一种长距离管道内置光缆牵引装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于在长距离管道内置入光缆的牵引装置，适用于供热、供水、油气、化工等行业既有埋地管道的传感光缆敷设和更换。

背景技术：

2.如何在不需要全线开挖管道的前提下，对既有在运营埋地管道进行改造，增设管道风险监测预警系统，这是个很现实且迫切需要解决的问题。唯一的办法，就是在既有埋地管道内敷设分布式传感光缆，这是最方便快捷、土建工程量小、性价比最高的解决方案。但是将传感光缆敷设于管道内，除了需要设计生产出满足管道内温度、压力条件的传感光缆结构、选择适应管道内的恶劣环境的光缆护套材料外，还需要解决好如何把长距离的传感光缆内置到管道内的问题。因为管道距离较长，传统的穿缆器只有几十最多百十米左右的长度，势必需要在管道上开很多的孔，这显然是不合适的。如果借助管道机器人，牵引光缆的距离也无法太长，因为如果通过电池给机器人提供动力，电池电量有限，不能驱动机器人牵引较远距离，且若电池没电或者电路故障，机器人会遗失在管道内；如果采用尾缆给机器人供电，电缆的损耗大，所接电缆不能太长，且电缆的重量重、阻力大，也会影响机器人的牵引距离；另外管道内存在高温、腐蚀性等各种介质，还存在管径小、管道变形、堆积等各种阻碍机器人行走和电缆行进的障碍。从实际需求来看，需要开发500 米左右的长距离穿缆器最为合理，将大于500米的光缆一次内置到管道内。但开发长距离的光缆牵引装置，目前尚无法解决以下几个问题：
3.1、光缆牵引装置自身的强度不够强，无法牵引长距离的传感光缆；
4.2、光缆牵引装置自身的刚度不够高，无法穿入管道深处，更谈不上牵引长距离的光缆；
5.3、光缆牵引装置的摩檫力太大，牵引装置很难在管道内走的更远；
6.4、光缆牵引装置的韧性不够强，材料比较脆容易折断，不能满足要求。

技术实现要素：

7.为了解决以上问题，本实用新型提供一种长距离管道内置光缆牵引装置。
8.本实用新型的技术方案如下：
9.一种长距离管道内置光缆的牵引装置，其特征在于为多根外径逐渐增大的空心玻璃钢管逐级套接而成。
10.优选的，所述玻璃钢管的外径为3.5-25.0mm之间，每级玻璃钢管的长度为80-120m。
11.进一步优选的，所述玻璃钢管包括六级，外径从小到大为：一级玻璃钢管的外径3.5mm；二级玻璃钢管的内径为3.6mm，外径7.5mm；三级玻璃钢管的内径为7.6mm，外径为11.5mm；四级玻璃钢管的内径为11.6mm，外径为15.9mm；五级玻璃钢管的内径16.0mm，外径20.5mm；六级玻璃钢管的内径21.0mm，外径27.0mm，每级玻璃钢管的长度为100m。
12.进一步优选的，在两级玻璃钢管的接插口处通过环氧树脂胶水固定，涂覆环氧树脂胶水的部分的长度＞50mm。
13.进一步优选的，在两级玻璃钢管的接插口处打孔采用金属铆钉固定。
14.进一步优选的，将两级玻璃钢管的接插口处的较粗一级玻璃钢管与较细一级玻璃钢管之间的台阶打磨平滑。
15.优选的，前端安装形的可变向导向头，所述导向头与玻璃钢管之间连接有转向弹簧。
16.优选的，前端安装金属三爪锚钩。
17.优选的，玻璃钢管采用盘具盘绕。
18.本实用新型的有益技术效果如下：
19.本实用新型的一种长距离管道内置光缆牵引装置，可以实现500米左右甚至更长的长距离穿缆器，通过在既有在线运行的管道上开孔的方式(一般开孔于阀门两侧)，将大于500米的光缆一次内置到管道内。本实用新型的具体优势如下：
20.光缆牵引装置采用玻璃钢管逐级套接，自身的强度够强，刚度和韧性均够强，且摩檫力较小，可以穿入管道深处，牵引长距离的传感光缆，不易折断和摩擦破坏，在管道内走的更远。进一步的，优选的尺寸套接关系与长度适配，能够实现最佳的长度和性能需求。
21.本实用新型将管道风险监测预警用传感光缆简便快捷的敷设到管道内壁，实现既有管道在非开挖的情况下安装分布式线性传感器来监测预警管道风险。通过本实用新型的长距离管道内置光缆的牵引装置，不但可以在既有管道内快速便捷的安装光缆，增设管道风险监测预警系统；由于长度够长，开孔少，还能极大的节约了全线开挖安装传感光缆的巨额施工费用；在既有的管道内腔导入光缆，解决了开挖既有管道需要解决的各种管线交叉、跨越和地面占压等各种难题，避免了传统全线开挖施工需要和多单位多部门沟通协调的难题，最大限度的节约工期，快速增设管道风险监测预警系统，保证管道安全运行的同时，保障正常的交通、生产和说秩序；另外，采用本实用新型的装置，还解决了传统的直埋方式安装传感光缆导致的光缆损伤或者寿命到期后不能简单快速更换的问题。
22.本实用新型可以很好的满足既有老旧埋地管道无法全线安装线性传感光缆实施风险监测预警需求。同时，由于新建管道投运的头几年相对安全，可以等到管道运行年限达到需要监测预警风险时随时安装，这样就可以为管道运营单位节约同步建设管道风险监测预警系统的费用。当然，如果新建管道必须同步安装传感光缆，也可以在管道连续安装长度达到500米以上时，采用本实用新型的光缆牵引装置将光缆分段敷设到管道内。所以，本实用新型具有显著的经济效益和广泛的社会效益。
23.为了满足大长度的传感光缆牵引，为了顺利过弯，在牵引装置前端安装形的可变向导向头；遇到特别长的管道时，可在所述牵引装置前端安装金属三爪锚钩，便于钩连自身带钩的传感光缆或者另外一根光缆牵引装置。
24.玻璃钢管采用盘具盘绕，盘具带有阻尼限速，防止牵引装置自身存在的刚度，在展开器时盘上缠绕的牵引装置全部松脱展开。
25.牵引较粗较重的电缆或者管道时通过牵引装置先将高强度的钢丝或者绳索拉进管道，然后再借助钢丝或者绳索将电缆牵引至管道内。如果钢丝或者绳子不够强，可以通过细钢丝或者绳子先拉入更粗的钢丝或者绳子的方法，如此反复，直到拉入管道的钢丝或者
绳子有足够的强度。
26.本实用新型的长距离管道内置光缆的牵引装置，构思巧妙，生产加工简单易行，牵引装置可单独使用，也可成对使用，并可重复利用。可以快速便捷的将光缆内置到长距离的管段内。如果管段内的传感光缆需要扩容光纤数量、或者需要更换、维修传感光缆，都很方便。
27.综上，本实用新型的管道管段内置长距离光缆的牵引装置实现在管道上少开孔的情况下把传感光缆内置到长距离的管道内，为解决埋地供热、供水、油气、化工等行业的管道的风险监测预警用传感光缆的施工安装，提供了科学和长效的解决方案。
附图说明
28.图1为实施例1的牵引装置示意图；
29.图2为实施例2的牵引装置示意图；
30.图3为实施例安装环境的示意图。
31.图中各标号列示如下：
32.1-玻璃钢管，2-接插口,3-导向头，4-管道。
具体实施方式
33.为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例详细介绍本实用新型的技术方案。
34.实施例1
35.本实施例的一种长距离管道内置光缆的牵引装置，如图1所示(图1装置为示意图，实际长度与直径比例远大于图示)，为多根外径逐渐增大的空心玻璃钢管1逐级套接而成，采用现有的原料包括环氧树脂加玻璃纤维制作的玻璃钢管1作为长距离管道内置光缆的牵引装置，所述环氧树脂优选为环氧乙烯基树脂，与玻璃纤维的质量比选择常见的25：75左右的比例即可。
36.根据实际情况本实施例的所述玻璃钢管优选的包括六级，外径从小到大为：一级玻璃钢管的外径3.5mm；二级玻璃钢管的内径为3.6mm，外径7.5mm；三级玻璃钢管的内径为7.6mm，外径为11.5mm；四级玻璃钢管的内径为11.6mm，外径为15.9mm；五级玻璃钢管的内径16.0mm，外径20.5mm；六级玻璃钢管的内径21.0mm，外径27.0mm，每级玻璃钢管的长度为100m，整体牵引装置的长度就是600m。
37.较细一级微管插入较粗一级微管时，在两级玻璃钢管的接插口2处优选的通过环氧树脂胶水固定，涂覆环氧树脂胶水的部分的长度＞50mm，以保证牵引装置接头的强度。
38.进一步的，为了保证牵引装置扭转时接头不会受力松脱，在接插口2处可打孔采用金属铆钉固定粗细两层玻璃钢管。
39.优选的，可将两级玻璃钢管的接插口处的较粗一级玻璃钢管与较细一级玻璃钢管之间的台阶打磨平滑，避免台阶卡阻导致牵引装置穿入不顺畅。
40.实施例2
41.本实施例如图2所示(图2为示意图，实际装置长度与直径比例远大于图示)，与实施例1的区别在于为了满足大长度的传感光缆牵引时的顺利过弯，在牵引装置前端安装子
弹头形的可变向导向头3，所述导向头3与玻璃钢管之间连接有转向弹簧。
42.进一步的，遇到特别长的管道时，可在所述牵引装置前端再安装金属三爪锚钩，便于钩连自身带钩的传感光缆或者另外一根光缆牵引装置。
43.光缆牵引装置制作完成后采用盘具盘绕；盘具带有阻尼限速，防止牵引装置自身存在的刚度，在展开器时盘上缠绕的牵引装置全部松脱展开。
44.以上实施例在使用时，适用于在既有管道4内置光缆的应用，如图3所示(图3为示意图，实际装置长度与直径比例远大于图示)，将待内置管道 4的两端开孔(一般开孔于阀门两侧)，从一端的开孔穿入光缆牵引装置，从另一端开孔处将牵引装置引出孔洞，将待置入的传感光缆头和牵引装置的头连接牢固，然后收回牵引装置的同时，将传感光缆拉入管道4内。
45.优选的，管段较长时，可采用总长度大于管段长度的前端带抓钩的2根光缆牵引装置，分别从管道两端的开孔处往之间穿入牵引装置，待两根牵引装置钩上以后，在其中一根牵引装置的末端连接固定好传感器光缆，收回另一根牵引装置的同时，将光缆置入管道内，直至光缆头被拉出管道外。
46.优选的，牵引较粗较重的电缆或者管道时可以通过牵引装置先将高强度的钢丝或者绳索拉进管道，然后再借助钢丝或者绳子把电缆牵引至管道内。如果钢丝或者绳子不够强，可以通过细钢丝或者绳子先拉入更粗的钢丝或者绳子的方法，如此反复，直到拉入管道的钢丝或者绳子有足够的强度。
47.进一步的，一根牵引装置可以同时拉入多根光缆或者电缆、微管等材料进入管道内。
48.此外，可以在不完全排空管道内的水等非危化品介质的情况下内置光缆，由于水的浮力可以托起光缆，加上水可以减小光缆和管道内壁的摩檫力，可以让光缆在管道内一次穿的更长。
49.也可以应用在新建管道内置光缆中，由于新建管道投运的头几年相对安全，可以等到管道运行年限达到需要监测预警风险时随时安装，这样就可以为管道运营单位节约同步建设管道风险监测预警系统的费用。当然，如果新建管道必须同步安装传感光缆，也可以在管道连续安装长度达到500米以上时，采用本实用新型的光缆牵引装置将光缆分段敷设到管道内。
50.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种长距离管道内置光缆的牵引装置，其特征在于为多根外径逐渐增大的空心玻璃钢管逐级套接而成。2.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于所述玻璃钢管的外径为3.5-25.0mm之间，每级玻璃钢管的长度为80-120m。3.根据权利要求2所述的牵引装置，其特征在于所述玻璃钢管包括六级，外径从小到大为：一级玻璃钢管的外径3.5mm；二级玻璃钢管的内径为3.6mm，外径7.5mm；三级玻璃钢管的内径为7.6mm，外径为11.5mm；四级玻璃钢管的内径为11.6mm，外径为15.9mm；五级玻璃钢管的内径16.0mm，外径20.5mm；六级玻璃钢管的内径21.0mm，外径27.0mm，每级玻璃钢管的长度为100m。4.根据权利要求2所述的牵引装置，其特征在于在两级玻璃钢管的接插口处通过环氧树脂胶水固定，涂覆环氧树脂胶水的部分的长度＞50mm。5.根据权利要求2所述的牵引装置，其特征在于在两级玻璃钢管的接插口处打孔采用金属铆钉固定。6.根据权利要求2所述的牵引装置，其特征在于将两级玻璃钢管的接插口处的较粗一级玻璃钢管与较细一级玻璃钢管之间的台阶打磨平滑。7.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于前端安装形的可变向导向头，所述导向头与玻璃钢管之间连接有转向弹簧。8.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于前端安装金属三爪锚钩。9.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于玻璃钢管采用盘具盘绕。

技术总结

本实用新型的一种长距离管道内置光缆的牵引装置，为多根外径逐渐增大的空心玻璃钢管逐级套接而成。本实用新型可以实现500米左右甚至更长的长距离穿缆器，通过在既有在线运行的管道上开孔的方式(一般开孔于阀门两侧)，将大于500米的光缆一次内置到管道内。本实用新型的具体优势如下：光缆牵引装置采用玻璃钢管逐级套接，自身的强度够强，刚度和韧性均够强，且摩檫力较小，可以穿入管道深处，牵引长距离的传感光缆，不易折断和摩擦破坏，在管道内走的更远。进一步的，优选的尺寸套接关系与长度适配，能够实现最佳的长度和性能需求。能够实现最佳的长度和性能需求。能够实现最佳的长度和性能需求。