本实用新型专利技术公开了一种热管道监测用连接装置，属于土木工程和供热工程试验技术领域。包括限位环(21)、固定螺钉(22)、连接螺杆(16)、隔热短柱(17)、定位螺杆(18)、底座(19)、支架(20)和水准器；所述限位环(21)用于通过外护管安装相应的传感器，连接螺杆(16)和隔热短柱(17)均采用绝缘、耐热和耐腐性材料制成，连接螺杆(16)一方面与限位环(21)固定连接，另一方面与隔热短柱(17)一端固连；定位螺杆固定在底座(19)中心；水准器固定在底座(19)对称轴上，且水准器的水准面保持水平朝上。该装置不仅能直接监测具有外防护层和保温层的直埋供热管道钢内管的水平方向位移，同时适用于其它材质管道的水平方向位移监测。管道的水平方向位移监测。管道的水平方向位移监测。
【技术实现步骤摘要】
一种热管道监测用连接装置
[0001]本技术涉及土木工程和供热工程试验
，特别涉及一种热管道监测用连接装置，尤其是用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移。
技术介绍
[0002]供热管道在运行中产生的综合位移不仅是管道安全方面的重要数据，也是管道设计中需要考虑的重要参数，位移监测是供热工程管道安全运行中的一项重要内容。随着设计理论和施工技术的进步，供热管道的直径越来越大，铺设方式已基本上完成了由传统的地沟方式向直埋方式的过渡，越来越多的工程采用无补偿冷安装施工方式进行建设。直到19世纪80年代，直埋供热管道铺设技术才取得了新的突破，首先在东北地区推广应用。
[0003]直埋无补偿方式通过减少固定墩和补偿器的数量提高了施工效率，降低了施工成本，但同时也对热网设计和管道运行安全带来了新的挑战。欧美国家对供热管道数字化远程安全监测研究较早，更多着眼于管道应变和泄漏安全方面的监控，采用质量或体积平衡法、压力梯度法、声波检测法等。国内的发展处于由综合发展阶段向自动化控制阶段的转型阶段，采用人工检测、声波检测、红外线检测、直埋预警线、分布式光纤检测等方法。在有补偿直埋管道中，管道的变形监测目标主要是垂直方向的变形。但是对于直埋无补偿管道而言，由于锚固段所受的力以及过渡段活动端的位移量都比较大，易出现整体变形破坏；当管线附近平行开沟时，易产生整体水平方向失稳，引起安全事故。因此，水平位移监测是直埋无补偿管道安全监测的重要方面之一。
[0004]由于直埋供热管道钢内管工作温度高，设计温度多在130℃左右，导致大部分电子数据采集仪器无法正常工作。此外，内管外部还有一定厚度的保温层和外防护层，这都为直接监测钢内管水平位移带来了困难。如申请号为CN201811610810.3《供热管道位移测量及诊断系统及其工作方法》中水平位移监测是通过供热管道表面的抱箍进行传递，并不是对供热管道内管进行测量，不能用于高温监测。申请号为CN201721127167.X《一种管道变形测量装置》的专利针对无保温层的金属管道局部损伤(凹凸变形)进行测量，无法对有弹性保温层的供热管道进行测量，不能用于高温监测。上述专利所涉及的装置和方法或通过供热管道外防护层外侧进行间接测量，或只能测量管道的轴向变形，均无法实现对供热管道钢内管水平位移进行直接监测。
[0005]因此，技术一种可以直接监测直埋供热管道钢内管水平位移的装置和方法尤为重要。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本技术提出一种热管道监测用连接装置，用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移。
[0007]为解决上述技术难题，本技术采用的技术方案如下：
[0008]第一方面，本技术提供一种热管道监测用连接装置，其特征在于，该连接装置
包括限位环(21)、固定螺钉(22)、连接螺杆(16)、隔热短柱(17)、定位螺杆(18)、底座(19)、支架(20)和高精度水准器(23)；
[0009]所述限位环(21)用于通过外护管安装相应的传感器，连接螺杆(16)和隔热短柱(17) 均采用绝缘、耐热和耐腐性材料制成，连接螺杆(16)一方面与限位环(21)固定连接，另一方面与隔热短柱(17)一端固连；
[0010]隔热短柱(17)另一端与定位螺杆(18)螺纹连接；
[0011]定位螺杆(18)、底座、支架均与管道材质刚度相近，定位螺杆固定在底座(19)中心；高精度水准器(23)固定在底座(19)对称轴上，且高精度水准器(23)的水准面保持水平朝上；
[0012]支架(20)具有多个支脚，多个支脚均匀对称布置于底座(19)周边，支脚一端与底座 (19)固连，另一端与热管道内管(8)连接；连接螺杆一端的隔热短柱端面到支架与供热管道内管固定点之间的距离定义为测量高度H，测量高度H不大于热管道保温层(9)和外防护层(10)的厚度之和。
[0013]第二方面，本技术提供一种用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移的设备，该设备应用上述的连接装置，连接装置的支架与热管道内管水平侧面固定，在水平方向上连接装置能够与管道内管(8)共同变形。
[0014]用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移的设备基于物联网技术，包括供电系统、数据采集系统、数据传输系统、云端数据处理系统，供电系统为数据采集系统和数据传输系统供电，数据采集系统包括水平位移传感器(1)和外护管(2)，外护管安装在限位环(21) 内，水平位移传感器(1)安装在外护管内，且水平位移传感器通过连接装置(4)与直埋供热管道内管(8)直接连接，从而采集到管道内管(8)在水平方向上产生的位移数据；数据传输系统将数字信号通过无线4G或5G网络传输至云端数据处理系统(15)；云端数据处理系统用于实现远程数据存储、数据访问和用户管理，实现对直埋供热管道钢内管水平位移的实时监测。
[0015]第三方面，本技术提供一种用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移的方法，该方法包括以下步骤：
[0016]S1.根据预先设定的监测点位置对直埋供热管道钢内管外部进行局部开槽，去除保温层 (9)和外防护层(10)，露出管道内管(8)外壁并进行清理以便焊接；
[0017]S2.根据直埋供热管道保温层(9)和外防护层(10)的厚度，制作连接装置(4)，其中隔热短柱(17)的长度不小于20mm，此时限位环(21)和固定螺钉(22)暂时不安装；
[0018]S3.通过钢制四脚支架(20)将连接装置(4)焊接于供热管道内管(8)水平侧面，使定位螺杆(18)的中心点与管道内管的水平直径相重合；
[0019]S4.采用二次热熔法恢复连接装置(4)处的保温层(9)和外防护层(10)，并使连接螺杆(16)的一端伸出外防护层(10)，然后通过固定螺钉(22)将限位环(21)固定于连接螺杆(16)；
[0020]S5.将外护管(2)穿过限位环(21)，垂直设置于连接螺杆(16)的外侧；
[0021]S6.将水平位移传感器(1)放入外护管(2)内，水平位移传感器与外护管之间的空隙用细砂(3)填充密实，并紧固好限位环(21)；
[0022]S7.将供电系统与水平位移传感器(1)和数据解算模块(7)相连接，打开锂电池组
(6) 电源，与云端数据处理系统(15)进行通讯；
[0023]S8.设定数据采集时间和频率，实现对直埋供热管道钢内管水平位移的监测。
[0024]与现有技术相比，本技术有益效果在于：
[0025](1)本技术连接装置采用与管道刚度相近的材料作为连接材料，并通过绝缘、耐热材料将管道内管和传感器连接，使传感器能够直接测量管道内管的数据变化，实现对管道内管数据的直接监测。
[0026](2)本技术连接装置采用钢材和高分子材料(酚醛树脂)制作，具有刚度大和隔热效果好的特点，这两种材料的弹性模量大，采用螺扣紧固连接，连接装置整体刚度大、变形小。钢质支架与钢内管焊接以保证连接牢固，高分子材料(酚醛本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热管道监测用连接装置，其特征在于，该连接装置包括限位环(21)、固定螺钉(22)、连接螺杆(16)、隔热短柱(17)、定位螺杆(18)、底座(19)、支架(20)和水准器；所述限位环(21)用于通过外护管安装相应的传感器，连接螺杆(16)和隔热短柱(17)均采用绝缘、耐热和耐腐性材料制成，连接螺杆(16)一方面与限位环(21)固定连接，另一方面与隔热短柱(17)一端固连；隔热短柱(17)另一端与定位螺杆(18)连接；定位螺杆固定在底座(19)中心；水准器固定在底座(19)对称轴上，且水准器的水准面保持水平朝上；支架(20)具有多个支脚，多个支脚均匀对称布置于底座(19)周边，支脚一端与底座(19)固连，另一端与热管道内管(8)连接。2.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖美中，刘明泉，罗世林，李晓芝，
申请(专利权)人：湖南软件职业学院，
类型：新型
国别省市：
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