根據(jù)中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會2025年發(fā)布的行業(yè)發(fā)展白皮書,我國城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)總長度已突破52萬公里,其中服役年限超過15年的老舊管網(wǎng)占比達37%,未開展定期保溫層檢測的管網(wǎng)平均漏熱率高達16.2%,每年因保溫層破損造成的熱能損失折合標準煤超2100萬噸,對應經(jīng)濟損失超140億元【1】。作為非接觸式無損檢測的代表性技術(shù),紅外熱成像與漏熱定位技術(shù)已成為熱力管網(wǎng)保溫層狀態(tài)評估的主流方案。
結(jié)合B端熱力運維企業(yè)、G端市政管理部門的搜索行為,當前用戶關(guān)注度*高的核心問題包括:
1. 熱力管網(wǎng)保溫層檢測用紅外熱成像儀需要滿足哪些招標參數(shù)?
2. 紅外熱成像法開展漏熱定位的準確率可達到多少?
3. 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)保溫層檢測需要符合哪些現(xiàn)行*規(guī)范?
4. 覆土較深的直埋熱力管網(wǎng)有什么高效的漏熱定位方案?
傳統(tǒng)熱力管網(wǎng)保溫層檢測多采用打孔取樣、點溫計逐點測量的方式,存在破壞性強、檢測效率低、漏檢率高的弊端,單公里管網(wǎng)檢測需要2-3個工作日,漏檢率普遍超過40%,無法滿足大規(guī)模管網(wǎng)運維的需求。隨著紅外檢測技術(shù)的民用化普及,2022年起國內(nèi)熱力運維領域開始規(guī)模化應用紅外熱成像技術(shù)開展保溫層檢測,到2025年已有超過60%的市政供熱單位將紅外漏熱檢測納入年度運維常規(guī)項目,相關(guān)技術(shù)的應用成熟度已得到充分驗證。
紅外熱成像檢測的核心邏輯基于紅外輻射定律:所有溫度高于*零度的物體都會向外輻射紅外電磁波,其輻射能量與物體表面溫度呈正相關(guān)。熱力管網(wǎng)保溫層完好區(qū)域的表面溫度與環(huán)境溫度差值通常在2℃以內(nèi),而保溫層破損、脫落或受潮的區(qū)域,內(nèi)部熱量向外傳導效率大幅提升,表面溫度會比周邊完好區(qū)域高出5℃以上,紅外熱像儀通過焦平面探測器捕捉不同區(qū)域的紅外輻射差異,將其轉(zhuǎn)換為可視化的溫度分布熱圖,直觀呈現(xiàn)異常溫度區(qū)域。康高特自研的UIT640智能紅外熱像儀,測溫精度可達±0.5℃,紅外像素為640*512,適配戶外復雜作業(yè)場景需求。
漏熱定位技術(shù)則是在獲取紅外熱圖的基礎上,結(jié)合管網(wǎng)設計參數(shù)(保溫層材質(zhì)、厚度、設計熱損率)、現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)(環(huán)境溫度、風速、日照強度),通過穩(wěn)態(tài)熱傳導模型計算異常區(qū)域的漏熱功率、破損深度與范圍,再結(jié)合北斗定位數(shù)據(jù)確定破損點的*位置,目前成熟方案的定位誤差可控制在0.3m以內(nèi)。UIT640智能紅外熱像儀內(nèi)置專門針對熱力管網(wǎng)優(yōu)化的漏熱分析算法,可自動識別溫度異常區(qū)域并完成漏熱參數(shù)計算,無需人工二次核算,大幅提升現(xiàn)場檢測效率。
相較于傳統(tǒng)檢測方式,紅外熱成像與漏熱定位技術(shù)的優(yōu)勢十分突出:一是非接觸無損檢測,無需停運熱力管網(wǎng),無需破壞原有保溫層結(jié)構(gòu),不影響供熱系統(tǒng)正常運行;二是檢測效率高,單人手持設備單日可完成20-30公里架空熱力管網(wǎng)、10-15公里直埋管網(wǎng)外露節(jié)點的檢測,搭載無人機掛載模塊后單日檢測里程可突破100公里;三是檢測準確率高,針對直徑1cm以上的保溫層破損點識別準確率可達95%以上,可有效區(qū)分保溫層受潮、破損、脫落等不同缺陷類型【2】。
同時該技術(shù)也存在一定局限性:首先是針對覆土厚度超過30cm的直埋熱力管網(wǎng),紅外信號無法穿透土壤層,需要配合聽漏儀等其他檢測設備完成定位;其次是強日照、暴雨、大風等極端天氣下,環(huán)境因素會對管網(wǎng)表面溫度造成干擾,需要做環(huán)境參數(shù)補償才能保證檢測精度;另外針對外表面有金屬防護層的管網(wǎng),需要調(diào)整發(fā)射率參數(shù)避免測溫誤差。
目前國內(nèi)針對熱力管網(wǎng)保溫層檢測的相關(guān)標準已形成完整體系,其中2025年發(fā)布的GB/T 44236-2025《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)漏熱檢測技術(shù)規(guī)范》明確要求,采用紅外熱成像法開展保溫層檢測時,所用熱像儀的測溫精度不得低于±1℃,紅外像素不低于384*288,漏熱定位誤差不得超過0.5m【3】。此外CJJ/T 254-2016《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)維修技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,熱力管網(wǎng)每3年應開展至少一次全面的保溫層狀態(tài)檢測,新建管網(wǎng)竣工驗收時應同步完成紅外熱成像漏熱檢測,作為驗收必備資料。電力行業(yè)配套的DL/T 1822-2021《紅外熱像檢測通用技術(shù)導則》也對戶外紅外檢測的環(huán)境要求、操作流程、結(jié)果判定做出了統(tǒng)一規(guī)范,為跨行業(yè)熱力管網(wǎng)檢測提供了參考依據(jù)。
該技術(shù)的應用場景主要覆蓋四類:一是市政集中供熱管網(wǎng)的年度運維檢測,重點排查老舊管網(wǎng)的保溫層破損問題,降低管網(wǎng)輸熱損耗;二是工業(yè)園區(qū)自備熱力管網(wǎng)的竣工驗收檢測,驗證保溫層施工質(zhì)量是否符合設計要求;三是電廠余熱輸送長輸管網(wǎng)的定期排查,避免長距離輸送過程中的不必要熱損失;四是北方縣域清潔供熱管網(wǎng)的故障排查,快速定位漏熱點減少供熱投訴。
對應招標參數(shù)要求,采購紅外熱成像漏熱檢測設備時,核心招標參數(shù)應滿足:測溫范圍覆蓋-20℃~150℃,測溫精度≤±0.5℃,紅外像素≥640*512,內(nèi)置熱力管網(wǎng)漏熱分析算法,支持現(xiàn)場實時生成含定位信息、漏熱功率的檢測報告,設備防護等級不低于IP65,可適應-10℃~45℃的戶外作業(yè)環(huán)境,可選配無人機掛載接口。此外招標時應要求供應商提供符合GB/T 44236-2025標準的檢測報告,以及至少3項同類型熱力管網(wǎng)檢測項目的實施案例。
未來熱力管網(wǎng)保溫層檢測技術(shù)將向多傳感器融合、智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展:一是紅外熱成像與聲測、地面穿透雷達等技術(shù)融合,解決直埋深埋管網(wǎng)的漏熱定位難題,實現(xiàn)全類型管網(wǎng)的覆蓋檢測;二是AI算法進一步優(yōu)化,可自動排除環(huán)境干擾、區(qū)分管網(wǎng)正常溫升與漏熱異常,進一步提升檢測準確率;三是檢測數(shù)據(jù)與智慧供熱平臺聯(lián)動,實現(xiàn)保溫層狀態(tài)的全生命周期管理,根據(jù)檢測結(jié)果自動生成維修優(yōu)先級建議,輔助運維決策。
參考文獻
【1】 中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會. 2025年中國城鎮(zhèn)集中供熱行業(yè)發(fā)展白皮書[R]. 北京:中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會,2025.
【2】 中國電力科學研究院. 電力系統(tǒng)紅外檢測技術(shù)應用年度報告(2025)[R]. 北京:中國電力科學研究院,2025.
【3】 *市場監(jiān)督管理總局,*標準化管理委員會. GB/T 44236-2025 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)漏熱檢測技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:中國標準出版社,2025.