一种高强度智能护套管的制作方法

本发明涉及管道
技术领域：
，具体涉及一种高强度智能护套管。
背景技术：
：管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。但是由于材料性能的限制，目前，缠绕波纹管的外壁与内壁均为聚乙烯材料制成，聚乙烯材料原材料成本较高，这种采用全聚乙烯材料制成的缠绕波纹管虽然能够获得好的性能，但是生产成本较高，而且在某些需要高环钢度承压的应用工程项目上，全聚乙烯管又无法满足高环钢度承压的应用强度的技术要求。目前，输送介质为液体、部分气体或液体和固体混合的管道中，当管道发生堵塞时，需要对管道的堵塞位置进行定位，这需要花费大量的时间，导致管道的输送效率降低。技术实现要素：本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的管道堵塞位置定位困难的技术问题。为实现以上目的，本发明提供一种高强度智能护套管，包括：基管，所述基管设置有触发单元，所述触发单元设置有第一导电元件和第二导电元件，当所述基管发生堵塞时，所述第一导电元件和所述第二导电元件发生接触。通过本发明的高强度智能护套管，利用触发单元检测基管内是否发生堵塞，若发生堵塞则第一导电元件和第二导电元件发生接触，以供检修人员进行探测，有利于实现对堵塞位置的定位。在上述技术方案中，第一导电元件；上盖，所述上盖侧壁设置有供所述第一导电元件穿过的第一通孔；套筒，所述套筒的一端内侧形成肩部，所述套筒的另一端与所述上盖相接；活塞杆，所述活塞杆尾部设置有第二导电元件，所述活塞杆套设有复位元件；其中，所述套筒与所述基管连通，所述活塞杆设置在所述套筒内，当所述活塞杆的所受外力小于阈值时，所述复位元件将所述活塞杆的头部压在所述肩部上，当所述活塞杆的所受外力大于所述阈值时，所述第二导电元件与所述第一导电元件相接。在该技术方案中，利用活塞杆的动作使第一导电元件发生短接或接地，以对第一导电元件进行检测，实现对堵塞位置的确定。在上述技术方案中，所述高强度智能护套管包括波纹管，所述波纹管设置在所述基管的外表面，沿所述基管的长度方向螺旋延伸；所述第一导电元件为导电线，所述导电线设置在所述波纹管内，沿所述波纹管的长度方向延伸。在该技术方案中，利用波纹管对导电线和基管进行保护。在上述技术方案中，垫片；弹簧；其中，所述垫片套设于所述活塞杆，所述活塞杆、所述垫片与所述套筒形成封闭空间，所述弹簧套设于所述活塞杆，所述弹簧一端与所述垫片相接，另一端与所述活塞杆的头部相接。在该技术方案中，利用弹簧对活塞杆的位置进行复位，使基管从堵塞的状况恢复时，活塞杆的头部与套筒的肩部相接。在上述技术方案中，所述高强度智能护套管由多根所述基管相接组成，其中，相邻的所述基管的所述导电线相接。在该技术方案中，多根基管相接，形成足够长度的高强度智能护套管，以应用于各类液体和气体的输送。在上述技术方案中，所述活塞杆的头部周向设置有凹槽，所述凹槽设置有活塞环。在该技术方案中，利用活塞环密封套筒，避免基管内的液体溢出。在上述技术方案中，所述第一通孔的侧壁设置有第二通孔，所述所述第二导电元件与所述第一导电元件相接，具体为：所述第二导电元件经所述第二通孔与所述第一导电元件相接。在该技术方案中，利用第二通孔使第一通孔与套筒连通，有利于第二导电元件与第一导电元件相接。在上述技术方案中，所述基管设置有第三通孔，所述触发单元包括连接管，其中，所述所述套筒与所述基管连通，具体为：所述连接管与所述第三通孔过盈配合，所述套筒与所述连接管连接。在该技术方案中，利用第三通孔连通套筒与基管，使基管内的液体和气体对活塞杆的头部产生压力，以确定基管内是否发生堵塞。在上述技术方案中，所述触发单元设置在所述波纹管的一端。在该技术方案中，将触发单元设置在波纹管的一端，有利于查看基管是否发生堵塞，同时有利于多根基管相接时，连接相连的第一导电元件。在上述技术方案中，所述波纹管沿长度方向形成第一中空结构、第二中空结构和第三中空结构，其中，所述第一中空结构和所述第二中空结构为椭圆形，第三中空结构为三角形。在该技术方案中，设置多个中空结构以节省波纹管材料，三角结构会大幅度增加管身的承压力，解决同类管道环钢度不足的缺点。在上述技术方案中，所述波纹管的内层为聚丙烯层，所述波纹管的外层为聚乙烯层；所述基管的内层为聚丙烯层，所述基管的外层为聚乙烯层。在该技术方案中，各种材料组成的波纹管和基管具有不同的理化性质，使本申请可以应用于不同场景。在上述技术方案中，所述外管的所述内层、所述外管的外层、所述内管的所述内层和所述内管的外层中的至少之一包括阻燃材料。本发明的有益效果是：利用触发单元检测基管内是否发生堵塞，若发生堵塞则第一导电元件和第二导电元件接触，以供检修人员进行探测，有利于实现对堵塞位置的定位。附图说明图1示出根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管的结构示意图；图2示出根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管未堵塞时的剖视示意图；图3示出根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管堵塞时的剖视示意图；图4示出根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管的剖视示意图；图5示出根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管的剖视示意图；图6示出了根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管堵塞时的示意图；图7示出了根据本发明的一个实施例的高强度智能护套管的剖视图；附图标记与部件名称的关系如下表所示：附图标记部件名称附图标记部件名称1基管23套筒11波纹管231肩部111第一中空结构24活塞杆112第二中空结构241第二导电元件113第三中空结构242头部21第一导电元件2431垫片22上盖2432弹簧221第一通孔25连接管223第二通孔具体实施方式为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。在对本发明的相关实施例进行说明之前，需要对本发明进行说明，行波法的实现原理为：电磁波在导体中可以进行传播，其现象与雷达测寻飞机非常相似。电磁波在电缆中传播，主要受波阻抗和反射系数的影响，如果电缆中某一点的波阻抗发生变化，在变化点，电磁波就会发生反射，就像雷达发射的电磁波，遇到飞机时会发生反射一样。利用电磁波在电缆中某点的反射特性，可由表示，其中，z1表示在反射前电缆的波阻抗，z2表示在反射后电缆的波阻抗，ru为反射系数，其取值为[-1，1]，当ru取值为-1时，表示反射幅值与入射的幅值相同，但极性相反，称为负全反射，当ru取值为1时，表示反射幅值和极性与入射的幅值和极性均相同，称为正全反射，当-1＜ru＜1时，反射点不能把入射的电磁波全部反射，部分电磁波穿过了反射点，称为折射。这种情况应用在电缆上，即一根电缆的波阻抗为z1，在电缆的一端注入一个电压脉冲，电压脉冲沿电缆传播，沿电缆长度的每一点上，前后的波阻抗均相等，因此不会发生反射。当脉冲达到电缆的末端，若电缆末端为开路，则z2＝ ∞，ru＝1，则将有一个正极性的脉冲向始端反射，就如雷达发射的电磁波被飞机反射一样，若电缆末端为短路，则z2＝-∞，ru＝-1，则将有一个负极性的脉冲向始端反射，经过一定时间，反射波道检测仪，显示器显示出反射波的波形，据此判断电缆的情况。下面参照图1至图7描述根据本发明的一些实施例。如图1所示，本发明提供一种高强度智能护套管，包括：基管1，基管1设置有触发单元，触发单元设置有第一导电元件21和第二导电元件241，当基管1发生堵塞时，第一导电元件21和第二导电元件241发生接触。通过本发明的高强度智能护套管，利用触发单元检测基管1内是否发生堵塞，若发生堵塞则第一导电元件21和第二导电元件241发生接触，以供检修人员进行探测，有利于实现对堵塞位置的定位。其中，如图2和图3所示，触发单元可以为：上盖22侧壁设置有供第一导电元件21穿过的第一通孔221；套筒23的一端内侧形成肩部231，套筒23的另一端与上盖22相接；活塞杆24尾部设置有第二导电元件241，活塞杆24套设有复位元件；其中，套筒23与基管1连通，活塞杆24设置在套筒23内，当活塞杆24的头部242所受外力小于阈值时，复位元件将活塞杆24的头部242压在肩部231上，当活塞杆24的头部242所受外力大于阈值时，第二导电元件241与第一导电元件21接触。具体的，以导电线作为第一导电元件21为例，以多节基管1相接形成运输污水的高强度智能护套管，每节基管1上只设置一个触发单元，相邻的基管1相连通；相应的，相邻基管1的第一导电元件21相接，当基管1内发生堵塞时，多节高强度智能护套管会充满积水，活塞杆24上的第二导电元件241与第一导电元件21相接，使第一导电元件21发生了接地现象，与未堵塞之前相比，第一导电元件21增加了波阻抗发生变化的位置，利用行波法可以检测这些波阻抗发生了变化的第一导电元件21，在基管1的流向的终点利用行波法对第一导电元件21进行检测，堵塞位置发生在最靠近终点的发生接地的触发单元之后，如图6所示，基管1内的流向为自左向右流动，所以在基管1的右端进行检测，堵塞位置可以确定在，自左向右数的第6个和第7个触发单元之间。通过一次行波法即可完成堵塞位置的确定，既有利于后续对堵塞位置的疏通，也节省了确定堵塞位置的时间。可选的，触发单元设置在波纹管11靠近端部的位置，有利于在连接基管1时，同时连接第一导电元件21，以节省施工的时间。此处高强度智能护套管的用途仅为示例，不做限定。可选的，以一节本申请的高强度智能护套管作为污水处理管为例，铺设该高强度智能护套管时，触发单元的活塞杆24的头部242的位置可以设置在相对于堵塞时的高强度智能护套管的重心更低的位置，示例性的，如图6所示，可以在基管1的底部设置触发单元，活塞杆24设置在套筒23内，由于套筒23与基管1连通，当污水进入基管1时，污水也进入套筒23，并对活塞杆24的头部242产生一定的压力f，其中，f＝sρgh，s为套筒23的截面的面积，一般为常数，ρ为污水的密度，g为当地的重力加速度，h为以活塞杆24的头部242为重力的零势能面时，污水重心相对于活塞杆24的头部242的高度，其中，污水密度ρ一般处于一个相对稳定的范围内，一般为1.3至2.65g/cm3之间，重力加速度只与基管1所处的纬度相关联，我国各地的重力加速度一般在9.78至9.81m/s2，由公式可知，f的最大值fmax为当基管1发生堵塞时，污水对活塞杆24的头部242的压力，一般取0.8至0.9倍的fmax作为阈值，当基管1没有发生堵塞时，污水对活塞杆24的头部242的压力小于阈值，活塞杆24的头部242与套筒23的肩部231相接，当基管1开始发生堵塞时，污水的重心随着污水的聚集变高，即h增大，活塞杆24头部242所受的压力f也逐渐增大，当压力f超出阈值时，活塞杆24被推动，活塞杆24的尾部设置有第二导电元件241，第二导电元件241与设置在上盖22的第一导电元件21相接，可以认为第一导电元件21接地，其波阻抗发生改变，此时利用行波法对第一导电元件21进行检测，从而确定堵塞的位置。其中，压力f的阈值的大小可以由活塞杆24的头部242对套筒23产生的压力进行调整，即活塞杆24的头部242挤入套筒23内，与套筒23的内壁形成过盈配合，从而使活塞杆24的头部242对套筒23的侧壁产生压力，这个压力越大，则活塞杆24的头部242与套筒23之间的摩擦力越大，相应的压力f也越大，通过调整活塞杆24的头部242对套筒23产生的压力可以调整阈值的大小。如图2和图3所示，在其中一个实施例中，垫片2431套设于活塞杆24，活塞杆24、垫片2431与套筒23形成封闭空间，弹簧2432套设于活塞杆24，弹簧2432一端与垫片2431相接，另一端与活塞杆24的头部242相接。具体的，垫片2431套设在活塞杆24上，与套筒23的外壁共同将垫片2431和活塞杆24的头部242之间的区域进行密封，一方面减少了基管1内的运输介质泄露的可能，另一方面，被密封的区域也提高了活塞杆24的头部242所受压力f的阈值，具体而言，由于被密封的区域与外界隔开，内部的空气无法泄露，当活塞杆24的头部242被推动时，被密封的区域内的空气被压缩，从而对活塞杆24的头部242产生与其运动方向相反的作用力，如此便提高了压力f的阈值，相应的，弹簧2432套设于套筒23上，活塞杆24的头部242被推动，被压缩的弹簧2432同样产生了与上述作用力方向相同的反作用力，通过调节弹簧2432的弹性极限的大小或调整被密封的区域的体积可以调整压力f的阈值。具体的，如图2和图3所示，第一导电元件21可以为导电线，其构成可以与常见的输电用的电缆相同，第二导电元件241可以为导电片，导电线沿波纹管11的长度方向延伸，一方面可以与波纹管11一同增强基管1的结构强度，另一方面导电线设置在波纹管11内也避免了导电线被蛇虫咬烂的情况。为减少基管1内的运输介质从活塞杆24的头部242泄露，可以在活塞杆24的头部242设置凹槽，将活塞环通过凹槽套设于活塞杆24的头部242，利用活塞环对套筒23进行分隔，有利于保持运输介质对活塞杆24的头部242的压力，从而使触发单元能反映当前基管1内的堵塞情况。如图4所示，具体的，第一通孔221的侧壁设置有第二通孔223，第二导电元件241经第二通孔223与第一导电元件21接触。可以理解的是，上盖22开设第一通孔221存在至少两种情况，如图3和图5所示，第一通孔221开设在上盖22的中空结构上，此时上盖22上存在两个第一通孔221，以供第一导电元件21穿入和穿出，此时第二导电元件241与第一导电元件21之间不存在阻隔的情况；另一种情况为：如图4所示，第一通孔221开设在上盖22的非中空结构内，此时第二导电元件241与第一导电元件21之间被阻隔，应当开设第二通孔223，使第二导电元件241在活塞杆24的推动下，经第二通孔223进入第一通孔221中，与第一导电元件21发生接触，有利于人员对堵塞位置的确定。可选的，第二通孔223的直径与第一通孔221的直径相同，有利于导电片与导电线相接。基管1与触发单元的连接方式可以为：连接管25开设内螺纹，套筒23的一端外侧设置外螺纹，在基管1开设第三通孔，通过连接管25与基管1的过盈配合，连接管25与套筒23之间的螺纹连接，实现套筒23与基管1之间的连通，有利于基管1内的运输介质进入套筒23，对活塞杆24的头部242产生压力。可选的，如图7所示，波纹管11内设置有第一中空结构111、第二中空结构112和第三中空结构113，在提高基管1的强度和韧性的同时，减少了波纹管11成型的材料成本，除此之外，第三中空结构呈三角形，可以大幅度增加管身的承压力，解决同类管道环钢度不足的缺点。可选的，外管11的内层为聚丙烯层，外管11的外层为聚乙烯层；基管1的内层为聚丙烯层，基管1的外层为聚乙烯层。可以理解的是，以聚丙烯层作为外管11和基管1的内层，聚乙烯层作为外管11和基管1的外层，有利于本发明创造作为排污管应用于生产。其中，聚丙烯(propylene，简称pp)，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，系白色蜡状材料，外观透明而轻，熔点为熔点189℃，在55℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃。在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。聚乙烯(polyethylene，简称pe)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。利用聚丙烯作为基管1和外管1的内层，可以提供基管1对管内物质的耐腐蚀性能，以聚乙烯作为基管1和外管11的外层，则提供了基管1和外管11对低温的抵抗能力。对于前述类型的缠绕管，可以应用于排污管，一般而言，排污管的口径可达数米，但也可以根据实际情况的需要增大或减小缠绕管的口径。可选的，基管1的内层或外管11的内层添加阻燃材料，以减少通信高强度智能护套管自燃时带来的损失；基管1的外层或外管11的外层添加阻燃材料，以避免外界自燃时引燃缠绕管而带来经济上的损失。缠绕管应用于通信高强度智能护套管时，其口径一般在300毫米左右，但也可以根据实际情况的需要增大或减小缠绕管的口径。阻燃材料包括常见有机阻燃剂和无机阻燃剂，如包括以磷类、氢氧化镁或红磷及化合物组成的无机阻燃剂，以溴系或氯系组成的有机阻燃剂，以此避免护套管燃烧造成损失。添加阻燃材料的高强度智能护套管可以作为通信电力管道应用于生产活动中。根据本发明创造引出了一种触发装置，即利用套筒23与基管1相连通，当基管1内的液体或固体的体积超出容器的容量时，对套筒23上的活塞杆24产生压力，推动活塞杆24，使其上的第二导电元件241与设置在上盖22上的第一导电元件21相接，检测该第一导电元件21的波阻抗是否发生变化，以推出基管1内的液体或固定体积是否超出容器的容量。在本发明创造中，通过触发单元对基管1内的堵塞情况进行监控，并确定基管1内的堵塞位置。本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12