热力管道由于敷设工况复杂,行业内缺少针对热力管道研发的高适配性的内检测设备。由于热力管网小角度弯头密集、垂直上下返落差高和管道内结垢严重等问题,导致相比其他领域管道的通过性差,非开挖检测难度高,内检测设备运行不稳定且易卡堵,风险高。

青岛智测管道科技有限公司依托自主研发的磁聚焦联层内检测机器人,近日在山东省青岛市某区道路成功完成一条DN600热力一次网供水管道的内检测试验段,用轻量化、柔性化、传感器高度集成化的技术方案,为供热管道的完整性管理提供了可复制的内检测范本。

WPS图片(26).png竣工图

本次检测对象为DN600聚氨酯发泡保温一次网高温供水管,检测管段长度161米,管道位于主城区,地处城市干道日常交通流量大,管网运维管控要求严苛。

一、四大核心检测难点

(1)管道服役年限久,内壁结垢严重

管道投运超 20 年,长期输送高温介质,管壁大面积结垢,极易干扰检测信号、增大设备通行阻力,影响缺陷识别精度与机器人通过性。

(2)主城区作业空间受限,收发作业面狭小

管线位于城市主干道,为最大限度降低交通拥堵、减少道路开挖扰民,机器人发球、收球作业坑开挖尺寸受到严格限制,对设备尺寸、现场拆装便捷性提出极高要求。

(3)管线工况复杂,卡堵风险高

管段内有两处小角度弯头,近年来经历三次管道抢修,包含短截管道更换、环形钢板外部修复等改造工序,管线局部截面、焊缝结构复杂,极易造成检测机器人卡滞。

(4)空气介质驱动,速度管控难度大

本次采用压缩空气作为驱动介质,弯头位置气流流速波动大、检测机器人行进速度难以稳定控制,对传感器采集稳定性、后端缺陷识别算法容错能力要求严苛。

二、针对性技术解决方案

本次检测使用针对热力管道工况定向研发的DN600磁聚焦联层内检测机器人,从硬件、传感器、算法三个维度攻克上述检测难点:

(1)轻量集成化本体设计,降低通行阻力

整机集成度高、自重轻,设备结构强度匹配热力管道敷设工况,从结构根源规避卡堵问题;设备最低推动压差仅 0.1MPa,低压即可实现稳定驱动,适配狭小收发作业条件。

(2)专利磁聚焦传感器,宽速域稳定采集数据

搭载自研磁聚焦检测传感器,可在 0.1m/s~5m/s 全速度区间输出高信噪比、清晰稳定的管壁检测信号,完美适配空气驱动带来的流速波动工况。

(3)AI 赋能专利分析算法,缺陷精准量化

配套专属缺陷识别算法,结合人工智能模型完成管壁损伤自动识别、尺寸精准量化,为热力管道完整性评价、维修方案制定提供可靠量化数据支撑。

三、现场作业流程

开挖小型发球井进行管线断管、收发装置安装,将 DN600 磁聚焦检测机器人吊装置入发球筒,完成设备线路、传感器预检测。

WPS图片(27).png发球图

机器人全程 8 分钟平稳通过 161 米复杂热力管段,顺利回收,整机无损坏、无卡堵,充分验证轻量化柔性设备在老旧、多改造、多弯头热力管道中的通行可靠性。

WPS图片(28).png收球图

机器人回收后设备外观完好无磕碰、传感器组件无损伤,全程运行状态稳定。原始数据提取校验复核后,检测信号信噪比优异,缺陷数据与现场管线抢修历史记录完全匹配,缺陷量化精度达标。随机进行了开挖验证,验证结果与检测数据高度一致。

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WPS图片(2).jpeg开挖验证图

本次检测试验段的成功实施有效验证了针对热力管道研发的磁聚焦联层管道内检测机器人轻量化、柔性化、高度集成化的技术稳定性。可在狭小作业坑内完成空气介质驱动检测,大幅缩减道路开挖面积,有效降低主城区管线检测对交通、市民生活的影响,具备显著民生与经济价值。可为全国同规格老旧热力管道非开挖内检测提供标准化参考案例。

后续青岛智测管道科技有限公司将持续迭代热力管道专用内检测机器人,面向全国供热企业提供安全、精准、高效的热力管网完整性检测全套解决方案。

撰稿 | 王剑

审核 | 王剑

制作发布 | 郭云昊