Журнал Новости Теплоснабжения. 2007, №12 icon

Журнал Новости Теплоснабжения. 2007, №12


Смотрите также:
В. Г. Семенов, Главный редактор журнала «Новости теплоснабжения» Новости теплоснабжения №4...
Журнал «Новости теплоснабжения» №6, 2005...
Байбаков С. А., инженер ОАО «вти» Журнал «Новости теплоснабжения», №1, 2010 г...
В. Т. Буглаев [и др.]; Брян гос техн ун-т. Брянск: Изд-во бгту, 2006. 187 с.: рис. Библиогр.: с...
Быстроокупаемые мероприятия по энергосбережению в системе теплоснабжения города орла никулина О...
"Возобнов ляемые источники энергии в системах коммунального и промышленного теплоснабжения...
А. Ф. Агарев; Н. С. Матвеева // Военно-исторический журнал. 2007. № С. 47-49...
«Агентство гуманитарных технологий»...
Вниманию руководителей организаций и фирм!!!...
Научно-аналитический журнал...
6. 07. 2007 По сообщению риа новости...
Заслушан отчет о деятельности отделов Библиотеки в 2006 г. Приняты следующие решения на 2007 г...



Загрузка...
скачать
Журнал Новости Теплоснабжения. 2007, №12


КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ

ПОДЗЕМНОЙ КАНАЛЬНОЙ ПРОКЛАДКИ


В. О. Потапкин, к.т.н. А. Н. Ряшенцев

ОАО “Новосибирскгортеплоэнерго” (pvo@tps.nske.ru);

ООО “Р-технологии” (info@ranlab.ru)


Сегодня много публикуется материалов в печати и обсуждается на встречах разного уровня аспектов диагностики подземных инженерных сетей, в том числе, и тепловых сетей канального исполнения. В данном случае диагностика – это косвенный контроль состояния технологического оборудования и строительных конструкций, скрытых слоем грунта, а в городских условиях дополнительно слоями асфальта и щебня от визуального наблюдения. Это – «больной» вопрос почти для всех предприятий, занимающихся вопросами транспорта тепловой энергии, горячей и холодной воды в городских условиях по трубопроводам подземной прокладки.

Время функционирования систем транспорта тепловой и электрической энергии, холодного и горячего водоснабжения в городах России составляет уже 85 лет, и они будут востребованы еще длительное время. Это связано с отсутствием альтернативных источников бесперебойного снабжения этими видами услуг индивидуально для каждого объекта в инфраструктуре больших и малых городов. И, как правило, все инженерные коммуникации в городах прокладываются подземно. Именно поэтому необходимо пытаться еще более детально разобраться в проблемах эксплуатации и надлежащего технического обслуживания инженерных сетей.

В среднем по России до 80% трубопроводов тепловых сетей, до 20% сетей горячего водоснабжения и, практически, 100% сетей холодного водоснабжения расположены под слоем грунта, в городских условиях – дополнительно под слоями асфальта и щебня, а в ряде случаев – под слоем строительного мусора.

Проблема поиска порыва трубопровода занимает особое место, от её решения зависят не только время устранения аварии и ограничения движения транспорта и пешеходов, но и затраты, связанные с количеством проведения земляных работ, последующим благоустройством по восстановлению нарушенного ландшафта.


^ Существующие методы неразрушающего контроля

На сегодняшний день после испытаний трубопроводов на плотность место повреждения (порыва) на подземных участках сетей обнаруживается, как правило, с третьей попытки шурфовки грунта. Для выполнения шурфовок используется тяжелая автотехника, при этом производится два ненужных разрытия длиной 4...6 м, которые необходимо снова закрыть грунтом и провести восстановительные работы по благоустройству территории. Кроме этого, до начала шурфовок на каждый участок необходимо получить разрешение от соответствующих инстанций, включая ГИБДД.

Два ненужных разрытия увеличивают время проведения работ и издержки до 70%, связанные в основном с восстановлением нарушенного ландшафта и необходимостью проведения работ по благоустройству.


Техническому директору предприятия, эксплуатирующего многие километры подземных трубопроводов, в процессе эксплуатации (особенно в период проведения плановых испытаний на плотность) необходимо:

1) иметь возможность визуального наблюдения за состоянием оборудования и строительных конструкций подземных сооружений для определения места повреждения с точностью не ниже 1 м;

2) прогнозировать время и место возможного возникновения повреждения трубопровода или разрушения строительных конструкций;

3) иметь систему оперативного дистанционного контроля герметичности участков предварительно изолированных трубопроводов с учетом климатических особенностей эксплуатации в условиях Сибирского региона и Дальнего Востока.


Существующие методы неразрушающего контроля выявления дефектов в элементах трубопроводов подробно изложены в правилах устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии по Постановлению [1], где основными методами неразрушающего контроля материалов и сварных соединений являются: визуальный и измерительный, радиографический и ультразвуковой, радиоскопический, капиллярный или магнитопорошковый, токовихревой, стилоскопирование, замер твердости, гидравлическое испытание, акустический и др.

Согласно Постановлению по литературе [1], «при выборе метода контроля (или сочетании нескольких методов) и определении его объема необходимо руководствоваться результатами визуального контроля и анализа техдокументации на трубопровод».


Рассмотрим методы, отвечающие требованиям оперативности контроля, и приборы, предлагаемые на рынке России, для диагностики трубопроводов инженерных сетей подземной прокладки.

Метод магнитной диагностики: с помощью внутритрубного дефектоскопа определяется сплошность металла [2]. Достоверность этого метода имеет вероятность до 98%, но в эксплуатации его можно применять лишь в исключительных случаях, т.к. требуется раскопка, слив теплоносителя, демонтаж части трубопровода.

Акустический метод сканирования стенки трубопровода: с помощью специальных виброакустических датчиков после компьютерной обработки их сигналов определяется степень износа стенки трубы, или осуществляется местонахождение повреждения с точностью до ±2.5% [3]. Метод реализован в приборе “Вектор - САР” (НПК “Вектор”, г. Москва). Недостатками метода, ограничивающими возможность применения, являются ограничение единичного диагностируемого участка трубопровода от 40 до 200 метров длины, усреднение толщины стенки по периметру трубы, необходимость наличия потока воды в трубопроводе до 4 м3/мин.

Акустический метод с совместным применением генераторов ударных волн для поиска повреждений в подземных коммуникациях часто используется на практике. По иному эти генераторы называют акустическими течеискателями.

Наиболее близким аналогом созданного оборудования является Течеискатель специализированный АЭТ-1МСС (г. Томск, НИИ Интроскопии при ТПУ) для персонала, обслуживающего линейную часть магистрального нефтепровода, регистрирующий акустический шум, возникающий при истечении жидкости или газа через сквозной дефект при наличии перепада давления [5]. Местоположение утечки жидкости и газа на подземных трубопроводах определяется с применением штанги-держателя зонда в шурфе, пробуренном с помощью ручного бура. Пороговая чувствительность при давлении в трубе 2.0 МПа и удалении датчика от утечки на 50 м – 8...25 л/час. Точность определения места дефекта в подземном трубопроводе не хуже ±5% расстояния между шурфами. Точность обнаружения – неплохая при условии отсутствия посторонних шумов, которые в городских условиях трудно исключить.

Метод шурфовок грунта со вскрытием канала инженерной сети широко практикуется сегодня в транспортных компаниях при поисках дефектов во время эксплуатации или после проведения плановых испытаний тепловых сетей. Берутся пробы грунта и теплоизоляционного материала, которые исследуются в лабораторных условиях. На месте с помощью специального прибора проводятся замеры потенциала “труба - земля”. Метод регламентируется инструкцией для тепловых сетей [4] и базируется на визуальном внешнем осмотре строительных конструкций и состояния теплоизоляционных материалов и трубопровода.

В настоящее время эксплуатирующие организации, как правило, используют несколько диагностических устройств и приборов, которые их «выручают» в той или иной ситуации.


В 2006 году ОАО “Новосибирскгортеплоэнерго” поставило цель создать технологию с применением визуального и аудио методов неразрушающего контроля обнаружения дефекта как наиболее информативных и достоверных для обнаружения места порыва трубопровода без вскрытия грунта.

Бурение скважины (шурфа) и проникновение в канал инженерных сетей должны осуществляться без привлечения тяжелой техники с минимальными затратами и усилиями. Установка должна быть малогабаритной, легко собираемой и разбираемой, простой в эксплуатации, способной бурить скважины дорожных асфальтовых и бетонных покрытий, щебеночных и гравийных слоев, слоев грунтов различной сложности и железобетонных конструкций каналов, работать при 100% влажности и температуре в канале до 100˚С, иметь вес до 100 кг и размещаться в ограниченном объеме автомобиля. Самое главное требование – оборудование должно обеспечивать время изготовления шурфа и мониторинга инженерных сетей до 1 часа, что особенно актуально при возникновении аварийных ситуаций в зимнее время.


^ Технология поиска порыва и контроля состояния строительных конструкций и трубопроводов подземных участков тепловых сетей

В рыночных условиях особую актуальность приобретают ресурсосберегающие технологии с применением эргономичного оборудования, позволяющие сокращать время выполнения работ и экономить трудовые ресурсы.

Фирмой ООО “Р-технологии” (г. Новосибирск) в рамках решения вышеперечисленных задач разработан и создан экспериментальный образец многофункционального оборудования, отвечающий приведенным требованиям. Оборудование состоит из следующих составных частей.

1. Компактная многофункциональная модульная установка для бурения и формирования скважин с электроприводом 220 В, 10 А, весит 69 кг, габариты – 1.5×0.8 м (см. рис. 1). Установка создана по технологии “RANER”, время развертывания – 10 мин, при изготовлении скважины (шурфа) глубиной более 2 м применяется Проходчик DR-80 для формирования скважин с плотными стенками без выноса грунта на поверхность. В разобранном виде размещается в легковом автомобиле.


frame1

2. Аппаратура для аудио-, видеомониторинга наружного состояния подземных участков строительных конструкций, трубопроводов сетей подземной канальной прокладки (поиск порыва, течи) при влажности до 100% и температуре внутри канала до 100˚С (см. рис. 2).

Технология поиска порыва и контроля состояния строительных конструкций и трубопроводов подземных участков тепловых сетей заключается в следующем.

При помощи модульной установки формируется инспекционная скважина (шурф) диаметром 72 мм, в которую устанавливается обсадная ПВХ труба, опирающаяся на бетонное перекрытие канала. По оборудованной таким образом скважине при помощи телескопической штанги в пространство канала опускается камера для видеонаблюдения. Видеокамера со сфокусированной подсветкой регулируемой мощности и объективами с фокусным расстоянием 2.5...16.0 мм обеспечивают видимость на расстоянии от 10 мм до 16 м (см. рис. 3 – подающая и обратная трубы расположены в бетонном лотке полусферического типа). Передача изображения транслируется на монитор в реальном времени в режиме записи.

В


Рис.2. Фрагмент погружения видеокамеры в инспекционный канал глубиной 1,6 м
местах со слабой, плохой (затрудненной из-за завалов или заиленности) видимостью используется прослушивание канала при помощи специальных микрофонов. Направленные микрофоны фиксируют уровни звукового давления по направлениям, звук транслируется на наушники, отображается на индикаторе прибора и записывается в карте памяти для повторного прослушивания.

По завершении работ на скважину устанавливается герметичная заглушка, скважина консервируется и маскируется от посторонних глаз. Местонахождение скважины наносится на карту.

На первом этапе самым сложным оказалось создание переносной установки весом до 100 кг для изготовления инспекционного шурфа: асфальт-щебень-грунт-железобетон. На втором этапе – добиться качественного изображения с видеоглазка на расстояние не менее 16 м в условиях пара, 100%-й влажности при полной темноте.

Хорошие результаты получаются при совместном применении модульной аудио- видеоинспекционной установки ООО “Р-технологии” и прибора “Вектор-САР”, позволяющего уточнить место изготовления первой инспекционной скважины.

Установка успешно прошла испытания на объектах ОАО “НГТЭ” по обнаружению дефектов в трубопроводах магистральных и внутриквартальных тепловых сетей и мониторингу состояния каналов инженерных сетей. В настоящее время промышленная установка находится в эксплуатации ОАО “НГТЭ”.


^ Многофункциональность оборудования по технологии “RANER”

Хорошо зарекомендовала себя созданная установка при ее применении в режиме взятия проб грунта с последующим осмотром видеоглазком через отверстие диаметром 72 мм, пробуренное в бетонном полу ПНС. Своевременно проведенный мониторинг показал наличие под бетонным полом заполненной водой полости размером ... , а своевременно принятые меры – избежать провала пола и оборудования станции.

П


Рис.3. Осмотр поверхности магистрального трубопровода диаметром 700 мм
рименяемая аудио- видеосистема (с использованием телескопической штанги) позволяет размещать ее непосредственно в канале с возможностью попадания туда как через инспекционную скважину, так и через нишу канала из тепловой камеры. Такое решение позволяет проводить мониторинг подземных участков трубопроводов на расстоянии 20 и более метров при изготовлении одного шурфа. Технология применения видеосистемы с центраторами позволяет обследовать трубы и канализационные каналы диаметром до 1000 мм.

Предварительно изготовленные и законсервированные скважины с интервалом 30...50 м позволят, во-первых, вести аудио- видеомониторинг сетей подземной канальной прокладки в течение 15-30 мин в различное время года, во-вторых, в плановом порядке создать систему оперативного дистанционного контроля герметичности участков трубопроводов с учетом климатических особенностей эксплуатации в условиях Сибирского региона и Дальнего Востока. Это экономически целесообразно особенно на участках сетей подземной прокладки городской застройки с возрастом более 10 лет, а также в местах, где трубопроводы подвержены различным внешним воздействиям, способствующим их преждевременному выходу из строя.


П


Рис.4. Изготовление лидерной скважины Проходчиком DR-80 без выноса грунта на поверхность
омимо описанной технологии, многофункциональная модульная установка “RANER®” с применением инструмента «Проходчик DR» позволяет без выноса грунта на поверхность формировать скважины с плотными стенками на воду, прокладывать новые (см. рис. 4) и заменять ветхие инженерные коммуникации бестраншейным методом. В настоящее время по заявке вновь созданных управляющих компаний отрабатывается технология прокладки пластиковых трубопроводов бестраншейным способом для замены выпусков трубопроводов водопровода и канализации диаметрами до 150 мм из зданий. Установка позволяет вести работы по формированию скважин непосредственно из колодца.

Автономность работы установки для бурения и формирования скважин обеспечивается, как показано на рис. 1, бензоэлектрогенератором мощностью до 5 кВт.


Технические характеристики оборудования по технологии “RANER®

^ МОДУЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ “RANER®”:

Изготовление и формирование скважин различной направленности в уплотняемом грунте, колонковое бурение асфальт-щебень-грунт-железобетон

Диаметр образуемой скважины, мм 80

Диаметр расширителя, мм 120...150

Электропривод с плавным пуском, реверс, кВт 1.5 / 2.0

Частота вращения инструмента, об/мин 20...400

Скорость проходки номинальная, м/мин 0,2…1,0

Скорость бурения железобетона, мм/мин 12

Длина инструмента, мм 400...800

Габариты стойки, мм 800×1000×600 / 1450×1000×600

Вес оборудования, кг 69

Длина проходки номинальная, м 20

Длина проходки максимальная определяется количеством присоединенных штанг

Время развертывания (сборка на месте), мин 10

^ АУДИО- ВИДЕОИНСПЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА:

Осмотр инженерных коммуникаций, наружной и внутренней поверхности скважин, труб, шахт, канализационных каналов

Напряжение питания, В 12

Габариты видеокамер с подсветкой Ø40×55 / 42×42×85

Телескопические штанги, наращиваемые, м 6...40...80

Исполнение: водонепроницаемое, 100˚С (непродолжительно при контроле температуры)

Ноутбук, наушники, соединительные провода


Применяемые элементы модульного оборудования были созданы при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере при Правительстве РФ в рамках программы Инновации России.


Литература

1. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии / Постановление Госатомнадзора РФ N 3, Госгортехнадзора РФ N 100 от 19.06.2003./ Зарегистрировано в Минюсте РФ 10 июля 2003 г. N 4885.

2. Судницын А. С., Лившиц Л. М.. Диагностика трубопроводов тепловых сетей методом магнитометрии с помощью внутритрубного дефектоскопа.//Новости теплоснабжения. 2006. №11.

3. Самойлов Е.В.. Диагностика как элемент коррозионного мониторинга трубопроводов тепловых сетей. // Новости теплоснабжения. 2002. №4.

4. Инструкция по проведению шурфовок в тепловых сетях. // СПО ОРГРЭС. 1967.

5. Течеискатель специализированный АЭТ - 1МСС / НИИ Интроскопии // http://inri.tpu.ru.




Скачать 110,57 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер110,57 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх