XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

В настоящее время тепловые сети являются одной из самых дорогостоящих частей системы теплоснабжения. В процессе эксплуатации теплопроводы подвергаются нагрузкам и воздействиям. Правильно выполненные расчеты теплопроводов на нагрузки и воздействия обеспечивают надежность тепловых сетей.

На сегодняшний день преимущество отдается бесканальной прокладке, т.к. она позволяет существенно снизить затраты по сравнению с надземными и полностью канальными сетями. Главная особенность бесканальной конструкции заключается в непосредственном контакте изолированных теплопроводов с грунтом, что определяет специфические условия эксплуатации трубопроводов. Теплоизоляционные конструкции подземных тепловых сетей эксплуатируются в условиях переменного температурного и влажностного режима, который обусловлен суточными изменениями температуры теплоносителя и изменениями влажности окружающей среды.

В правилах технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утвержденных приказом министерства энергетики РФ №115, указано, что для контроля состояния подземных теплопроводов, теплоизоляционных и строительных конструкций производится шурфовка (местные вскрытия) на тепловых сетях. [2]

Тем не менее, количество шурфов, регламентируемое правилами технической эксплуатации, а именно 1 шурф на 1 км трассы в разнообразных гидрологических условиях является недостаточным. Тогда встает вопрос о решении задачи оперативной диагностики.

Наилучшими из всех возможных вариантов являются методы, основанные на наблюдении за температурным состоянием теплопроводов. Наиболее эффективным среди них является метод неразрушающего контроля состояния тепловой изоляции бесканальных теплопроводов. Данный метод основан на сравнении экспериментальных и расчетных значений распределения температуры на поверхности грунта над теплосетями. [5]

Теплометрический метод позволяет решить две задачи. Во-первых, осуществляется оперативная локализация мест течей теплоносителя путем определения аномальных значений поверхностной плотности теплового излучения или температуры над обследуемыми теплосетями. Во-вторых, появляется возможность определения участков тепловых сетей с поврежденной изоляцией теплопроводов, которая осуществляется путем сравнения измеренных значений теплового излучения с поверхности грунта над теплопроводами с расчетными значениями.

Таким образом, данный способ измерений также включает информацию о тепловом состоянии естественного массива Земли, что отражается на достоверности проводимой диагностики. [6]

Однако стандартные средства измерения не обеспечивают требуемую чувствительность для проведения качественной диагностки теплопроводов.

Поэтому приобретает актуальность усовершенствование метода неразрушающего контроля путем создания специальных теплометрических средств измерений, которые бы обеспечивали необходимую точность контроля теплозащитных свойств подземных теплопроводов бесканальной прокладки, и, главное, соответствовали бы всем требованиям стандартизации и метрологии.

При проведении первых экспериментов на тепловых сетях бесканальной прокладки использовались портативные низкотемпературные пирометры суммарного излучения моделей ПСИ-11, ПСИ-12 и ПСИ-14, т.к. они давали возможность одновременной регистрации температуры и плотности потока теплового излучения. Однако эксперимент показал, что из-за недостаточной чувствительности к менее нагретым поверхностям над теплотрассами, действие пирометров ограничивало проведение контроля. [7]

Учитывая недостатки, на базе первичных преобразователей теплового потока было спроектировано пирометрическое сканирующее устройство ПСУ-01 с требуемыми техническими характеристиками. Но и в этом случае был выявлен ряд недостатков, касающихся эксплуатационных возможностей. [3]

Поэтому, с учетом замечаний и просьб специалистов тепловых сетей, были разработаны и изготовлены теплометрические индикаторы диагностики теплотрасс – ТИДиТ-01 и ТИДиТ-02. [4]

Данные средства измерения предназначены для обнаружения локальных мест утечек теплоносителя в окружающую среду, а также определения состояния тепловой изоляции и ограждающих конструкций теплопроводов.

Измерения, проводимые при выполнении данного метода контроля, относятся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. А значит, должны использоваться средства измерения утвержденного типа, прошедшие поверку. [1] В федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерения отсутствуют утвержденные теплометрические индикаторы диагностики теплотрасс.

Таким образом, данный метод контроля требует совершенствования именно в части средств измерений. Считаю разумным доработать и утвердить теплометрические индикаторы диагностики теплотрасс и внести их в федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерения, нежели использовать имеющиеся средства измерения утвержденного типа, т.к. их характеристики не удовлетворяют требованиям данного метода.

Список литературы:

Федеральный закон "Об обеспечении единства измерений" от 26.06.2008 N 102-ФЗ.

Приказ от 24 марта 2003 года N 115 Об утверждении Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок.

Геращенко О. А., Трикоз П.И., Шунько И.О. Бесконтактная диагностика теплового состояния подземных теплотрасс // Тр. Всес. конф. "Методы и средства теплофизических измерений". - М. - 1987. - С. 5.

Геращенко О. А., Трикоз П.И, Еремина А.К. Бесконтактная диагностика теплового и температурного состояния подземных теплотрасс // Тр. Всес. конф. по радиационному теплообмену "Проблемы экологии, надежности и энергосбережения". - М. -1991. - С. 4.

Тихомиров А. Л. Тепловой метод неразрушающего контроля состояния изоляции бесканальных теплопроводов: Дисс. ... канд.техн. наук. - Киев, 1985.

Тихомиров А. Л, Иванов В.В, Трикоз П.И. Совершенствование метода неразрушающего контроля состояния изоляции бесканальных теплопроводов // МежВУЗ. сб. "Комплексное использование тепла при проектировании и строительстве промышленных предприятий". Ростов-Дон, 1987. - 116 с.

Тихомиров А.Л., Иванов В.В., Сажина С.А., Трикоз П.И. Использование пирометров суммарного излучения при неразрушающем контроле тепловой изоляции теплопроводов //Промышленная теплотехника. Киев. - 1987. - Том 9, № 3. - С. 77 - 80.

Код для цитирования: Скопировать