Течеискание. Коммунальное хозяйство

Сравнительный анализ эффективности применения средств течеискания на тепловых сетях Н.Новгорода.

 
А.В.Филимонов, МП "ТЕПЛОЭНЕРГО", г.Н.Новгород

По материалам научно-практического семинара "Применение корреляционных течеискателей Т-2001 и ТКР-4102 для поиска утечек в водопроводных и тепловых сетях" 30.05-2.06 2006 г., г. Н. Новгород

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 Н.Новгорода акустическими и корреляционными течеискателями за последние 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 Н.Новгорода, представляет собой два или четыре трубопровода диаметром 76 – 400 мм в непроходном канале с теплоизоляцией из минваты, глубиной заложения до 2.5 метров и протяженностью 20-100 метров. 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:


а) корреляционный

  • затруднен доступ к месту установки датчиков;
  • затопление трубопроводов в месте установки датчиков;
  • акустические помехи работающего оборудования, местных сопротивлений;
  • сопротивление трубопровода прохождению акустического сигнала;

б) 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 теплотрассой.
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).
По данным работы на тепловых сетях г.Н.Новгорода за период 2001-2005 г. представлено (рис.1) распределение вероятности нахождения повреждения при обследовании участка теплотрассы приборами акустического контроля поверхности грунта.


img1
Рис.1. Вероятность определения повреждения тепловой сети с помощью акустического метода с поверхности грунта (в долях от общего количества повреждений)


Применение на тепловых сетях в период 2004 – 2005 года корреляционного течеискателя Т-2001 выявило, что 95% повреждений, обнаруженных акустическими приборами, уверенно определяется корреляционным методом.
По результатам работы определены следующие доли в определении повреждений корреляционным методом (рис.2)
img2
Рис.2. Эффективность обнаружения повреждений корреляционным методом.


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