ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 430
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, который усиливается по мере приближения к искомой трассе и ослабевает при удалении от нее.
Рис. 4.4. Работа оператора с ручными электродами
В настоящее время наибольшее распространение нашли следующие типы трассоискателей и рекомендуются к применению: «Абрис – 12М»; «Успех АГ – 12 – 208»; «Альтернатива АГ – 201»; «Успех КБИ – 206»; «Поиск – ТР»; «Амплитуда – СИ»; «Акустик – ТП»; «FERRLUX FL – 10SET» фирмы «Seba – Spektrum».
Поиск утечек теплоносителей. Начиная с 1994 с., в России прослеживается тенденция роста расхода воды на городское население с 235 л горячей и 100 л холодной до 400/160 л в последние годы, тогда как в высокоразвитых странах расход воды составляет 120 200 л/сут. Причинами столь большой разницы в расходе воды в России и других странах можно считать несовершенство водопотребляющих приборов и арматуры, отсутствие необходимых приборов учета, невысокую пока стоимость водопотребления и значительные (свыше 20 %) потери воды в системах водоснабжения (из-за утечек в сетях. Ниже приведенная табл. 4.2 указывает на возникающие потери в местах утечки разных размеров при рабочем давлении в 5 атм. Размер потерь, указанных в таблице с рабочим давлением в
5 атм, уменьшается при рабочем давлении в 4 атм на 89 %; в 3 атм на 77 %; в 2 атм на 63 %; в 1 атм на 45 %.
Таблица 4.2
Количество вытекающей воды из отверстий трубопроводов разных размеров
При рабочем давлении в 6 атм они возрастают на 110 %; в
7 атм на 118 %; в 8 атм на 127 % в 9 атм на 134 %; в
10 атм на 141 %.
Снижать потери воды при транспортировке ее к потребителю можно и необходимо за счет замены стальных труб сроком службы 7 10 лет на трубы с внутренним покрытием, трубы нержавеющие, низколегированные, трубы из пластмасс со сроком службы 30 50 лет, а также своевременно выявляя утечки на действующих сетях. Диагностика состояния труб и использование современных технологий выявления, поиска мест утечек и их устранение позволяют снизить потери воды, ускорить устранение аварий, обеспечить и снизить нормативно-расчетные показатели водоснабжения жителей.
О методике поиска утечек. Возникающие утечки воды создают акустические шумы, которые распространяются в трубопроводах, каналах и в земле в виде сферических волн-колебаний. Применяя соответствующие средства, можно при приборном прослушивании дефектных трубопроводов определить точное расположение утечек.
Возникновение шума утечки происходит от трения вытекающей воды о стенки труб и сопротивления струе окружающего трубу материала.
Более плотные грунты обеспечивают большую скорость распространения и радиус слышимости звука, потому, что меньше заглушаются сигналы высоких частот (более 1000 Гц).
Менее плотные грунты передают звук на меньшее расстояние и заглушают высокие частоты. Рыхлый грунт, мягкая поверхность (снег, трава) усиливают заглушающий эффект.
Поиск утечек может производиться несколькими способами. Наиболее простой акустическое прослушивание поверхности трасс, концов труб просто ухом человека или с использованием геомикрофона, и так называемый корреляционный метод (коррекция совмещение).
Использование приборов акустического контроля (шумомеров) позволяет быстро прослушать подозрительные на утечку места трассы. Поиск повреждений следует начинать с уточнения района поиска, так как место утечки и слив воды от него могут разделяться сотнями и даже тысячами метров.
Парение камер, дренажей, проталины грунта и сухой асфальт зимой, сильные шумы на вводах труб в здания, падение давления на отдельных участках трассы укажут район поиска. Поэтому необходима повышенная внимательность и обученность персонала, ведущего поиск.
Прослушивание трасс с помощью геомикрофонов необходимо производить точно по оси канала с шагом 0,8 1 м между точками замера. Места установки их должны быть очищены от снега, льда и грунта. Работа производится при давлении в трубопроводе не менее 3,5 5 атм и более. Величина утечки должна быть не менее 8 10 л/мин (0,5 м
3/ч). Сильный ветер (более 5 м/с), посторонние шумы (от автомашин, пешеходов, вентиляторов и др.), атмосферные осадки не дадут возможности услышать шумы утечки, т.е. полезный сигнал прибора. Так же не дадут результатов поиска наличие воды в канале, мелкая утечка, низкое давление в трубопроводе. Не следует прослушивать трассы в неустановившемся режиме, по деревянным покрытиям. Углы поворота трасс, местные сужения, неподвижные опоры, обрушение каналов могут дать ложный сигнал о наличии повреждения.
Внимательно нужно работать у стен зданий наличие шума у стены может давать неподвижная опора или шум бытовых аппаратов из квартир. В зимнее время при наружных температурах минус 20 минус 30 0С вскипающая вода в каналах тепловых сетей может также давать ложные сигналы повреждений по всей трассе (или в отдельных водных линзах). Сильное парение трассы требует от оператора особой осторожности при проведении обследований есть опасность провалиться в кипящую жижу или промоину и получить сильные ожоги тела.
Защиту от ветра при прослушивании можно обеспечить установкой переносного экрана (лист фанеры, палатка и др.), уменьшить шум от людей или машин можно путем перекрытия движения или прослушивать утечку ночью, давление в трубе можно поднимать, подключая дополнительные насосы или малошумящий компрессор, баллон со сжатым воздухом.
Перед прослушиванием залитого водой канала необходимо произвести ее откачку. Подачу воды в трубу перед прослушиванием необходимо производить через ее полное сечение, так как при дыре в трубопроводе размером с кулак подпитка через кислородный шланг диаметром 12 мм ничего не даст давление в трубе не поднимется.
Как правило, течепоисковый комплект прибора состоит из датчика (геомикрофона) со штангой, усилителя сигналов на плечевом ремне и наушников, легко переносится одним оператором, позволяет с высокой точностью до 0,3 м при глубине до 5 м обнаруживать утечки.
Для прослушивания шумов утечки рекомендуются к использованию следующие приборы-течеискатели: ТА – 12М; АТГ – 208; Поиск – Т4 (Россия): Hydrolux HL – 400 Set,
HL – 4000 Set фирмы Seba – Spektrum (Германия), а также совмещенные тече- и трассоискатели в комплекте
ТА – 12М + Абрис – 12М; Поиск 1 МК, Успех АТГ – 209.
Корреляционный метод поиска мест утечек. В условиях сильных шумов, больших глубин залегания коммуникаций, при залитой водой трассе более эффективно использовать корреляционный метод поиска мест утечек. Принцип работы прибора основан на корреляционном анализе акустических сигналов, принимаемых двумя датчиками в
доступных для оператора точках трубопровода, и заключается в измерении разности времени прохода по трубе к датчикам шумов утечки и вычисления расстояния от датчиков до места повреждения.
Корреляционный течеискатель состоит из коррелятора, предназначенного для приема, фильтрации и преобразования электрических сигналов, и двух датчиков с магнитными держателями. Датчики устанавливаются на трубопровод по обе стороны от предполагаемого места утечки (например, в центральном тепловом пункте, камере теплосети, месте раскопа и др.), подключаются к коррелятору с помощью кабелей связи (на двух катушках по 100 150 м) или с помощью радиоканала. После введения в коррелятор исходных данных материала трубопровода, расстояния между датчиками на экране дисплея выдается расстояние до места повреждения. Указанное коррелятором место повреждения рекомендуется прослушать акустическим течеискателем для повышения вероятности обнаружения течи.
Из практики работы с прибором установлено точность обнаружения течи в сложных условиях с помощью совмещенного акустического метода и корреляционного достигает 75 90 % случаев. Рекомендуется использовать для работы выпускаемые в настоящее время корреляционные течеискатели «Коршун – 9» (ФЦЭ АКХ), «Вектор 2001» (НПК «Вектор»), «Correlux – P1 – Standart» (Seba – Spektrum).
В последнее время ряд фирм предлагает услуги и приборы для диагностики тепловых и других сетей на наличие и местоположения коррозионных дефектов труб, утонений стенок от внутренней и наружной коррозии, расчета остаточного ресурса службы, восстановления утерянной исполнительной документации, уточнения места расположения трассы и профиля трубопровода, определения несанкционированных врезок в трубопровод, определения габаритов объекта, диагностики материала конструкции и сооружений и др. Предлагаемые технологии, как правило, не вмешиваются в основной технологический процесс объекта, т.е. не требуют его остановки или изменения.
Определение мест утечек с помощью тепловизоров. Уточнение мест утечек на теплотрассах и расположения их в натуре может помочь использование инфракрасных приборов тепловизоров, выполняемых как в стационарно - перевозном варианте, так и в виде легких ручных переносных приборов пирометров (измерителей температуры). Первые стационарно установленные на самолете тепловизоры были опробованы в советское время для сканирования тепловых сетей Киева. Уже первые съемки дали обнадеживающие результаты и с помощью экспресс - диагностики помогли существенно скорректировать графики перекладки ветхих тепловых сетей, обнаружить места скрытых подтоплений трубопроводов, места несанкционированных врезок, утерянные коммуникации.
Разработанные киевскими теплофикаторами совместно со специалистами ФГУ НПП «Аэрогеофизики» методики легли в основу нового направления в диагностировании тепловых сетей с помощью воздушной аэротепловизионной съемки и успешно применены в Москве, Волгограде, Липецке, Тюмени, Сургуте и др.
С учетом накопленного опыта была разработана программа тепловой инфракрасной съемки инженерных сетей городов ТИКАС. Важнейшее достоинство этой программы высокая оперативность и производительность (но пока дороговизна услуги). Так, в 2003 г. по инициативе «Мосгоргеосети» тепловая аэрофотосъемка была включена в программу правительства
г. Москвы и выполнена на площади 1300 км2 с выдачей результата всем заинтересованным потребителям.
ГУП «Мостеплоэнерго» с 1991 г. дважды в год заказывает специалистам «Аэрогеофизики» такие работы, что в совокупности с наземным акустическим методом диагностирования дает предприятию экономию порядка 20 млн руб. за один цикл съемки благодаря совершенствованию технологий ремонта и эксплуатации.
Ручные переносные пирометры работают в двух конструктивных вариантах: с контактным (погружным) зондом или с оптическим, или механическим целеуказателем. Приборы на расстоянии до 30 м позволяют замерить температуру поверхности объекта с точностью до 0,1 1 0С. Они рекомендуются для поиска утечек теплоносителя в дополнение к течеискателям, так как сравнительно высокая температура поверхности теплотрассы может быть вызвана парообразованием от залитых внешней водой труб, а вовсе не наличием течи.
Бесконтактные пирометры очень хорошо себя зарекомендовали также при проведении тепловых наладок систем отопления и вентиляции, тепловых пунктов, обследования строительных конструкций в жилых и общественных зданиях, на промышленных предприятиях. Они выпускаются рядом фирм.
Тепловизоры промышленного назначения выпускаются ГУП НПП «Электрон – оптроник» (камера TVC – 200 ML); ЗАО «Матричные технологии» прибор ЛИК – 2; ООО «ТЕХНОАС» и др.
Вихретоковые металлоискатели. Поиск заваленных, заасфальтированных крыше люков, других металлических предметов можно вести, используя вихретоковые металлоискатели, которые в зависимости от их сложности могут обнаруживать металл на глубине от 0,5 до 2 м.
Для этих целей можно рекомендовать металлоискатели типа ВМ – 901, ЛЮК – 101, Сармат 72400; металлодетектор типа Минск АН – 7210.
Рис. 4.4. Работа оператора с ручными электродамиВ настоящее время наибольшее распространение нашли следующие типы трассоискателей и рекомендуются к применению: «Абрис – 12М»; «Успех АГ – 12 – 208»; «Альтернатива АГ – 201»; «Успех КБИ – 206»; «Поиск – ТР»; «Амплитуда – СИ»; «Акустик – ТП»; «FERRLUX FL – 10SET» фирмы «Seba – Spektrum».
Поиск утечек теплоносителей. Начиная с 1994 с., в России прослеживается тенденция роста расхода воды на городское население с 235 л горячей и 100 л холодной до 400/160 л в последние годы, тогда как в высокоразвитых странах расход воды составляет 120 200 л/сут. Причинами столь большой разницы в расходе воды в России и других странах можно считать несовершенство водопотребляющих приборов и арматуры, отсутствие необходимых приборов учета, невысокую пока стоимость водопотребления и значительные (свыше 20 %) потери воды в системах водоснабжения (из-за утечек в сетях. Ниже приведенная табл. 4.2 указывает на возникающие потери в местах утечки разных размеров при рабочем давлении в 5 атм. Размер потерь, указанных в таблице с рабочим давлением в
5 атм, уменьшается при рабочем давлении в 4 атм на 89 %; в 3 атм на 77 %; в 2 атм на 63 %; в 1 атм на 45 %.
Таблица 4.2
Количество вытекающей воды из отверстий трубопроводов разных размеров
| Отверстие, мм | Литры | Кубические метры | ||
| За минуту | За час | За сутки | За месяц | |
| 0,5 | 0,33 | 20 | 0,48 | 14,4 |
| 1,0 | 0,97 | 58 | 1,39 | 41,5 |
| 1,5 | 1,89 | 110 | 2,64 | 79,0 |
| 2,0 | 3,16 | 190 | 4,56 | 136 |
| 2,50 | 8,15 | 490 | 11,75 | 351 |
| 3,5 | 11,3 | 680 | 16,3 | 490 |
| 4,0 | 14,8 | 890 | 27 | 640 |
| 4,5 | 18,2 | 1100 | 28,4 | 790 |
| 5,0 | 32,3 | 1340 | 32 | 960 |
| 5,5 | 26 | 1560 | 37,4 | 1120 |
| 6,0 | 30 | 1800 | 43,2 | 1300 |
| 6,5 | 34 | 2050 | 49,1 | 1478 |
| 7,0 | 39,3 | 2360 | 56,5 | 1700 |
При рабочем давлении в 6 атм они возрастают на 110 %; в
7 атм на 118 %; в 8 атм на 127 % в 9 атм на 134 %; в
10 атм на 141 %.
Снижать потери воды при транспортировке ее к потребителю можно и необходимо за счет замены стальных труб сроком службы 7 10 лет на трубы с внутренним покрытием, трубы нержавеющие, низколегированные, трубы из пластмасс со сроком службы 30 50 лет, а также своевременно выявляя утечки на действующих сетях. Диагностика состояния труб и использование современных технологий выявления, поиска мест утечек и их устранение позволяют снизить потери воды, ускорить устранение аварий, обеспечить и снизить нормативно-расчетные показатели водоснабжения жителей.
О методике поиска утечек. Возникающие утечки воды создают акустические шумы, которые распространяются в трубопроводах, каналах и в земле в виде сферических волн-колебаний. Применяя соответствующие средства, можно при приборном прослушивании дефектных трубопроводов определить точное расположение утечек.
Возникновение шума утечки происходит от трения вытекающей воды о стенки труб и сопротивления струе окружающего трубу материала.
Более плотные грунты обеспечивают большую скорость распространения и радиус слышимости звука, потому, что меньше заглушаются сигналы высоких частот (более 1000 Гц).
Менее плотные грунты передают звук на меньшее расстояние и заглушают высокие частоты. Рыхлый грунт, мягкая поверхность (снег, трава) усиливают заглушающий эффект.
Поиск утечек может производиться несколькими способами. Наиболее простой акустическое прослушивание поверхности трасс, концов труб просто ухом человека или с использованием геомикрофона, и так называемый корреляционный метод (коррекция совмещение).
Использование приборов акустического контроля (шумомеров) позволяет быстро прослушать подозрительные на утечку места трассы. Поиск повреждений следует начинать с уточнения района поиска, так как место утечки и слив воды от него могут разделяться сотнями и даже тысячами метров.
Парение камер, дренажей, проталины грунта и сухой асфальт зимой, сильные шумы на вводах труб в здания, падение давления на отдельных участках трассы укажут район поиска. Поэтому необходима повышенная внимательность и обученность персонала, ведущего поиск.
Прослушивание трасс с помощью геомикрофонов необходимо производить точно по оси канала с шагом 0,8 1 м между точками замера. Места установки их должны быть очищены от снега, льда и грунта. Работа производится при давлении в трубопроводе не менее 3,5 5 атм и более. Величина утечки должна быть не менее 8 10 л/мин (0,5 м
3/ч). Сильный ветер (более 5 м/с), посторонние шумы (от автомашин, пешеходов, вентиляторов и др.), атмосферные осадки не дадут возможности услышать шумы утечки, т.е. полезный сигнал прибора. Так же не дадут результатов поиска наличие воды в канале, мелкая утечка, низкое давление в трубопроводе. Не следует прослушивать трассы в неустановившемся режиме, по деревянным покрытиям. Углы поворота трасс, местные сужения, неподвижные опоры, обрушение каналов могут дать ложный сигнал о наличии повреждения.
Внимательно нужно работать у стен зданий наличие шума у стены может давать неподвижная опора или шум бытовых аппаратов из квартир. В зимнее время при наружных температурах минус 20 минус 30 0С вскипающая вода в каналах тепловых сетей может также давать ложные сигналы повреждений по всей трассе (или в отдельных водных линзах). Сильное парение трассы требует от оператора особой осторожности при проведении обследований есть опасность провалиться в кипящую жижу или промоину и получить сильные ожоги тела.
Защиту от ветра при прослушивании можно обеспечить установкой переносного экрана (лист фанеры, палатка и др.), уменьшить шум от людей или машин можно путем перекрытия движения или прослушивать утечку ночью, давление в трубе можно поднимать, подключая дополнительные насосы или малошумящий компрессор, баллон со сжатым воздухом.
Перед прослушиванием залитого водой канала необходимо произвести ее откачку. Подачу воды в трубу перед прослушиванием необходимо производить через ее полное сечение, так как при дыре в трубопроводе размером с кулак подпитка через кислородный шланг диаметром 12 мм ничего не даст давление в трубе не поднимется.
Как правило, течепоисковый комплект прибора состоит из датчика (геомикрофона) со штангой, усилителя сигналов на плечевом ремне и наушников, легко переносится одним оператором, позволяет с высокой точностью до 0,3 м при глубине до 5 м обнаруживать утечки.
Для прослушивания шумов утечки рекомендуются к использованию следующие приборы-течеискатели: ТА – 12М; АТГ – 208; Поиск – Т4 (Россия): Hydrolux HL – 400 Set,
HL – 4000 Set фирмы Seba – Spektrum (Германия), а также совмещенные тече- и трассоискатели в комплекте
ТА – 12М + Абрис – 12М; Поиск 1 МК, Успех АТГ – 209.
Корреляционный метод поиска мест утечек. В условиях сильных шумов, больших глубин залегания коммуникаций, при залитой водой трассе более эффективно использовать корреляционный метод поиска мест утечек. Принцип работы прибора основан на корреляционном анализе акустических сигналов, принимаемых двумя датчиками в
доступных для оператора точках трубопровода, и заключается в измерении разности времени прохода по трубе к датчикам шумов утечки и вычисления расстояния от датчиков до места повреждения.
Корреляционный течеискатель состоит из коррелятора, предназначенного для приема, фильтрации и преобразования электрических сигналов, и двух датчиков с магнитными держателями. Датчики устанавливаются на трубопровод по обе стороны от предполагаемого места утечки (например, в центральном тепловом пункте, камере теплосети, месте раскопа и др.), подключаются к коррелятору с помощью кабелей связи (на двух катушках по 100 150 м) или с помощью радиоканала. После введения в коррелятор исходных данных материала трубопровода, расстояния между датчиками на экране дисплея выдается расстояние до места повреждения. Указанное коррелятором место повреждения рекомендуется прослушать акустическим течеискателем для повышения вероятности обнаружения течи.
Из практики работы с прибором установлено точность обнаружения течи в сложных условиях с помощью совмещенного акустического метода и корреляционного достигает 75 90 % случаев. Рекомендуется использовать для работы выпускаемые в настоящее время корреляционные течеискатели «Коршун – 9» (ФЦЭ АКХ), «Вектор 2001» (НПК «Вектор»), «Correlux – P1 – Standart» (Seba – Spektrum).
В последнее время ряд фирм предлагает услуги и приборы для диагностики тепловых и других сетей на наличие и местоположения коррозионных дефектов труб, утонений стенок от внутренней и наружной коррозии, расчета остаточного ресурса службы, восстановления утерянной исполнительной документации, уточнения места расположения трассы и профиля трубопровода, определения несанкционированных врезок в трубопровод, определения габаритов объекта, диагностики материала конструкции и сооружений и др. Предлагаемые технологии, как правило, не вмешиваются в основной технологический процесс объекта, т.е. не требуют его остановки или изменения.
Определение мест утечек с помощью тепловизоров. Уточнение мест утечек на теплотрассах и расположения их в натуре может помочь использование инфракрасных приборов тепловизоров, выполняемых как в стационарно - перевозном варианте, так и в виде легких ручных переносных приборов пирометров (измерителей температуры). Первые стационарно установленные на самолете тепловизоры были опробованы в советское время для сканирования тепловых сетей Киева. Уже первые съемки дали обнадеживающие результаты и с помощью экспресс - диагностики помогли существенно скорректировать графики перекладки ветхих тепловых сетей, обнаружить места скрытых подтоплений трубопроводов, места несанкционированных врезок, утерянные коммуникации.
Разработанные киевскими теплофикаторами совместно со специалистами ФГУ НПП «Аэрогеофизики» методики легли в основу нового направления в диагностировании тепловых сетей с помощью воздушной аэротепловизионной съемки и успешно применены в Москве, Волгограде, Липецке, Тюмени, Сургуте и др.
С учетом накопленного опыта была разработана программа тепловой инфракрасной съемки инженерных сетей городов ТИКАС. Важнейшее достоинство этой программы высокая оперативность и производительность (но пока дороговизна услуги). Так, в 2003 г. по инициативе «Мосгоргеосети» тепловая аэрофотосъемка была включена в программу правительства
г. Москвы и выполнена на площади 1300 км2 с выдачей результата всем заинтересованным потребителям.
ГУП «Мостеплоэнерго» с 1991 г. дважды в год заказывает специалистам «Аэрогеофизики» такие работы, что в совокупности с наземным акустическим методом диагностирования дает предприятию экономию порядка 20 млн руб. за один цикл съемки благодаря совершенствованию технологий ремонта и эксплуатации.
Ручные переносные пирометры работают в двух конструктивных вариантах: с контактным (погружным) зондом или с оптическим, или механическим целеуказателем. Приборы на расстоянии до 30 м позволяют замерить температуру поверхности объекта с точностью до 0,1 1 0С. Они рекомендуются для поиска утечек теплоносителя в дополнение к течеискателям, так как сравнительно высокая температура поверхности теплотрассы может быть вызвана парообразованием от залитых внешней водой труб, а вовсе не наличием течи.
Бесконтактные пирометры очень хорошо себя зарекомендовали также при проведении тепловых наладок систем отопления и вентиляции, тепловых пунктов, обследования строительных конструкций в жилых и общественных зданиях, на промышленных предприятиях. Они выпускаются рядом фирм.
Тепловизоры промышленного назначения выпускаются ГУП НПП «Электрон – оптроник» (камера TVC – 200 ML); ЗАО «Матричные технологии» прибор ЛИК – 2; ООО «ТЕХНОАС» и др.
Вихретоковые металлоискатели. Поиск заваленных, заасфальтированных крыше люков, других металлических предметов можно вести, используя вихретоковые металлоискатели, которые в зависимости от их сложности могут обнаруживать металл на глубине от 0,5 до 2 м.
Для этих целей можно рекомендовать металлоискатели типа ВМ – 901, ЛЮК – 101, Сармат 72400; металлодетектор типа Минск АН – 7210.