|
Опыт эксплуатации труб в ппу изоляции с системой оперативного дистанционного контроля (ОДК)
Введение
Тепловая сеть ОАО «Ленэнерго » начала применение труб и трубных изделий в ппу изоляции с 1994 года. В 2002 году были проложены первые теплотрассы с системой ОДК и составили по протяженности 5,3 км. За 2003 год с системой ОДК было проложено 19 км теплотрасс, а в 2004 году – 18,7 км.
В 2002 году в Тепловой сети ОАО «Ленэнерго» была создана СДиЭЗ , в составе которой была организована группа технадзора и контроля трубопроводов ППУ с ОДК . Эта группа подготавливает технические условия на проектирование системы ОДК на объектах капитального строительства и реконструкции тепловых сетей , осуществляет технический надзор за строящимися объектами , приемку в эксплуатацию теплотрасс . Персонал группы проводит все необходимые регламентные измерения на теплотрассах согласно СП-41-105- 2002.В Тепловой сети установлен еженедельный график проведения контроля влажности изоляции на теплотрассах с ппу изоляцией.
Состояние измерительной линии системы ОДК на действующих теплотрассах
Для отслеживания начала увлажнения изоляции и определения мест повреждений полиэтиленовой оболочки на трубопроводах с ппу изоляцией служит система оперативного дистанционного контроля состояния изоляции трубопроводов. Эта система позволяет диагностировать начало увлажнения ппу изоляции для последующего его устранения. Однако необходимо учитывать тот факт, что устранение дефектов на тепловой сети, как показал 2-х летний опыт эксплуатации теплотрасс с ппу-изоляцией , требует большого времени на подготовку из-за сложности обнаружения границ участка намокания и конкретизации места намокания. Это связано со следующими причинами.
несовершенство самой измерительной линии сигнальных проводников и соединительных кабелей, находящихся в неоднородном диэлектрике-пенополиуретановой изоляции, по сравнению с коаксиальным кабелем.
значение параметра коэффициента укорочения соединительных кабелей и линии сигнальных проводников существенно отличаются;
применение приборов-рефлектометров , которые используются для кабельных линий и малопригодны для измерений на трубопроводах с ппу-изоляцией , так как дают ошибку в определении места намокания исчисляемую иногда десятками метров ;
применение пирометров для определения приблизительного места повреждения корпуса металлической трубы по наиболее нагретым участкам теплотрассы, как в случае трубопроводов с АПБ-изоляцией , с поверхности земли пригодно и для трубопроводов с ппу-изоляцией в том случае, когда есть повреждение внешней полиэтиленовой оболочки и когда изоляция достаточно увлажнилась;
применение ультразвуковых приборов практически невозможно из-за того, что ппу-изоляция поглощает ультразвуковые волны;
измерение сопротивления петли медных сигнальных проводников трубопроводов с ппу-изоляцией не дает правильных результатов, поскольку проводники находятся при разных температурах и затруднительно сделать необходимую поправку на среднюю температуру проводников .
применение рефлектометров иностранных фирм по результатам измерений мало чемотличается от отечественных, поскольку суть метода измерений остается такой же.
В связи с этими недостатками существующей методики измерений можно сделать вывод, что такая система ОДК пригодна лишь при монтаже и начальной стадии эксплуатации теплотрасс с ппу-изоляцией. Эти же соображения подтверждаются и специалистами других организаций, занимающихся монтажом и эксплуатацией трубопроводов с ппу-изоляцией.
2. Реконструкция существующих трубоэлементов трубопроводов с ппу-изоляцией
Проведенные измерения сопротивления изоляции элементов неподвижных опор на строящихся теплотрассах при применении в качестве изоляционного материала паронита показали , что сопротивление изоляции между арматурой щита опоры и корпусом трубы составляет всего лишь 5-10 Ком , т.е. корпус трубы становится заземленным. Сопротивление изоляции этих же элементов после длительного хранения может быть еще меньше.
После консультаций на заводе- изготовителе совместно со специалистами завода провели испытания неподвижной опоры с фторопластовой изоляцией (рис. 1,2,3,4) . В результате сопротивление изоляции между щитом опоры и корпусом трубы составило 1000 Мом. Опора стала гальванически развязана с землей.
Из совместного опыта строителей и нашей группы технадзора и контроля трубопроводов ппу с ОДК Теплосети ОАО «Ленэнерго» выяснилось ,что часть дефектов ,связанная со снижением сопротивления изоляции сигнальных проводников , вызвана свойствами центраторов корпуса полиэтиленовой трубы. Поверхность центраторов подвержена увлажнению и может стать проводима в результате конденсации влаги или попадании ее со стороны торцов трубы . Поэтому имеет смысл перейти на другой материал.
Практика эксплуатации теплотрасс с ппу-изоляцией показала, что с течением времени сопротивление ппу-изоляции значительно падает после подачи теплоносителя. Это происходит, как правило, в течение 1-3-х месяцев, видимо это связано с качеством заливаемой изоляции , а также с процессами перемещения сконденсированной влаги.
В настоящее время уже около года на теплотрассах с ппу-изоляцией используются терминальные коробки с разъемами типа ШР, которые повысили надежность коммутируемых сигнальных проводников . В дальнейшей эксплуатации будем переводить все теплотрассы с системой ОДК на эти разъемы.
Пока остается открытым вопрос о применении коаксиальных кабелей в качестве соединительной линии между концевым элементом и терминалом. сопротивление системы ппу. На основании измеренных коэффициентов укорочения на теплотрассах расчетное волновое изоляция – сигнальный проводник составляет 120-180 Ом Применение коаксиальных кабелей предстоит проверить на стенде , который установлен на заводе «Изоляционные технологии».
3. Предложения, связанные с модернизацией существующей системы ОДК
В связи с вышесказанным настало время определить новые подходы к реконструкции системы ОДК и элементов трубопроводов с ппу-изоляцией. Одним из предложений является замена медных сигнальных проводников на полупроводниковые датчики температуры. Применение датчиков основано на измерении температуры изоляции при ее намокании, вызванном повреждением корпуса стальной трубы.
Расположение терморезисторов может быть выполнено в двух вариантах : на поверхности полиэтиленовой оболочки (позиция 1), либо внутри ппу-изоляции на месте медных сигнальных проводников (позиция 2) рис.5 . Терморезисторы должны быть расположены с шагом не менее 120 см.
Современные полупроводниковые термодатчики позволяют реагировать на температуру с шагом 0,1 С. При растекании воды в результате повреждения корпуса трубопровода внутри ппу-изоляции по мере ее перемещения с помощью термодатчиков можно определить место дефекта по наибольшей температуре либо по направлению перемещения температурного фронта вытекающей воды.
Принципиальное отличие новой системы оперативного дистанционного контроля заключается в следующем:
нет необходимости прерывать сигнальную линию на входе и выходе тепловых камер;
возможность использовать один ковер с коммутирующей терминальной коробкой на весь контролируемый участок теплотрассы;
в зависимости от принятой технологии существует возможность установки термодатчиков внутри пенополиуретановой изоляции, на внешней поверхности полиэтиленовой оболочки, а также на поверхности труб внутри самой тепловой камеры;
получать данные о распределении температуры по всей длине контролируемого участка, а также для определения места аварийного участка;
возможность ввода данных в Notebook через специализированную интерфейсную карту с последующим архивированием.
Недостатки новой системы дистанционного контроля:
применение такой системы ограничено длиной контролируемого участка и не может быть больше 300 м;
целесообразно использовать в трубах с ппу-изоляцией, прокладываемых в футлярах на местах пересечения улиц и других объектов , а также при канальной прокладке теплотрасс .
сложность монтажа термодатчиков внутри ппу-изоляции;
восстановление линии связи термодатчиков, необходимость которого может быть связано со вскрытием стыка ппу трубопровода или с ремонтом корпуса металлической трубы, или полиэтиленовой оболочки.
Голубков С.К., ведущий инженер службы диагностики и электрохимзащиты "Предприятия "Тепловая сеть в составе ОАО "Ленэнерго"
Материалы Конференции "Тепловые сети. Современные решения 17 по 19 мая 2005 г. НП "Российское теплоснабжение"
|