Теплові мережі під контролем
Видання:Енергія столиці
Номер видання:№ 4(104)
У попередньому номері «Енергії столиці» ми розповіли про роботу служби діагностики теплових мереж ВАТ «МОЕК». Сьогодні продовження теми – опис конкретних методів інструментального контролю, які застосовуються у нашій компанії.
АКУСТИЧНИЙ МЕТОД
Акустичний метод, а саме методика акустичної томографії, дозволяє визначити на діючому трубопроводі ділянки підвищеної напруги, обумовлених, як правило, потонанням стінки трубопроводу, у тому числі за рахунок зовнішньої та внутрішньої корозії. На теплових мережах МОЕК діаметром від 80 мм завдовжки від 40 м застосовується приладовий комплекс «Каскад 2». Ця українська розробка використовується у нашій компанії з 2005 року. З тих пір розробникам вдалося суттєво просунутися як і в конструкції самого приладу (він став компактнішим, знайшов міцний корпус), так і в програмному забезпеченні для обробки отриманих даних. Застосування приладу Каскад 2 забезпечує 80% достовірності даних про стан трубопроводу.
МЕТОД МАГНІТНОЇ ПАМ'ЯТІ МЕТАЛУ
Методика безконтактної магнітометричної діагностики використовується на теплових вводах та магістральних мережах діаметром від 300мм, як правило, як додатковий метод (хоча в деяких випадках і як основний метод).
Методика заснована на вимірі спотворень магнітного поля Землі, які викликані зміною ступеня намагніченості металу труби в зонах корозійно-втомних пошкоджень, що розвиваються. При цьому характер змін магнітного поля (частота, амплітуда) обумовлений деформацією трубопроводу через впливи на нього різних факторів - залишкових технологічних і монтажних напруг, робочого навантаження і напруг самокомпенсації при коливанняхтемператури зовнішнього повітря та середовища.
Метод магнітної пам'яті металу цінний тим, що дозволяє виявити дефекти металу труби вже на ранньому етапі – в момент зародження або навіть до початку монтажу трубопроводу і запуску його в експлуатацію. Ми маємо унікальну можливість контролювати стан труби з моменту виходу із заводу до монтажу в траншеї, а також відстежувати робочі параметри трубопроводу в процесі експлуатації. Застосування методу магнітної пам'яті метал є вкрай ефективним і при проведенні вхідного контролю трубопроводів, і при перевірці зварних стиків. Метод характеризується високою точністю: при розтині трубопроводу виявлені при проведенні діагностики зони концентрації напруг виявилися точно на виявлених місцях.
ВІЗУАЛЬНИЙ КОНТРОЛЬ І НАСТУПНЕ СКАНУВАННЯ
Служба діагностики теплових мереж МОЕК також застосовує візуально-вимірювальний контроль у комплексі з ультразвуковою товщинометрією в точках доступу в напівпрохідних і прохідних каналах, а також у колекторах. Дефекти, виявлені під час візуального огляду, - порушення теплоізоляції, крапель з плит перекриття каналів на метал труби або на теплоізоляцію, осипи та волога, дефекти будівельних конструкцій – підлягають ретельному дефектоскопічному та ультразвуковому контролю.
Для оцінки корозійного стану трубопроводів в рамках додаткового дефектоскопічного контролю в МОЕК застосовується метод ультразвукового сканування з використанням приладу Wave maker 3G. У шурфі, на потенційно проблемний трубопровід, встановлюється бандажне кільце з УЗ-узлучателями (діаметр кільця - від 80 до 1400 мм). У зону сканування потрапляють 2-ти метрові ділянки трубопроводу у кожну сторону від місця встановлення кільця. Результатом обстеження стає розгорнутамапа ділянки трубопроводу з нанесеними на неї дефектними ділянками. На жаль, цей безперечно ефективний і сучасний метод діагностики має низку обмежень: його застосування можливе лише на прямих ділянках, без поворотів, нерухомих опор, осипів тощо.
МЕТОД АКУСТИЧНОГО РЕЗОНАНСУ
У 2013 році на тепломережах ВАТ «МОЕК» пройшов апробацію метод акустичного резонансу системою Pipescanner. Система розроблена для діагностики водопровідних мереж діаметром 400м. Кінцевим результатом роботи дефектоскоп є карта товщини стінки трубопроводу по всій довжині ділянки (до 1500 м). Дефектоскоп працює при робочому тиску трубопроводу до 3 МПа та при температурі носія +40 о С. Робочий діапазон швидкості в режимі візуального огляду всередині трубопроводу – 792м/год.
На попередньому етапі дослідження проводиться підготовка прямої ділянки трубопроводу з можливістю розтину в найвищій точці (для запобігання попаданню повітря). Після розкриття трубопроводу чи підготовки теплової камери в трубопровід вварюється монтажний вузол із камерою запуску дефектоскопа.
У момент підготовки монтажного вузла трубопровід вимкнено, знаходиться не під тиском. З камери запуску демонтується верхня кришка і діагностичний снаряд завантажується всередину трубопроводу. У процесі завантаження до снаряда кріпиться модуль, який здійснює рух.
Після занурення снаряда в трубопровід на камеру запуску монтується пристрій, що герметично замикає люк і здійснює подачу кабелю снаряда всередину трубопроводу. У пристрій змонтовані датчики тиску та температури.
Після завершення підготовчих робіт та завантаження дефектоскопа тиск у трубопроводі піднімається до 3 МПа, і дефектоскоп починає працювати. Він рухається всередині трубопроводу,проводячи вимірювання товщин стінок досліджуваної ділянки. Відповідні дані надходять на пульт оператора, який, крім того, здійснює контроль за діями та керування рухом дефектоскопа, використовуючи маніпулятор-джойстик. Дефектоскоп може віддалятися від місця завантаження на відстань до 750 м за швидкості руху 22см/с (792м/год). Для його транспортування використовують або внутрішній тиск води, або модуль руху. Умови проходження траси контролюються з точністю до 1мм. При досягненні встановленої точки дефектоскоп зупиняється, оператор дає команду розкриття центруючого механізму.
Готовність снаряда до руху відображається на інформаційному моніторі. Оператор запускає системи запису, візуалізації даних, знову починається переміщення (цього разу – за допомогою пристрою намотування кабелю). Швидкість руху снаряда під час діагностики становить 8 см/с (288 м/год), сканування ділянки довжиною 750 м виконується протягом 2 годин 40 хвилин. Отримані дані відображаються на інформаційному екрані оператора у вигляді розгортки трубопроводу з використанням колірної карти, що відображає зміни товщини стінки трубопровід по всій довжині ділянки. Ця інформація записується на жорсткі диски комп'ютера для подальшої обробки за допомогою спеціальної програми.
Об'єм даних сканування товщини трубопроводу довжиною 750 м становить 150 ГБ. Дані на жорстких дисках передаються до спеціалізованої лабораторії для обробки. Процес обробки відбувається в автоматичному та ручному режимі із залученням різних фахівців і може зайняти до двох тижнів залежно від складності розшифровки даних. На сьогоднішній день ведуться роботи з автоматизації основних алгоритмів обробки (в результаті терміни можуть бути знижені до двох днів) та повноюавтоматизації розроблення звіту. Методика неруйнівної діагностики продовжують удосконалюватись, забезпечуючи можливість безаварійної експлуатації теплових мереж та високу якість надання послуг споживачам.
Сергій Пісчасов, начальник відділу діагностики служби діагностики теплових мереж ВАТ «МОЕК»:
- Метод акустичного резонансу, на нашу думку, є найбільш точним щодо місць потонання стінок трубопроводів, він дає дійсно повну картину стану досліджуваної ділянки. Разом з тим він залишається досить трудомістким у плані підготовки до роботи та має обмеження щодо діаметрів діагностованих ділянок. Крім того, на сьогоднішній день не вирішено питання проходження кутів повороту. Ми дуже сподіваємося, що розробники врахують ці проблеми і найближчим часом зуміють їх вирішити.
Компанія "ЮНІКОН-ЗСК" надає послуги з внутрішньотрубного діагностування комунальних трубопроводів. Найдрібніше в розділі "Внутрітрубне діагностування за технологією акустичного резонансу".