹性管内液体结冻,另一方面在弹性管内液体结冻时可以起到辅助解冻的作用。

6.本申请通过线缆孔的设置,发热电缆从线缆孔中穿过,实现发热电缆连接市电的目的。

7.本申请通过发热电缆两端分别从两个连接接头的线缆孔中伸出,实现了发热电缆在弹性管中的安装。

8.本申请通过当发热电缆采用双导发热电缆,发热电缆的末端连接在连接接头上,实现了发热电缆仅通过一个线缆孔时,相对固定的安装在弹性管中的目的。

9.本申请通过液体泄漏报警装置的使用,实现了检查管道是否发生漏液的功能。

附图说明

图1是一种实现本发明的弹性管和弹性保温层在管道中的侧视图;

图2是图1的A-A处截面剖视图;

图3是一种实现本发明的侧视图;

图4是一种实现本发明的弹性管、连接接头、卡箍和发热电缆的位置示意图;

图5是一种实现本发明的发热电缆在第一种安装方式时的位置示意图;

图6是一种实现本发明的发热电缆在第二种安装方式时的位置示意图;

图7是一种实现本发明的发热电缆在第二种安装方式时与连接接头之间的连接方式一;

图8是一种实现本发明的发热电缆在第二种安装方式时与连接接头的连接方式二;

图9是一种实现本发明的发热电缆采用单导发热电缆的侧视图;

图10是图9的B-B处截面剖视图;

图11是一种实现本发明的发热电缆采用双导发热电缆时电热导线的侧视示意图;

图12是图11的C处局部放大图;

图13是一种实现本发明的双接口型的连接接头;

图14是一种实现本发明的三接口型的连接接头;

图15是一种实现本发明的带有线缆管的连接接头;

图16是一种实现本发明的卡套的立体图;

图17是一种实现本发明的卡套的后视图;

图中标号为:

1-管道;

2-弹性管;

3-弹性保温层;

4-连接接头;4a-线缆管;4b-第一连接圈;4c-固定环;

5-发热电缆;5a-绝缘防水层;5b-电热导线;

6-卡套;6a-抵接部;6b-环绕部;

7-液体泄漏报警装置;7a-液体感应带;7b-漏液检测控制器;

8-箍圈;

9-锁环;9a-第二连接圈;

10-阀门。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了解决当环境温度降低的时候,如果管道内部液体没有流动或者排放干净,管道内部液体会结冻膨胀,容易将管道壁涨破的技术问题,如图1、2所示,提供以下优选技术方案:

一种用于管道防冻检漏的柔性防护单元及防护方法,安装在管道1上,

包括弹性管2和弹性保温层3;

弹性管2与管道1同轴延伸的设置在管道1内部,弹性管2与管道1之间留有空隙;

弹性保温层3填充在弹性管2与管道1之间的空隙之中。

具体的,弹性管2的材料是防水橡胶制成,弹性保温层3的材料是橡塑海绵保温材料。

橡塑海绵保温材料,即橡塑保温棉。橡塑保温棉有弹性较佳、保温效果较好等优点,为了保持管道1内部的液体温度,或者防止管道1内部的液体结冻,传统的做法会将与管道1外壁契合的管道形橡塑保温棉套在管道1上,为管道1内部的液体提供保温。对于城市供水来说,当环境温度在冰点附近及以上的时候,橡塑保温棉可以保证管道1内的水源温度,防止管道1内的水降低到冰点以下结冰。但是当环境温度继续降低的时候,橡塑保温棉已经无法起到足够的保温作用,此时管道1内的水源就无法避免的会结冰膨胀,并将管道1涨破,造成损坏。且橡塑保温棉本身是不能直接作为送水管道使用。

本实施例中水流从弹性管2中通过,弹性保温层3对弹性管2的水流起到保温作用。由于弹性管2和弹性保温层3的材质较软,易发生弹性形变,在输送液体的时候,液体有较大的重力,会造成弹性管2和弹性保温层3的中部因为液体重力下坠,对弹性管2和弹性保温层3造成损害,所以弹性管2和弹性保温层3难以单独起到供水的作用。所以弹性管2和弹性保温层安装在传统的管道1内,管道1可以为弹性管2和弹性保温层3提供足够的支撑力。

当环境温度骤降的时候,弹性管2内的水流温度仍保持原温度,弹性保温层3可以延缓弹性管2内的水与外部之间的热交换,起到保温预防结冻的作用。当弹性管2内部的水因为低温结冻的时候,水结冻膨胀,由于弹性管2和弹性保温层3都具有弹性,所以水结冻膨胀的时候会挤压弹性管2和弹性保温层3,弹性管2发生弹性形变,流通面的横截面积变大,弹性保温层3弹性形变体积变小,从而为水结冻膨胀提供了充足的缓冲空间,极大的减少管道1内壁承受的压力,防止对管道1造成破坏。弹性管2和弹性保温层3为液体膨胀提供了充足的空间。

弹性管2和弹性保温层3可以直接安装在现有的管道1中,也可以与管道1配套生产成品,当需要对现有的管道1进行防冻改造的时候,部分横截面较大,且供水压力较小的管道1,可以直接在其内部安装上弹性管2及弹性保温层3,在保证不影响管道1供水能力的情况下进行改造,可以减少成本。

现有的生产技术,直接将橡塑海绵保温材料生产成管道形,也就是所述的弹性保温层3;之后将弹性管2套装在弹性保温层3之中,面对待进行改造的管道1,将套有弹性管2的弹性保温层3从管道1的一端伸入,直至弹性保温层3到达管道1的另一端,就可以完成在管道1中安装弹性管2和弹性保温层3的过程,完成对现有管道1的改造。

为了解决在管道1的开口处,管道1与正常的管道、阀门之间如何连接,以保证水流可以不泄露的从弹性管2过渡到其他管道之中的技术问题,如图4、5所示,提供以下优选技术方案:

还包括连接接头4,连接接头4的接口外径大于弹性管2的内径,弹性管2的开口处在连接接头4的接口上。

具体的,连接接头4是硬性材料制成,可以是塑料制成,也可以是金属制成,根据实际需求来对连接接头4的材料进行选择。通过弹性管2套在连接接头4上,保证弹性管2和连接接头4之间可以卡紧,防止漏水。

连接接头4接口的外径大于弹性管2的内径,由于弹性管2是橡胶材料制成,具有很强的弹性,所以弹性管2套在连接接头4上时,弹性管2会产生弹性形变,这个弹性形变会在与连接接头4的连接处对连接接头4的外壁产生较大的压力,所述压力可以在一定程度上防止水流从弹性管2与连接接头4的连接处溢出。

连接接头4具有多种样式,可以是直的双接口,也可以是弯折的双接口,也可以是三接口,以适应管道节点处的需求,对液体的流向起到导向的作用,实际使用的时候,根据具体使用场景来选择连接接头4的样式。如图13所示,为弯折双接口的连接接头4;如图14所示,为三接口的连接接头4。

连接接头4连接弹性管2之后,连接接头4再与其他管道或者阀门10连接,本实施例中如图3,连接接头4与阀门10连接,阀门10再连接其他管道。

为了解决仅靠弹性管2的弹力,弹性管2和连接接头4的连接处容易渗水,而且当弹性管2水流过大,或者当弹性管2内部结冻膨胀,再或者弹性管2遭受其他的外力时,弹性管2和连接接头4之间的连接容易滑脱的技术问题,如图4所示,提供以下优选技术方案:

弹性管2和连接接头4的连接处用箍圈8锁紧。

具体的,使用箍圈8进行加固,可以对弹性管2与连接接头4之间进行加固,防止弹性管2和连接接头4滑脱。而且箍圈8安装方便,技术成熟,价格便宜,能够起到优秀的加固作用。

如图4所示,在弹性管2和连接接头4的连接处,使用了双层的箍圈8。单层的箍圈8无法起到足够的固定作用,且弹性管2和连接接头4的连接处容易渗水;双层的箍圈8可以起到足够的固定作用及防渗水作用。三层及以上的箍圈8经济效益较低,所以选用双层的箍圈8。

为了解决在管道1的开口处,弹性管2和弹性保温层3裸露出来,一是不够美观,二是弹性管2和弹性保温层3直接裸露在外容易对弹性管2和弹性保温层3造成损害腐蚀,容易导致弹性管2和弹性保温层3强度降低,容易发生保温效果下降、漏液等情况的技术问题如图3、16、17所示,提供以下优选技术方案:

还包括卡套6,弹性管2和弹性保温层3的长度小于管道1的长度,弹性管2和弹性保温层3的开口在管道1的开口内;

卡套6包括抵接部6a和环绕部6b,环绕部6b为圆筒状,环绕部6b的内径等于管道1的外径,环绕部6b与管道1相配合的套在管道1上;

抵接部6a为中间开有圆形孔的圆盘状,抵接部6a圆形孔的圆心与抵接部6a的圆心共点,抵接部6a的圆形孔的直径等于连接接头4的外径,抵接部6a的圆心在环绕部6b的轴线上,抵接部6a设置在环绕部6b的一端,抵接部6a抵在管道1的开口处,连接接头4从抵接部6a圆形孔中穿过。

具体的,弹性管2和弹性保温层3的长度小于管道1的长度,弹性管2和弹性保温层3的开口在管道1的开口内,为卡套6的安装提供了空间。

环绕部6b和抵接部6a是一体件,共同组成了卡套6;环绕部6b和管道1之间依靠摩擦力卡在一起,通过抵接部6a抵在管道1的开口处,抵接部6a的圆形孔的直径等于连接接头4的外径,连接接头4从抵接部6a圆形孔中穿过,实现了将连接接头4和管道1之间的缝隙完全覆盖的目的,将弹性管2和弹性保温层3完全封闭起来,防止弹性管2和弹性保温层3直接接触外部环境,防止弹性管2和弹性保温层3遭受外部环境的损坏。

抵接部6a就可以将弹性管2和弹性保温层3与管道1的外部隔绝开,使得弹性管2和弹性保温层3不会裸露在外,并一定程度上起到固定弹性管2和弹性保温层3位置的作用。

为了解决环境温度骤降时,弹性管2内部水结冰后,无法进行正常输水工作,或者温度回暖的时候,弹性保温层3反而会对结冻的水进行保温,延缓结冻的水解冻的技术问题,如图5、6所示,提供以下优选技术方案:

还包括发热电缆5,发热电缆5与弹性管2同轴延伸的布置在弹性管2内。

具体的,发热电缆5的外层具有绝缘与防水性。

当环境温度骤降,弹性管2内的液体有结冻风险的时候,发热电缆5接通电源,对弹性管2内的液体进行辅助加热,防止液体结冻。同时弹性保温层3可以对弹性管2内的液体进行保温,延缓弹性管2内的液体与外部之前的热交换,防止弹性管2内的液体结冻。

当弹性管2内的液体已经结冻时,发热电缆5接通电源,对弹性管2内结冻的液体进行加热,辅助解冻。

为了解决发热电缆5铺设在弹性管2中时,如何接通外部电源的技术问题,如图5、15所示,提供以下优选技术方案:

还包括连接接头4,连接接头4的接口外径大于弹性管2的内径,弹性管2的开口处在连接接头4的接口上;

部分连接接头4的侧壁上开设有线缆孔,发热电缆5从线缆孔中穿过。

具体的,发热电缆5的铺设并不是一条管道一截,可以根据实际情况,多条相互连通的弹性管2内可以共用一条发热电缆,此时只需要发热电缆5的进线端从连接接头4穿过即可。

在连接接头4的线缆孔上还设置有线缆管4a,线缆管4a从线缆孔处延伸出来,发热电缆5从线缆孔和线缆管4a中穿过。在连接接头4和线缆孔及线缆管4a的缝隙处,使用防水胶填充,在保证发热电缆5接通外部的情况下,防止渗水。线缆孔用于发热电缆5通过;线缆管4a的作用,是防止漏水,线缆管4a具有一定的长度,在线缆管4a和发热电缆5的缝隙中填入充足的防水胶,可以防止液体从中漏出。

通过发热电缆5从线缆孔中穿过,发热电缆5在连接接头4和弹性管2外面的部分与电源连接,发热电缆5在弹性管2内的部分用于发热工作。

为了解决发热电缆5具体是怎么样铺设在弹性管2中的技术问题,如图4、5所示,提供以下优选技术方案:

提供两种安装方法,第一种安装方法:

发热电缆5的两端分别从两个连接接头4的线缆孔中伸出。

具体的,发热电缆5有单导型的发热电缆和双导型的发热电缆之分,单导型的发热电缆又称之为单导发热电缆,双导型的发热电缆又称之为双导发热电缆;发热电缆5的结构大致可以划分成外层的绝缘防水层5a,及包裹在绝缘防水层5a中的电热导线5b。

如果发热电缆5采用单导型的发热电缆,在发热电缆5的横截面上,绝缘防水层5a中只有一个电热导线5b。发热电缆5的两端都需要接电源。

如果发热电缆5采用双导型的发热电缆,在发热电缆5的横截面上,绝缘防水层5a中有两个并列的电热导线5b。发热电缆5只有一端接市电;在不需要接市电一端,两个平行的电热导线5b电性连接。双导型的发热电缆,也可以看做是一条电热导线5b,从绝缘防水层5a的开始端延伸到绝缘防水层5a的末端,电热导线5b在绝缘防水层5a末端进行弯折,之后沿原路径再延伸到绝缘防水层5a开始端。

第一种安装方法无论是单导型的发热电缆5,还是双导型的发热电缆5都可以安装。使得发热电缆5的中间段在弹性管2中,发热电缆5的两端从线缆孔中伸向外部。如果是双导发热电缆,只需要一端接电。如果是单导发热电缆,两端再分别接电。

第一种安装方法如图4所示,发热电缆5的两端分别从两个连接接头4的线缆孔中伸出,发热电缆5在弹性管2中的部分趋近于拉直,两个连接接头4的线缆孔就对发热电缆5起到了固定作用,防止发热电缆5产生位置偏移。

仅针对发热电缆5是单导发热电缆,提供第二种安装方法:

发热电缆5是双导发热电缆,发热电缆5从一个连接接头4的线缆孔中穿过,发热电缆5的末端在弹性管2内。

如图6所示,为第二种安装方法的示意图。

为了解决使用第二种安装方法的时候,发热电缆5从1处开始,如果铺设方向逆着水流的话,水流会带动发热电缆5,造成发热电缆5弯折打结,使得发热电缆5的有效使用长度减少的技术问题,如图6、7、8所示,提供以下优选技术方案:

发热电缆5的末端连接在连接接头4上。

具体的,发热电缆5与连接接头4具有多种连接方式:

连接方式一,如图7所示,通过锁环9连接,锁环9是内径等于发热电缆5横截面外径的空心圆柱形金属环,将发热电缆5套在锁环9中,依靠发热电缆5和锁环9之间的摩擦力实现发热电缆5和锁环9的连接。锁环9上有第二连接圈9a,连接接头4内部设置有第一连接圈4b,第二连接圈9a与第一连接圈4b相互套在一起,形成锁链结构。

连接方式二,如图8所示,连接接头4中设置有固定环4c,固定环4c焊接在连接接头4中,发热电缆5穿过固定环4c,发热电缆5和固定环4c之间通过摩擦力卡在一起。

将发热电缆5末端连接在连接接头4上可以有多种连接方式,不仅限于连接方式一和连接方式二。

为了解决如何检查管道1中液体泄漏的技术问题,如图3所示,提供以下优选技术方案:

还包括液体泄漏报警装置7,液体泄漏报警装置7包括液体感应带7a和漏液检测控制器7b,液体感应带7a与漏液检测控制器7b信号连接,液体感应带7a沿着管道1的延伸方向布置在管道1的正下方。

具体的,液体感应带7a是定位式导电液体感应带,当有液体触碰到液体感应带7a的时候,液体感应带7a会将液体位置等信息传送给漏液检测控制器7b;漏液检测控制器上设置有屏幕,还集成有蜂鸣器。控制器液体感应带7a和漏液检测控制器7b市场上有成熟的实物,在此不做进一步赘述。

当液体感应带7a检测到漏液发生时,将漏液位置信号送给漏液检测控制器7b,漏液检测控制器7b会在屏幕上显示漏液信息,同时发出蜂鸣警报,及时的提醒用户对液体泄漏点进行排查。

通过弹性管2和弹性保温层3的设置,可以为弹性管2内的液体提供充足的保温效果,预防环境温度降低造成弹性管2内液体结冻,同时弹性管2和弹性保温层3具有弹性,可以在弹性管2内液体结冻的时候产生弹性形变,起到防止液体结冻膨胀对管道1造成损坏的目的。通过连接接头4的设置,弹性管2套在连接接头4上,连接接头4再与正常阀门与供水管道连接,起到实现弹性管2与正常的供水管道连接的目的。通过箍圈8的设置,对弹性管2和连接接头4的连接处起到加固作用。通过卡套6的设置,防止弹性管2和弹性保温层3裸露出管道1,对弹性管2和弹性保温层3造成损坏。

通过发热电缆5的设置,对弹性管2内液体进行加热,一方面可以防止弹性管2内液体结冻,另一方面在弹性管2内液体结冻时可以起到辅助解冻的作用。通过线缆孔的设置,发热电缆5从线缆孔中穿过,实现发热电缆5连接市电的目的。通过发热电缆5两端分别从两个连接接头4的线缆孔中伸出,实现了发热电缆5在弹性管2中的安装。通过当发热电缆5采用双导发热电缆,发热电缆5的末端连接在连接接头4上,实现了发热电缆5仅通过一个线缆孔相对固定的安装在弹性管2中的目的。

通过液体泄漏报警装置7的使用,实现了检查管道1是否发生漏液的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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