Опыт внедрения диагностики тепловых сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОАО «Теплоэнерго»

Опыт внедрения диагностики тепловых сетей

Х.С. Шакурзьянов, генеральный директор

Ю.Д. Власенко, главный инженер

Н.М. Бологов, руководитель службы наладки

г. Кемерово

На балансе ОАО «Теплоэнерго» находится 65 км тепловых сетей и 39 отопительных котельных. Одной из важнейших задач предприятия является бесперебойное снабжение тепловой энергией потребителей, что в свою очередь поднимает вопросы об общем состоянии тепловых сетей, своевременного обнаружения утечек теплоносителя и порядке проведения профилактического и капитального ремонтов.

До осени 2001 г. места повреждений трубопроводов определялись с помощью акустического течеискателя, что в условиях городской застройки из-за повышенного уровня посторонних шумов не позволяло с достаточной точностью определять место утечки теплоносителя. Поэтому утечки приходилось искать в основном методом шурфовки, в связи с чем предприятие несло большие затраты, как из-за длительной утечки теплоносителя, так и из-за большой трудоемкости вскрышных работ.

В октябре 2001 г. предприятием был приобретен комплект корреляционного течеискателя «Вектор-2001». С этого момента на сетях «Теплоэнерго» и различных сторонних организаций было обнаружено более 40 утечек теплоносителя. Средняя точность определения местоположения утечек составила ± 2% от длины измеряемого участка. Приблизительно такая же точность определения местоположения утечек была достигнута на очень сложных трассах (интервал длиной более 200 м со множеством поворотов и выходом из подземной прокладки на воздушную).

Но в некоторых случаях место утечки теплоносителя определить не удалось:

Во-первых, из-за резкого падения давления теплоносителя за местом утечки при очень больших объемах утечек (обрывы сильфонных компенсаторов, разрывы трубопроводов и т.п.).

Во-вторых, это утечки теплоносителя на сильно прокорродированных трубах малого диаметра (Ду 80ч 100 мм), находящихся в сильно заиленных или затопленных каналах, проложенных по дну лотка без скользящих опор, и т.п.

Проводя работы по обнаружению течей с помощью прибора «Вектор-2001», мы получали информацию не только о местоположении течи, но и рекомендации по размерам шурфа с учетом выявленных утонений стенки трубы в окрестностях течи. Первоначально на последний пункт мы не очень обращали внимание. Но приведенные ниже данные указали на высокую эффективность их использования.

При поиске утечки на участке трубопровода длиной 100 м она была обнаружена на расстоянии 42 м от датчика «А» (рис. 1). Но как видно из рис. 2, пик места максимальных коррозионных повреждений находится на отметке 48 м.

После вскрытия участка теплосети в интервале от 40 до 50 м, была обнаружена утечка на расстоянии 42 м отдатчика «А». На расстоянии 48 м утечки нет. Но после устранения утечки (на свищ наложена заплата) и подачи в трубопровод теплоносителя с рабочим давлением образовался свищ на расстоянии 48 м. Пришлось накладывать еще одну заплату.

После этого случая при определении места утечки мы используем рекомендации по шурфовке, тщательно обследуя указанный интервал.

Убедившись в работоспособности корреляционного течеискателя «Вектор» в феврале 2002 г. было решено приобрести полный комплект оборудования для проведения диагностики тепловых сетей (дополнительно трассопоисковый комплект «Абрис» и медно-сульфатный электрод).

Первоначально мы занимались лишь сбором информации и ее первичной обработкой, а полная обработка информации (с выдачей «Технического заключения») производилась в НПК «Вектор». Файлы для обработки отправлялись в Москву по электронной почте через «Internet», и так же получали «Техническое заключение» по продиагностированному участку теплосети.

Не смотря на работоспособность данной схемы сотрудничества, наше предприятие она не устроила из-за низкой оперативности (время между отправкой первичной информации и получением «Технического заключения» составляло в среднем 2ч3 недели). Поэтому в декабре 2002 г. было решено приобрести полный пакет программ для самостоятельного выполнения работ по диагностике тепловых сетей.

За 2003 г. в предприятии были продиагностированы полностью все магистральные сети, а так же сети внутриквартальной разводки, подлежащие замене в 2003 г., согласно плана капитального ремонта.

По результатам диагностики несколько участков тепловых сетей, подлежащих замене, были выведены из плана капремонта и, наоборот, несколько участков были включены в план.

Исходя из ранее заявленного количества и ассортимента труб, план перекладок был скорректирован. Однако, часть сетей, по результатам диагностики отнесенных к «ветхим», не удалось включить в план перекладок. Используя предложенный разработчиками метод оценки состояния трубопровода с помощью коэффициента аварийности мы осуществили ранжирование указанных трубопроводов и определили участки, подлежащие первоочередной замене в следующем году.

Все участки тепловых сетей, продиагностированные как «удовлетворительные», не дали ни одного повреждения во время весенней опрессовки.

При диагностике тепловых сетей по методу НПК «Вектор» нами была отмечена интересная особенность. В описании технических возможностей диагностического комплекса «Вектор» указано, что акустоэмиссионным методом выявляются места перенапряжений трубопровода, обусловленные коррозионными факторами (утонение стенки трубы, наличие внешней и внутренней язвенной коррозии и т.п.). После тщательного анализа результатов диагностики мы пришли к выводу, что данный метод позволяет выявлять практически все перенапряжения трубопроводов, обусловленные различными факторами.

Приведем несколько примеров:

Пример 1. Перенапряжения, обусловленные провисанием трубопровода. При диагностике участка теплосети (рис. 3) длиной 90 м и Ду 400 мм отмечался интервал от 48 до 70 м с дефектами критического свойства, который по уровню сигнала следовало идентифицировать как несколько течей.

По факту реальной утечки не было. Остаточная толщина стенок трубопровода составляет 8,5-9,5 мм. Коррозионных отложений и язвенной коррозии на внешних стенках трубопровода нет.

Из-за погодных условий (февраль месяц) было принято решение оставить трубопровод в эксплуатации до весны. Во время весенней опрессовки на данном участке трубопровода происходит разрыв сварного шва на отводе П-образного компенсатора (отметка 59 м). После вскрытия теплотрассы и устранения течи было обнаружено разрушение подушки под скользящей опорой перед компенсатором (отметка 64 м). Это вызвало перенапряжение трубопровода из-за его провисания и повышенную вибрацию на прямом интервале (отметка 80 м на верхнем графике рис. 3). После восстановления подушки была проведена повторная диагностика данного участка. Результат диагностики представлен на рис. 4, из которого видно, что теперь трубопровод значительных перенапряжений не имеет и находится в удовлетворительном эксплуатационном состоянии.

Пример 2. Перенапряжения, обусловленные обрушением плит перекрытия. Эти перенапряжения, в зависимости от места обрушения, выявляются по-разному. Так при обрушении плиты перекрытия, находящейся практически над скользящей опорой, результат диагностики представлен на графике, как ярко выраженный одиночный локальный дефект (рис. 5). При обрушении плиты перекрытия в стороне от скользящей опоры результат диагностики (рис. 6) представлен на графике серией локальных дефектов, убывающих по амплитуде от места обрушения. Причем, на графике хорошо видно, что максимум пиков перенапряжений приходится на места расположения скользящих опор. После восстановления плит перекрытия и очистки каналов была проведена повторная диагностика. Состояние трубопроводов удовлетворительное. Аналогичную картину дает диагностика теплотрасс, имеющих осыпи, наличие строительного мусора в лотках, касающихся труб и т.п.

Пример 3. Перенапряжения на П-образных компенсаторах. Практически все П-образные компенсаторы диагностируются как имеющие критические и докритические дефекты, особенно на углах поворота. По результатам диагностики было проведено более 10 контрольных шурфовок в местах расположения П-образных компенсаторов. Определялось наличие внешней коррозии, проводились замеры остаточной толщины стенок трубопроводов. Замеры показали, что факторы, вызывающие коррозию, практически отсутствуют.

Нами был сделан вывод, что перенапряжения на компенсаторах присутствуют практически всегда. На компенсаторах, смонтированных без предварительной растяжки, перенапряжения присутствуют при любых параметрах теплоносителя. На компенсаторах, смонтированных с предварительной растяжкой, перенапряжения отсутствуют только при определенных параметрах теплоносителя.

Зависимость уровня перенапряжений от температуры теплоносителя требует дальнейших исследований путем проведения диагностики на одном и том же участке при различных параметрах теплоносителя. Указанная особенность требует от авторов метода дальнейшей разработки подхода к оценке аварийности.

Пример 4. Не диагностируются участки тепловых сетей, имеющие отпайки, особенно с установленными в них дроссельными шайбами. Шум тока воды, вызываемый дроссельной шайбой, распространяется практически по всему участку трубопровода и забивает полезный сигнал, что делает диагностику невозможной.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таким образом, опыт проведения диагностики тепловых сетей акустическим методом, разработанным НПК «Вектор», показывает высокую достоверность определения перенапряжений трубопроводов тепловых сетей, вызванных не только внутренним состоянием труб, но и другими различными факторами.

Благодаря данным, получаемым при диагностике, мы перешли к другой организации ремонтных работ в летний период - стали вскрывать участки, имеющие критические дефекты. В результате:

В двух местах были обнаружены течи интенсивностью около 1-2 м3/ч, не имеющие внешних признаков - подпитка в норме;

Обнаружены локальные места значительных коррозионных повреждений, которые усилены накладками;

Обнаружены места разрушения конструктивных элементов трубопровода (опоры, обрушение перекрытий) - осуществлен их ремонт.

Своевременное проведение предупредительных ремонтов и устранение причин перенапряжений трубопроводов уменьшает потенциальную опасность преждевременного выхода трубопроводов из строя, что особенно актуально в условиях нашей суровой сибирской зимы.

Мы на опыте убедились, что, возможности диагностики по методу НПК «Вектор» гораздо шире, чем рекламируемые, и уверены, что благодаря ремонтным работам, осуществленным на основании данных диагностики, аварий в настоящий отопительный период будет значительно меньше.

трубопровод течь теплоноситель

Размещено на Allbest.ru