Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья

на тему: Течеискатели для поиска утечек на тепловых сетях. Опыт регионов

Выполнил:

А.В. Филимонов

Введение

Для определения мест повреждений тепловой сети, признаки которых скрыты для прямого визуально-слухового восприятия, возможно применение комплекса мероприятий, использующих методы инструментального контроля, статистического анализа и систематического учета состояния всех участков теплопровода. При этом результаты будут носить вероятностный характер. Однако систематическое и целенаправленное применение инструментальных средств поиска в большинстве случаев позволит прямо указывать на места в достаточной степени сформировавшихся повреждений.

Результаты работ по поиску мест повреждений на тепловых сетях Нижнего Новгорода акустическими и корреляционными течеискателями более чем за 10 лет позволяют делать выводы об эффективности их применения. Основным выводом является то, что специфика работы тепловой сети не позволяет, в отличие от сетей холодного водоснабжения, однозначно отдать предпочтение одному из методов определения места повреждения. Объективно необходимым является рассмотрение возможности применения течеискателей в зависимости от конкретных условий, цели и задач при работе на участке тепловой сети.

Среднестатистический участок тепловой сети Нижнего Новгорода представляет собой два или четыре трубопровода диаметром 76-400 мм в непроходном канале с теплоизоляцией из минеральной ваты, глубиной заложения до 2,5 м и протяженностью 20-100 м. Рабочее давление теплоносителя в основном составляет от 0,3 до

0,8 МПа. Данные параметры позволяют эффективно использовать для поиска мест повреждений как корреляционный течеискатель, так и акустический детектор (локатор) обнаружения с поверхности грунта. Однако существуют и определенные трудности при локализации утечек.

Рассмотрим основные факторы, препятствующие применению каждого из методов.

1. Корреляционный:

¦ затруднен доступ к месту установки датчиков;

¦ затопление трубопроводов в месте установки датчиков;

¦ акустические помехи работающего оборудования, местных сопротивлений;

¦ сопротивление трубопровода прохождению акустического сигнала.

2. Акустический:

¦ недостаточны давление или расход теплоносителя через отверстие в трубопроводе для создания необходимых гидродинамических параметров струи;

¦ истечение происходит под неповрежденную изоляцию;

¦ особенности грунта способствуют затуханию акустических колебаний;

¦ невозможно выделить полезный сигнал на фоне внешних акустических помех;

¦ уровень затопления канала не позволяет получить достаточную турбулентность в месте истечения;

¦ невозможен доступ к поверхности грунта над тепловой сетью.

Сравнивая вышеперечисленные факторы, предполагаем, что наличие их при поиске места повреждения можно компенсировать сочетанием корреляционного и акустического методов обнаружения.

Локализация повреждения корреляционным методом основывается на объективных значениях функции корреляции по результатам измерений, что делает результаты обнаружения более обоснованными перед субъективно-вероятностной оценкой акустического метода. Вероятность нахождения конкретного места повреждения с помощью приборов акустического контроля поверхности грунта зависит от способности оператора к анализу принимаемых шумовых характеристик на основании предыдущего опыта работы. Проведя обследование аварийного участка тепловой сети с учетом особенностей принимаемого акустического сигнала, опытным путем можно устанавливать вероятность того, что место повреждения действительно обнаружено. Предлагаемые вероятности: очень вероятно (более 0,99); большая (0,7-0,9); средняя (0,4-0,6); низкая (0,1-0,3); маловероятно (менее 0,1). течеискатель утечка тепловой сеть

По данным работы на тепловых сетях г. Нижнего Новгорода за период 2001-2005 гг на рис. 1 представлено распределение вероятности нахождения повреждения при обследовании участка тепловой сети приборами акустического контроля поверхности грунта.

Применение на тепловых сетях в период 2004-2005 гг. корреляционного течеискателя (Т-2001) выявило, что 95% повреждений, обнаруженных акустическими приборами, уверенно определяются корреляционным методом.

По результатам работы определены следующие доли в определении повреждений корреляционным методом (рис. 2).

Таким образом, применение корреляционного метода локализации повреждений позволяет увеличить эффективность поиска не менее чем на 22%, снизив долю ошибок на 4-5%.

г. Светлый Калининградской области.

В настоящее время на обслуживании УМП «Светловская Теплосеть» находится 89 км тепловых сетей в двухтрубном исчислении. Трубопроводы проложены частично в подземных непроходных каналах, бесканальным и надземным способом с диаметром труб от 15 до 500 мм. Система теплоснабжения закрытая, нагрев горячей воды производится в водоподогревателях на центральных и индивидуальных тепловых пунктах.

Для г. Светлый характерен высокий уровень грунтовых вод, но, несмотря на это, канальная прокладка тепловых сетей выполнена без сопутствующей дренажной системы и 8-9 месяцев в году находится в затопленном состоянии.

Большинство тепловых сетей было построено 15-40 лет назад по принципу минимальных затрат и максимального использования местных строительных и изолировочных материалов, которые зачастую не удовлетворяли условиям эксплуатации.

Поэтому тепловые сети были и пока являются одним из самых ненадежных городских сооружений с высоким уровнем потерь тепловой энергии, вследствие чего крайне актуальной является проблема повышения технического уровня тепловых сетей, снижение их аварийности.

Перед УМП «Светловская Теплосеть» встал вопрос об определении курса развития предприятия, технической модернизации и внедрения новых технологий. Особенно актуальным является поиск и устранение скрытых утечек (в коробах, под дорожным покрытием и т.д.) и контроль за целостностью трубопроводов сетевой химически очищенной воды.

Рассмотрев несколько предложений, мы выбрали течеискатель Т-2001. В результате прибор был приобретен нами в марте 2005 г., но наиболее интенсивно стал эксплуатироваться с мая 2005 г.

Естественно, несмотря на пройденное обучение работе с прибором, сначала возникали некоторые трудности при его применении. Но практически все их можно отнести к человеческому фактору:

¦ невнимательность при установке и подключении датчиков;

¦ неправильный анализ полученных диаграмм;

¦ несвоевременный контроль степени зарядки элементов питания прибора и датчиков.

Но со временем эти ошибки сходят на нет, и работа с прибором доходит до автоматизма.

С момента приобретения прибора было найдено и устранено около 100 крупных и мелких аварий как на магистральных трубопроводах, так и на квартальных сетях, произведены обследования наиболее подозрительных и труднодоступных участков, что дало определенные результаты.

В качестве примера приведем результаты обнаружения некоторых из обнаруженных утечек:

¦ на участке магистрального трубопровода диаметром 219 мм и длиной 200 м была найдена утечка с точностью до 50 см;

¦ порыв на квартальном трубопроводе длиной 120 м диаметром 80 мм с точностью до 1 м;

¦ при утечке сетевой воды на квартальном трубопроводе диаметром 50 мм и длиной 70 м прибор указал, что порыв находится не в зоне измерений, т.е. на вводе в жилой дом, что и подтвердилось при раскопке и вскрытии покрытия пола;

¦ при поступлении теплой воды в тепловую камеру применили прибор, который показал, что утечек нет. Не поверили, вскрыли короба и увидели, что вода поступает из-под коробов и в них нагревается. Это был порыв трубопровода холодной воды, проходящий под нашими коробами. Показания прибора верны.

Нормативные потери теплоносителя в отопительный период для г. Светлого 10 т/ч, составляющие 0,25% от объема системы отопления и тепловых сетей (это потери по сальникам, фланцевым соединениям и насосами). Но реальные потери были выше.

Так, потери сетевой воды на квартальных и магистральных сетях в отопительный период 2004-2005 гг. составили 12-15 т/ч, а использование прибора по поиску порывов и выполнение профилактических работ на трубопроводах позволило снизить потери до 5-7 т/ч и сэкономить до 30 тыс. т химически очищенной воды. На данный момент, в отопительные периоды 20072008 и 2008-2009 гг., благодаря быстрому и своевременному использованию корреляционного течеискателя, потери сетевой воды не превышают 5-8 т/ч.

При эксплуатации прибора были замечены следующие недостатки.

1. Его хрупкость (вход - канал наушников на усилителях) и чувствительность ноутбука к ударным нагрузкам.

2. Слабая батарея ноутбука (заряда хватает на 1-1,5 ч).

3. Трудность использования при опрессовочных работах. При прекращении подачи воды давление начинает падать, и если падение значительное, то прибор не успевает определять место утечки, а при постоянной подаче воды

указывает в первую очередь на место подачи воды. Отсюда был сделан вывод, что поиск утечек лучше вести при работающих в нормальном режиме тепловых сетях.

4. Практически невозможно использовать прибор при диаметре трубопроводов менее 25 мм или если диаметр свища менее 1 мм, а давление менее 2 кг.

5. Ослабление сигнала при бесканальной прокладке и его искажение при пересечении с подземными кабелями, а также в случаях воровства электроэнергии жильцами (заземление на отопительные приборы).

6. Необходимость защитить кабели и при переходе через дороги.

Однако, несмотря на эти недостатки, у прибора есть неоспоримые достоинства:

¦ простота использования, мобильность и сокращение времени при поиске и устранении аварий (время на поиски составляет до 1 ч вместе с переездом и раскладкой прибора);

¦ высокая эффективность и точность при поиске утечек (90% с точностью до 0,1-2 м), что позволяет избежать расходов по восстановлению нарушенных дорожных покрытий, на труд и силу людей и техники, а так же позволяет экономить средства, уходящие ранее на восполнение потерь теплоносителя;

¦ возможность использования отдельных частей прибора, т.е. по схеме датчик-усилитель сигнала - наушники при диаметрах трубопровода от 25 мм и меньше. Например, частный одноэтажный жилой фонд, где обеспечить полное прилегание датчика не представляется возможным, но можно просто прослушать шумы на подводах к домам. Так было обнаружено несколько свищей на подводах.

Эффективное использование прибора позволило окупить его за один год. Причем, сейчас корреляционный течеискатель мы используем не только на объектах УМП «Светловская теплосеть», но и на объектах других организаций.

Размещено на Allbest.ru