ОТРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОИСКА ПОВРЕЖДЕНИЙ ТЕПЛОТРАСС С ПОМОЩЬЮ ТЕРМО-АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ А-10Т

В статье приведены результаты НИОКР “Исследование методов поиска утечек теплоносителя трубопроводов тепловых сетей, которые не требуют наличия в них чрезмерного давления”, проводимой в ИПМЭ им. Г.Е.Пухова НАН Украины совместно с службой СНТР и Д филиала ”Энергоналадка Киевэнерго” АК “Киевэнерго”.

 

Известно что, при низком давлении теплоносителя в трубопроводах, эффективность акустических и корреляционных течеискателей, принцип действия которых основан на регистрации акустического шума и вибрации в месте истечения жидкости из трубопровода, существенно снижается.

 

Цель настоящей работы - испытание нового акустико­теплометрического течеискателя А-10Т, обработка и анализ результатов испытаний, разработка методики его применения при поиске утечек теплотрасс. В основу поиска утечек течеискателем А-10Т положен акустико­теплометрический метод, заключающийся в одновременной регистрации и обработке данных акустического шума и температуры грунта над теплотрассой.

 

Общая последовательность работ при выполнении испытаний состояла в следующем:

 

•                   выбор поврежденного участка теплотрассы по заявке районных тепловых сетей;

 

•                   уточнение прокладки теплотрассы с помощью индукционного трассоискателя “Абрис”;

 

•                   поиск местоположения утечки с помощью акустического течеискателя А-10 и корреляционного течеискателя К-10.3;

 

•                   поиск местоположения утечки с помощью акустико-теплометрического течеискателя течеискателя А-10Т;

 

•                   сравнение показаний течеискателей.

 

Применение течеисктеля А-10Т состояло в измерении уровней температуры и вибрации (акустического шума) грунта над поврежденным участком теплотрассы с шагом примерно 0,8 м. Испытания проводились в течение нескольких месяцев на реальных авариях тепловых сетей г. Киева. Далее приводится несколько характерных примеров.

 

Пример 1.

               Поиск утечки в РТС-1 по адресу ул. Урицкого 1а (рис.1). Параметры участка: диаметр труб 529 мм, длина участка 72 метра, глубина прокладки 2,5 м, температура теплоносителя 65/40°С (в подаче и в обратке соответственно). Из-за большого размера повреждения давление в подаче менее 1,5 Атм. Поэтому показания корреляционного течеискателя нестабильные. Теплотрасса пересекает проезжую часть с интенсивным движением, затрудняющим длительную работу с акустическим течеискателем. Теплометрический режим течеискателя А-10Т позволил оперативно обнаружить границу подогретого грунта над теплотрассой и место утечки по максимуму температуры грунта 27,8°С.

 

Пример 2.

                  Поиск утечки в РТС-1 по адресу ул. Чапаева, 2 (рис.2). Параметры участка: диаметр труб 325 мм, длина участка 61 метр, глубина прокладки от 1,5 до 2,5 м, температура теплоносителя 68/42°С. Давление в подаче 8 Атм. Теплотрасса в большей части проходит под проезжей частью с интенсивным движением, что затрудняет применение акустического течеискателя. В этих условиях теплометрический режим течеискателя А-10Т позволил обнаружить область с повышенным уровнем температуры (рис.2). Обследование акустическими методами подтвердило местоположение утечки.

 

Пример 3.

                 Поиск утечки в РТС-4 по адресу: ул. Суздальская 13. Параметры участка: диаметр труб 150 мм, длина участка 65 метров, глубина прокладки от 1,5 м до 2 м, температура теплоносителя 65/42°С. Давление в подаче 9 Атм. Теплотрасса проходит по зеленой зоне. Результаты акустического и теплометрического обследований совпали (рис.3).

 

Пример 4.

                  Поиск утечки в РТС-4 по адресу: ул. Жмеринская 14. Параметры участка: диаметр труб 400 мм, длина участка 122 метра, глубина прокладки от 1,5 м до 2 м, температура теплоносителя 65/50°С. Давление в подаче 9 Атм, в поврежденной обратке 1,5 Атм. Теплотрасса проходит по тратуару вдоль проезжей части. Из-за низкого давления в обратке коррелятор нечетко показал 2 подозрительных места: 38 м. и 87 м. Акустическое обследование грунта не дало положительного результата. Обследование температуры грунта показало явную границу нагретой и не нагретой теплоносителем области теплотрассы, которая с точностью 1 метр совпадала с одной из координат, обозначенной коррелятором - 86 м. В области 38 метров течеискатель А-10Т утечки не обнаружил. Это позволило верно указать место повреждения. Пространственное распределение температуры показанно на рис.4.

 

Пример 5.

                Поиск утечки в РТС-4 по адресу: ул. Зодчих 60/1. Параметры участка: диаметр труб 150 мм, длина участка 75 метров, глубина прокладки 2 м, температура теплоносителя 65/42°С. Давление в подаче 9 Атм. Теплотрасса проходит по зеленой зоне. Результаты акустического и теплометрического обследований совпали (рис.5).

 

Пример 6.

                Поиск утечки в РТС-4 по адресу: ул. Шамрило 7а. Параметры участка: диаметр труб 150 мм, длина участка 26 м, глубина прокладки от 2 м до 2,5 м, температура теплоносителя 65/45°С. Давление в подаче 9 Атм, в поврежденной обратке 1,5 Атм. Теплотрасса проходит во дворе дома. Из-за низкого давления в обратном трубопроводе коррелятор нечетко показал область от 15 м до 24 м. Акустическое обследование грунта над трубопроводом не дало положительного результата. Обследование температуры грунта показало явную границу нагретой и не нагретой теплоносителем области теплотрассы, которая попадает в область, указанную коррелятором - от 16 м до 17 м. Эти данные позволили точно указать место повреждения. Пространственное распределение температуры приведено на рис.6.

 

Пример 7.

               Поиск утечки в РТС-1 по адресу: ул. Уманьская 9. Параметры участка: диаметр труб 150 мм, длина участка 87 м, глубина прокладки 2,5 метры, температура теплоносителя 65/42°С. Давление в подаче 9 Атм. Теплотрасса большей частью проходит под дорогой с неинтенсивным движением транспорта. Утечка маленькая на подаче. Коррелятор фиксирует повреждение в районе от 60 м до 62 м (рис.7)

 

 Акустическое обследование грунта не дало положительных результатов. В результате теплометричного обследования с помощью течеискателя А-10Т зафиксировано максимальное значение температуры на границе нагретой и не нагретой теплоносителем области теплотрассы с координатой 61 м, что подтверждает показание коррелятора.

 

Во всех приведенных выше примерах достоверность указания координат утечек подтверждена раскопками и выполненными ремонтными работами на трубопроводах.

 

 

На основании проведенных испытаний течеискателя А-10Т можно сделать следующие выводы.

 

 

 

• Температурное разрешение 0,02°С является практически достаточным для выделения областей прогретого теплоносителем грунта.

 

•                  Время измерения уровней температуры и вибрации поверхности грунта 1-2 секунды является вполне приемлемым для оперативной работы.

 

•                 Конструктивное исполнение вибротеплометрического датчика является надежным и удобным в эксплуатации.

 

•                   Режимы обработки акустической информации обеспечивают повышенную чувствительность прибора к шумам утечек.

 

•                   Расширенные функциональные возможности течеискателя А-10Т полезны приблизительно в 50% случаев. Это относится не только к случаям с низким давлением теплоносителя (это ожидалось), но и к некоторым случаям маленьких утечек, которые создают слабые акустические сигналы.

 

В процессе эксплуатационной проверки течеискателя А-10Т и предложенного акустико-теплометрического метода поиска утечек отработаны практические приемы работы в разнообразных условиях эксплуатации тепловых сетей.