А.А. Александров, технический директор, ООО «Российские мониторинговые системы»,
В.Л. Переверзев, генеральный директор, ЗАО «Санкт-Петербургский Институт Теплоэнергетики», г. Санкт-Петербург

В настоящее время в России при создании новых тепловых сетей бесканальной прокладки (т.е. укладываемых непосредственно в грунт) нормативными документами предписано использовать стальные трубы с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ) в полиэтиленовой оболочке, оснащенных проводниками системы оперативного дистанционного контроля (СОДК) увлажнения изоляции. Их применение направлено на повышение экономичности и надежности тепловых сетей и основывается на технологиях зарубежных фирм. Технология включает в себя диагностирование, состоящее в определении изменения электрического сопротивления при появлении влаги в ППУ-изоляции между трубой и сигнальным проводником, проложенным вдоль всего трубопровода, и локализацию места увлажнения методом локации.

Такое диагностирование теплопроводов позволяет обнаруживать возникающие в процессе строительства и эксплуатации дефекты, производить локализацию мест их возникновения.

Обнаружение и локализация дефектов может производиться при помощи специальных приборов тремя способами.

1. Переносным детектором для определения наличия и типа дефекта (периодичность - 1 раз в 2 недели). Переносным локатором для локализации места возникновения дефекта (периодичность - по результатам измерений детектором).

2. Стационарным детектором для определения наличия и типа дефекта (периодичность -постоянно 24 часа в сутки). Переносным локатором для локализации места возникновения дефекта (периодичность - по результатам срабатывания детектора с учетом регламентного времени прибытия оператора с локатором).

3. Стационарным локатором для определения наличия и типа дефекта с одновременной локализацией и фиксацией места его возникновения (периодичность - зондирующие импульсы один раз в 4 минуты (постоянно 24 часа в сутки)).

В настоящее время в России, согласно СП 41-105-2002, применяются только два первых

способа определения дефектов тепловых сетей в ППУ-изоляции, оснащенных проводниками ОДК. Эффективность этих способов вызывает много вопросов у специалистов, обслуживающих теплосети, а локализация мест возникновения дефектов при помощи переносных локаторов превращается в трудоемкую операцию, не всегда приводящую к корректным результатам. Чтобы определить причину низкой эффективности существующих в России систем ОДК, был проделан сравнительный анализ принципов построения импортных и отечественных СОДК, из которого можно выделить основные отличия принципиального характера:

Отсутствие в требованиях нормативных документов соблюдения параметра - комплексного сопротивления (импеданса) трубы ППУ с ОДК как электрического элемента;

Несоблюдение расстояния от металлической поверхности элемента до проводников ОДК в трубах и фасонных изделиях (более того в нормах установлен переменный параметр расстояния - от 10 до 25 мм );

Отсутствие устройств согласования линии опроса проводников ОДК с локаторами (рефлектометрами);

Применение кабелей типа NYM с высоким коэффициентом затухания зондирующего импульса для соединения проводников ОДК трубопроводов и терминалов.

Для определения эффективных способов поиска дефектов изоляции предизолированных трубопроводов ППУ специалистами ООО «РМС», ЗАО «СПб ИТЭ» и ГУП «ТЭК СПб» были проведены испытания различных опросных линий системы ОДК (с использованием кабеля типа NYM, коаксиального кабеля и различных рефлектометров) на натурной модели трубопровода с воспроизведением типовых дефектов изоляции.

На территории филиала «ЭАП» ГУП «ТЭК СПб» смонтирован участок ППУ трубопровода тепловой сети условного диаметра Ду57 с применением фасонных изделий, сильфонного компенсатора и концевого элемента (рис. 1, фото 1).

Для моделирования дефектных участков тепловой сети на модели были оставлены незаделанные стыки с желобами из жести (фото 2). Остальные стыки выполнены методом заливки вспенивающихся компонентов с использованием термоусаживаемых муфт.

При монтаже системы ОДК согласно СП 41-105-2002 (кабель типа NYM) использовали 10-метровый кабель отточки подключения рефлектометра до трубопровода и 5-метровый кабель на промежуточном концевом элементе.

Монтаж системы ОДК согласно технологии фирмы EMS (АВВ) (с использованием соединительного коаксиального кабеля и согласующих трансформаторов линии «соединительный провод - сигнальный проводник») был выполнен 10-метровым коаксиальным кабелем отточки подключения рефлектометра до трубопровода (фото 3).

Для снижения потерь в линии опроса соединение рефлектометра с кабелем осуществлялось при помощи коаксиальных фитингов.

Измерения проводились рефлектометрами РЕЙС-105 и mTDR-007 (снятие рефлектограмм) при моделировании наиболее вероятных видов дефектов на тепловой сети: обрыв, короткое замыкание проводника на трубу, однократное и двойное увлажнение изоляции (в разных местах).

В рамках данного эксперимента были исследованы возможности комбинированного применения различных кабелей при монтаже линии опроса сигнальных проводников СОДК (наличие проходного терминала) в следующей последовательности: коаксиальный кабель - проводник ОДК - кабель NYM - проводник ОДК с разрывом проводников в конце линии опроса.

В результате проведенных испытаний и измерений можно сделать следующие выводы.

1. Затухание зондирующего импульса в кабеле типа NYM (рис. 2б) в несколько раз выше, чем в коаксиальном кабеле (рис. 2а). Это снижает длину обследуемого участка, ограничивая эффективное применение локатора на участках от камеры до камеры (150-200 м).

2. В связи с большими потерями мощности зондирующего импульса, при его прохождении по кабелю NYM необходимо повышать его энергию за счет увеличения длительности импульса, что приводит к снижению точности определения расстояния до места дефекта трубопровода.

3. Отсутствие согласующих элементов на переходах «кабель - труба», «труба - кабель» приводит к изменению формы отраженных импульсов, сглаживает их фронты и снижает точность определения места дефекта изоляции (рис. 3).

Российские трубы в ППУ-изоляции имеют отличные от импортных волновые свойства и параметры. Комплексное электрическое сопротивление (импеданс) труб и фасонных изделий на практике варьируется от 267 до 361 Ом (трубы ABB имеют импеданс 211 Ом), поэтому применение зарубежных согласующих устройств на наших трубах невозможно (ООО «РМС» разработаны согласующие устройства для труб ППУ, выпущенных по российским стандартам, имеется положительный опыт их практического применения на реальных объектах).

На данном пункте выводов следует остановиться особо, ввиду его важности для эксплуатации СОДК.

Разброс импеданса для различных трубоэле-ментов приводит к варьированию так называемого коэффициента укорочения для этих трубоэле-ментов. Как известно, измерения проводят при одном общем для всего трубопровода коэффициенте укорочения. Таким образом, имея вдоль трубопровода участки с различными коэффициентами укорочения, мы получим несоответствие измеренных электрических параметров – реальным физическим параметрам трубопроводов, причем несоответствие будет тем больше, чем длиннее трубопровод и чем больше на нем фасонных изделий (из практики несоответствие достигает до 5 м на 100-метровом участке трубопровода).

Для качественного оформления исполнительной документации по СОДК необходимо проводить контроль не только сопротивления изоляции и омического сопротивления петли проводников, но и измерение коэффициента укорочения каждого монтируемого трубоэлемента при помощи рефлектометра, фиксируя результаты измерений на исполнительной схеме трубопровода. В противном случае ошибки при поиске обрывов проводников и увлажнения изоляции, приведут к увеличению стоимости производства ремонтных работ за счет значительного увеличения объема земляных и восстановительных работ.

Отсутствие нормирования импеданса позволяет недобросовестным производителям при производстве труб в ППУ-изоляции применять в качестве проводников ОДК медный лакированный обмоточный провод. Это позволяет получать при монтаже превосходные электрические характеристики и «вечно исправный» трубопровод не зависимо от любого увлажнения изоляции. Система ОДК, в таком случае, является бесполезным, бутафорским приложением.

Так как импеданс зависит от диэлектрической проницаемости среды и расстояния от трубы до проводника, то применение нестандартных методов производства труб приводит, как правило, к увеличению импеданса и как следствие коэффициента укорочения трубоэлемента. Нормирование импеданса позволило бы осложнить доступ некачественных труб на рынок.

5. Применение кабелей NYM в качестве линии связи между локатором и трубопроводом ППУ с СОДК, а также в качестве соединителей между различными участками трубопроводов, полностью исключает применение стационарных специализированных локаторов повреждений (рис. 4) и не позволяет рассматривать тепловую сеть в качестве объекта автоматизации и диспетчеризации, оставляя значительные расходы на обходчиков и обслуживающий персонал (табл. 1).

6. Применение на одном контролируемом участке трубопровода различных типов соединительных кабелей неэффективно.

Наиболее эффективными являются системы ОДК, основанные на применении коаксиальных кабелей с согласующими устройствами. Такие системы ОДК полностью совместимы с приборами контроля проводников труб ППУ (использование которых предписывает СП 41-105-2002) и позволяют значительно повысить эффективность их применения.

Использование коаксиальных кабелей связи между трубопроводами откроет возможность применения специализированных стационарных локаторов повреждений для тепловых сетей. Что, в свою очередь, позволит:

Объединить в последствии локальные системы ОДК в единую сеть с необходимой иерархией;

Отображать состояние локальных СОДК на центральном диспетчерском пункте с указанием конкретного места дефекта сети (примером реализации подобной системы может служить опыт ГУП «ТЭК СПб»);

Оперативно принимать меры по ликвидации дефектов на начальной стадии их возникновения;

Снизить расходы на эксплуатацию систем ОДК (табл.1);

Экономить значительные средства на аварийном ремонте тепловых сетей (табл. 2);

Повысить надежность сетей за счет уменьшения аварийных отключений;

Получать объективную информацию о дефектах и состоянии тепло- и гидроизоляции на тепловой сети за счет устранения влияния субъективного человеческого фактора в подобного рода вопросах.

В заключение следует отметить, что система ОДК трубопроводов только на первый взгляд кажется простой и даже примитивной в монтаже. Большинство строительных организаций доверяют монтаж СОДК обычным электрикам, которые монтируют СОДК как обычные осветительные сети или подземные кабельные прокладки. В результате вместо эффективного средства контроля организации, эксплуатирующие тепловые сети, получают бесполезное приложение к тепловой сети.

Также необходимо отметить, что грамотно смонтированные системы ОДК позволяют реализовать все преимущества трубопроводов с ППУ-изоляцией, в частности максимально автоматизировать поиск мест увлажнения и повреждения изоляции трубопроводов, повысить точность определения этих мест. Трубопроводы с другими типами изоляции (АПб, ППМ и т.п.) в принципе не обладают подобными преимуществами.

Монтаж СОДК должны вести профессиональные организации, понимающие все тонкости и нюансы в обнаружении дефектов при помощи рефлектометров, имеющие необходимое оборудование, практический опыт строительства и наладки систем. Только профессионалы способны создавать эффективно работающие системы -СОДК не является исключением из этого правила.

Литература

1. СП 41-105-2002. Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке.

2. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети.

3. Слепченок В.С. Опыт эксплуатации коммунального теплоэнергетического предприятия. Уч. пособие - СПб., ПЭИпк, 2003 г., 185 с.

Система ОДК позволяет контролировать состояние трубопровода, оперативно сигнализировать о появившейся неисправности и точно указать место любого дефекта. Наличие системы ОДК значительно экономит денежные средства и сокращает время, затрачиваемое на обслуживание трубопровода.

Система контроля позволяет обнаружить следующие дефекты:

• Повреждение металлической трубы (свищ).
• Повреждение полиэтиленовой оболочки.
• Обрыв сигнальных проводников.
• Замыкание сигнальных проводников на металлическую трубу.
• Плохое соединение сигнальных проводов на стыках.

Состав системы ОДК

Система оперативно-дистанционного контроля представляет собой специальный комплекс приборов и вспомогательного оборудования (которое в дальнейшем будет именоваться элементами системы ОДК) с помощью которого осуществляется контроль состояния трубо-провода. Исключение какого-либо элемента из состава системы нарушает ее целостность и нормативную функциональность.

В состав системы контроля входят следующие компоненты:

• Сигнальные проводники
• Контрольно-измерительное оборудование (Детекторы повреждений, импульсный рефлектометр – локатор, контрольно-монтажный прибор «Robin КМР 3050 DL»).
• Коммутационные терминалы.
• Соединительные кабели.
• Наземные и настенные ковера.
• Материалы и оборудование для монтажа.

Сигнальные проводники

Назначение

Все трубопроводы и фасонные изделия (тройники, отводы, задвижки, неподвижные опоры, компенсаторы) должны быть оснащены сигнальными проводниками. С помощью сигнальных проводов (по ним передается сигнал – ток или высокочастотный импульс) определяется со- стояние трубопровода.

Технические параметры

Конфигурация проводников

Сигнальные провода, устанавливаемые внутри теплоизоляционного слоя пенополиуретана, протягивают параллельно изготавливаемой трубе и геометрически располагают их на “3” и “9” или “2” и “10” часов.

Функциональное назначение проводников

Монтируемые провода абсолютно одинаковые, однако по назначению подразделяются на основной и транзитный провода.
Основной провод – это сигнальный проводник, заходящий при монтаже теплотрассы во все ее ответвления. Этот провод является главным для определения состояния трубопровода, так как повторяет его контур.
Транзитный провод – это сигнальный проводник, который не заходит ни в одно ответвление теплотрассы, а проходит по кратчайшему пути между начальной и конечной точкой трубопровода и в основном служит для образования сигнальной петли.

Монтаж проводников при строительстве

При строительстве теплотрассы монтаж проводников производится на стыковых соединениях трубопровода.
Монтаж проводов надо осуществлять таким образом, чтобы основной сигнальный провод находился справа по направлению подачи воды к потребителю на всех трубопроводах, а все боковые ответвления должны включаться в разрыв основного сигнального проводника. Боковые ответвления к транзитному проводу подключать запрещается.

Соединение проводов на стыках

Сигнальные провода соединяются между собой соответственно: основной с основным, а транзитный с транзитным.
С помощью пассатижей аккуратно выпрямляются и растягиваются скрученные в спираль провода и, не допуская изломов, располагаются параллельно внутри .
Провода зачищаются с помощью наждачной бумаги от остатков пены и краски, а затем тщательно обезжириваются.
Провода следует натянуть и отрезать лишние части таким образом, чтобы не было слабины при соединении.
Вставить концы проводов в обжимную гильзу и опрессовать гильзу с обеих сторон с помощью обжимных клещей.
После этого полученное соединение необходимо облудить с помощью неактивного флюса, припоя ПОС-61 и газового паяльника (или электрического, если есть электропитание 220В) соединение проводов нагревают паяльником, через несколько секунд оно нагревается до температуры плавления припоя.
Соединение запаяно правильно, в том случае, когда припой заполняет обжимную втулку с обеих сторон.
Для проверки правильности соединения необходимо потянуть за сигнальные провода, чтобы проверить, в порядке ли сращивание.
Вжать провода в специальные прорези в держатели проводов, предварительно прикрепленные к металлической трубе.

ПСК Полистрой кроме изготовления продукции с ППУ оказывает услуги по изоляции стыков на теплотрассе, монтажу и наладке системы ОДК, сдаче системы ОДК на объекте эксплуатирующей организации, диагностике и ремонту.

Изоляция стыков на теплотрассе

Стальные уже доказали свою эффективность в нашей стране. Самый «тонкий» момент при их прокладке – это изоляция стыков. Сама труба защищена от коррозии на заводе-изготовителе, но стыки требуют хорошей герметизации. Даже если грунтовые воды не подступают к поверхности трубы, на них может выпадать роса в период отключения тепла. Через стык попадёт влага, и вся труба подвергнется коррозии.

Чем лучше будет изоляция, тем меньше шансов на аварийную ситуацию. Самый эффективный способ соединения – это использование муфт. Мы предлагаем термоусаживаемые, электросварные, оцинкованные муфты, а также термоклей и пенокомплекты.

Изолируем стыки труб диаметром от 110 до 1600 мм.

Монтаж и наладка системы ОДК (СОДК)

Система ОДК помогает контролировать состояние теплоизоляционного слоя теплосети и обнаруживать места увлажнения. Эта система работает не только в период эксплуатации, но и при монтаже. Можно отслеживать, насколько качественно изолируются стыки. С её помощью предотвращаются аварии, ведь информация поступает заблаговременно.

СОДК включена в обязательную программу прокладки трубопроводов в ППУ изоляции по ГОСТу 30732-2006. Стоимость системы составляет не более 2% от общей стоимости проекта, а польза от неё колоссальная. Следует отметить, что один прибор с переносным детектором способен контролировать несколько объектов.

Система включает в себя:

• сигнальные проводники в теплоизоляции;
• терминалы в точках контроля и коммутации сигнальных проводников;
• кабели для соединения сигнальных проводников с терминалами в точках контроля;
• детекторы переносные и стационарные;
• приборы для определения точного места повреждения или протечки;
• тестеры изоляции;

Компания ПСК Полистрой оказывает услуги по проектированию и расчету систем ОДК, монтажу СОДК на трассе.

Сдача системы ОДК на объекте эксплуатирующей организации

После монтажа и отладки специалисты компании протестируют все элементы трубопровода. После тестирования производится обследование параметров системы ОДК с выдачей акта предварительной сдачи. Окончательная сдача системы контроля теплосети эксплуатирующей организации проводится монтажной организацией совместно с компанией ПСК Полистрой.

Диагностика и ремонт

Если в процессе эксплуатации теплосети появилась течь, с помощью системы ОДК её нетрудно обнаружить. Изоляция сигнальных проводов намокает, и сигнал слабеет или прерывается. Конкретное место определяет прибор – рефлектомер.

Рефлектомеры обнаруживают обрыв сигнальных проводников, намокание изоляционного слоя ППУ. Немаловажно, что при диагностике работа теплосети не останавливается. Эти приборы способны указывать на проблему даже до срабатывания детекторов повреждения, хранить результаты предыдущих измерений, соединяться с компьютером для построения динамики.

Специалисты компании ПСК Полистрой не только найдут место и причину нарушения работы теплосети, но и устранят предаварийную ситуацию .

Будем рады сотрудничеству с вами!

Описание:

А. В. Аушев , сгенеральный директор ООО «Термолайн»

С. Н. Синавчиан , канд. техн. наук, доцент кафедры РЛ-6 МГТУ им. Н. Э. Баумана

Сети центрального отопления и горячего водоснабжения представляют собой теплоизолированную металлическую трубу, создающую герметичный контур для перемещения жидкостей под давлением до 1,6 МПа. В условиях города задача контроля его герметичности определяется как необходимостью сохранения его функциональности, а значит снижения потерь теплоносителя и экономии тепловой энергии, так и требованиями безопасности горожан.

Одним из методов контроля герметичности металлического трубопровода является контроль давления в нем. Однако ряд причин, таких как наличие расхода теплоносителя потребителем, зависимость давления от температуры в замкнутом объеме и низкая точность манометров, делают этот метод весьма грубым.

Определение утечек при канальной и бесканальной прокладке теплопроводов

Теплопроводы можно разделить на две группы:

• обладающие дополнительной герметичной оболочкой теплоизоляции по всей длине (бесканальная прокладка),
• с негерметичной оболочкой изоляции, выполняющей в основном функции ее фиксации (канальная прокладка).

Рассмотрим эти группы с точки зрения обеспечения возможности обнаружения и локализации местоположения утечки теплоносителя.

Канальную прокладку применяют, как правило, для трубопроводов, изоляционный слой которых не защищен дополнительной гидроизоляционной оболочкой по всей длине. Для трубопроводов канальной прокладки поиск утечки возможен только при использовании специальной аппаратуры. Такой аппаратурой являются акустические и корреляционные течеискатели, принцип действия которых основан на определении местоположения мощного источника звуковых и вибрационных колебаний при истечении жидкости за пределы герметичного контура.

Также применяют тепловизоры, данные которых позволяют определять местоположение максимального уровня инфракрасного излучения грунта, нагреваемого бесконтрольно истекающим из трубопровода теплоносителем. Иногда применяют химический анализ грунтовых и сточных вод, определение наличия теплоносителя в которых свидетельствует о порыве трубопровода.

Однако в условиях города присутствие смежных коммуникаций (куда уходит теплоноситель), а также неравномерность глубины и поверхности грунта над трубопроводом вносят существенные трудности в определение местоположения утечки при применении тепловизоров и химического анализа вод. Поиск местоположения порыва трубопровода при канальной прокладке, как правило, заключается в комплексном подходе при выполнении данных работ. Кроме того, ни один из перечисленных методов невозможно реализовать дешевым постоянно установленным оборудованием, поэтому экономически доступная возможность автоматического оповещения об аварийной ситуации на трубопроводе отсутствует.

Для бесканальной прокладки применимы только трубопроводы, теплоизоляционный слой которых защищен дополнительной внешней гидроизоляционной оболочкой. Однако эта оболочка не только служит барьером для внешних грунтовых или талых вод, но и является препятствием для проникновения теплоносителя в обсыпку при потере герметичности металлической трубы. При этом истечение теплоносителя в обсыпку не сопровождается мощным выделением акустического шума и вибрации, как это происходит при канальной прокладке, что является причиной малой эффективности использования акустических и корреляционных методов.

Единственным способом (из приведенных выше для трубопроводов канальной прокладки) определения наличия и местоположения разгерметизации металлического трубопровода или внешней оболочки является использование тепловизоров. Однако в условиях города этот способ нельзя считать точным, а автоматизация оповещения об аварийной ситуации недоступна.

Системы оперативного дистанционного контроля трубопроводов

Использование системы оперативного дистанционного контроля (СОДК) трубопроводов в пенополиуретановой (ППУ) изоляции является единственно возможным гарантированным способом контроля состояния изоляции трубопровода канальной прокладки . СОДК представляет собой комплекс из приборной части и трубной, состоящей из двух медных проводников, расположенных в толще изоляции параллельно металлическому трубопроводу по всей его длине (рис.). При намокании изоляции вследствие разгерметизации металлической трубы и внешней полиэтиленовой оболочки ее сопротивление резко снижается, что детектируется стационарными приборами контроля состояния изоляции.

Согласно данные детекторов СОДК необходимо фиксировать не реже одного раза в две недели. Сбор информации традиционно осуществляется сотрудниками службы эксплуатации – «обходчиками», задачей которых является не только обход множества точек, но и фиксация на бумажном носителе данных стационарных и переносных детекторов состояния изоляции. Увеличивающиеся с каждым годом объемы внедрения трубопроводов в ППУ-изоляции, оснащенных СОДК , не позволяют их эффективно контролировать методом обхода, что является причиной необходимости применения систем диспетчеризации (см. справку).

Преимущества диспетчеризации

Еще раз отметим, что автоматический контроль герметичности металлической трубы и внешней оболочки реализуем только для трубопроводов в ППУ-изоляции канальной прокладки, оборудованных СОДК. Постоянный дистанционный мониторинг состояния таких трубопроводов имеет следующие преимущества перед традиционным способом сбора информации:

• Мгновенное оповещение об изменении состояния трубопровода и целостности СОДК.

Согласно п. 9.2 : «Для оперативного выявления повреждений трубопровода необходимо обеспечить регулярный контроль состояния СОДК (не реже двух раз в месяц) с помощью детектора». За это время при прорыве металлической трубы возможен выход из строя всего участка трубопровода с ППУ-изоляцией. Возможно распространение воды внутри теплоизоляции трубопровода (между ППУ-изоляцией и оболочкой, а также ППУ-изоляцией и металлической трубой) на десятки метров в течение короткого времени. Эффективная эксплуатация таких участков в дальнейшем невозможна, процесс их намокания является необратимым, что приводит к необходимости перекладки десятков метров трубопровода.

Особо отметим, что потеря целостности металлической трубы в ППУ-изоляции не сопровождается резким падением давления в системе, как это происходит в трубопроводах канальной прокладки. Это связано, во-первых, с герметичностью полиэтиленовой оболочки, а во-вторых, с бесканальным методом прокладки трубопровода в ППУ-изоляции. Давление в трубе может сохраняться даже при распространении сетевой воды вдоль трубопровода на десятки метров. Данный факт свидетельствует о невозможности обнаружения аварийной ситуации на трубопроводе в ППУ-изоляции, кроме как с помощью исправной СОДК. В течение двух недель отсутствия съема показаний с детекторов возможен подмыв грунта, что приведет к обвалу несущих слоев почвы, а это, в свою очередь, в условиях города может привести не только к большому материальному ущербу, но и к человеческим жертвам.

• Отсев ложных вызовов.

Специфика работы «обходчиков» определяет возможность фиксации ими ложной информации или отсутствие передачи реальных сведений о показаниях детекторов аварийным службам. Зачастую при прибытии бригад реагирования показания детекторов соответствуют нормальной работе трубопровода, а ложный вызов связан с некомпетентностью «обходчика». Но хуже, если он не зафиксировал или не передал сведения об аварии на трассе. Сотрудники службы эксплуатации или сторонняя организация (работающая по договору), ответственные за съем показаний по месту способом обхода, могут реально не посещать контролируемые объекты, а сами при этом фиксируют «нормальное» состояние трубопровода, так как знают, что на данном этапе их никто не контролирует. Тогда время подмыва грунта превышает две недели, что значительно усугубляет последствия аварии на трубопроводе и увеличивает длину требуемой замены. Исключая человеческий фактор из цепочки оповещения об аварийной ситуации, мы значительно повышаем надежность трубопроводов в ППУ-изоляции.

• Исключение коррупционной составляющей.

Возможна ситуация, когда сотрудник службы эксплуатации, ответственный за съем показаний по месту, по каким-либо причинам умышленно пытается скрыть или исказить реальное состояние трубопровода – например, этим же сотрудником был принят в эксплуатацию трубопровод в ненадлежащем качестве или с неисправной СОДК. При организации удаленного контроля можно исключить коррупционную составляющую, имеющую место при приемке трубопроводов в эксплуатацию. Подобный подход также позволит обеспечить более высокое качество сдаваемых трубопроводов, так как принимает его в эксплуатацию один сотрудник, а контролирует через ПД другой.

• Применение многоуровневых детекторов.

Как правило, на теплотрассах установлены одноуровневые стационарные детекторы повреждений. Они сигнализируют о намокании трубопровода, при котором сопротивление его изоляции снижается только до 5 кОм. Использование многоуровневых детекторов с токовым выходом обеспечивает возможность обнаружения дефекта трубопровода на ранней стадии его формирования. Детектирование сопротивления изоляции контролируемого трубопровода происходит в шести диапазонах, верхний из которых соответствует идеальному состоянию изоляции (более 1 МОм). Скорость снижения сопротивления от верхнего диапазона до нижнего (менее 5 кОм) свидетельствует о размерах дефекта: чем выше скорость – тем значительнее дефект трубопровода.

• Удобство восприятия получаемой информации, ее обработка и хранение.

Сегодня вся информация, полученная от «обходчиков», хранится в основном на бумажных носителях и практически не поддается статистической обработке. Собираемые с помощью системы диспетчеризации данные не только являются более объемными, полными и достоверными, но и дают возможность проводить обработку с помощью различных алгоритмов математического анализа. Это позволяет отсеивать сезонные изменения состояния изоляции трубопровода, ложные срабатывания, ошибки, обусловленные человеческим фактором. Использование специального программного обеспечения позволяет автоматически формировать отчеты о состоянии трубопроводов, отслеживать характер и скорость реагирования персонала на местах, а при накоплении достаточной выборки проводить статистический анализ сведений об использовании трубопроводов с ППУ-изоляцией.

• Гибкость системы диспетчеризации.

Стабильность и качество функционирования любой системы телеметрии зависят от правильной организации архитектуры взаимодействия ее компонентов. Обычная структура системы диспетчеризации предусматривает сбор данных от территориально распределенных контролируемых объектов (часто однотипных) в единый центр. Бывают и другие варианты: многоуровневое построение диспетчерских, локальные узлы сбора или ретрансляции данных и прочие, но сути централизованного построения системы они не меняют. При этом размер системы в зависимости от объекта может быть как небольшим (в случае квартала, предприятия), так и гигантским (филиал, город, область).

• Экономическая целесообразность.

Роль автоматизации и модернизации технологического оборудования коммунальных сетей в современной действительности заключается не только в повышении качества обслуживания населения, но и в снижении стоимости предоставления услуги транспорта тепла и горячей воды. Важными экономическими факторами снижения эксплуатационных затрат являются отсутствие фонда заработной платы «обходчиков», их материального обеспечения, отсутствие необходимости обучения, контроля и бухгалтерского учета. Отсутствуют также дополнительные затруднения, связанные с организацией доступа «обходчиков» в помещения, где установлены детекторы. Особое значение имеет скорость доставки информации об аварийной ситуации, что является основным положительным экономическим показателем.

Перечисленные преимущества систем диспетчеризации показаний детекторов состояния трубопроводов в ППУ-изоляции стали причиной их применения еще в начале 2000-х годов. Первые упоминания о положительных эффектах опубликованы в . На данный момент в одной из теплосетей Московской области единовременно функционируют несколько систем передачи данных, осуществляющих обмен информацией как по кабельным линиям, так и по GSM-каналу.

Способы реализации систем передачи данных

Первый способ – это интеграция стационарных детекторов повреждений как первичных источников информации в архитектуру действующих систем телеметрии, выполняющих задачи мониторинга и управления технологическим оборудованием тепловых пунктов. Реализация данного способа возможна при наличии у детектора СОДК аппаратной возможности передачи данных на входные линии удаленного контроллера (детектор должен быть оснащен специальными выходами для передачи данных типа «токовый выход» или «сухой контакт»). Сотрудники тепловых сетей при этом должны обладать высокими профессиональными навыками для успешной визуализации, анализа и хранения данных детекторов на диспетчерском пульте.

Применяются как кабельные, так и GSM-каналы передачи данных. Этот способ передачи данных реализован для мониторинга и управления рядом тепловых пунктов в Москве, Мытищах, Реутове, Санкт-Петербурге, Астане.

Второй способ ориентирован на использование систем GSM-телеметрии, которые нашли применение в электро­энергетике, газовом хозяйстве, банковской сфере, комплексах охранно-пожарной сигнализации. Высокая конкуренция между производителями таких комплексов является причиной возникновении большого количества надежных и дешевых GSM-контроллеров, применение которых в целях мониторинга параметров состояния трубопроводов в ППУ-изоляции является экономически эффективным и простым в реализации решением . Основными требованиями к системам GSM-телеметрии являются возможность передачи данных от детектора к контроллеру и наличие программного обеспечения диспетчерского пульта. Это программное обеспечение должно обеспечивать:

• непрерывный неограниченный контроль за удаленными объектами;
• визуализацию местоположения контролируемых объектов на карте населенного пункта;
• визуальное и акустическое уведомление в случае аварии;
• индивидуальное конфигурирование уровня сигнала «Авария» для каждого из объектов;
• стабильность передачи данных при дублировании различным транспортом (модемное соединение, СМС, голосовое соединение);
• возможность передачи и визуализации данных от охранных датчиков, датчиков температуры, давления и т. д.;
• возможность автоматического опроса объектов;
• отсылка СМС на телефоны ответственных лиц при возникновении аварийных ситуаций;
• персонализированное управление и хранение информации о действиях оператора в журнале событий;
• дружественный интерфейс, бесперебойность работы, простоту эксплуатации и т. д.

Коммутация GSM-контроллеров с детекторами, монтаж и конфигурирование удаленных контроллеров осуществляются самостоятельно сотрудниками отделов КИПиА или специальных подразделений, что значительно упрощается ввиду наличия подробных инструкций. Задача формирования локального диспетчерского пульта (ЛДП) на уровне предприятия тепловых сетей является легковыполнимой, так как заключается в установке и настройке бесплатного и интуитивно понятного программного обеспечения. Данный способ реализован предприятиями Новосибирска, Мытищ, Железнодорожного, Дмитрова.

Третий способ диспетчеризации показаний детекторов СОДК предложен в . В случае если эксплуатирующая организация не видит необходимости в создании собственного ЛДП (отсутствие должного финансирования, персонала или сторонней организации соответствующего уровня подготовки, малое количество объектов), возможно использование сервисов объединенного диспетчерского пульта (ОДП). На ОДП, расположенный в Щелково Московской области, стекается информация от сконфигурированных для работы с ОДП GSM-контролеров, установленных на территории РФ, РК и РБ.

Экстренное оповещение ответственного лица эксплуатирующей организации при возникновении аварийной ситуации происходит любым удобным для него способом (личный кабинет на сайте ОДП, электронная почта, сотовый телефон, диспетчерская служба и т. д.). Также предусмотрен плановый опрос по графику, утвержденному эксплуатирующей организацией.

Эксплуатирующая организация должна обеспечить в месте установки детектора и удаленного GSM-контроллера сохранность установленного оборудования, его бесперебойное питание и удовлетворительный уровень GSM-сигнала (при необходимости применение репитера).

Впоследствии возможен дистанционный перевод данных на вновь созданный эксплуатирующей организацией ЛДП. Таким образом, использование услуг ОДП становится тестовым вариантом организации собственного ЛДП.

Способ диспетчеризации показаний детекторов определяется на уровне проектных работ, так как спецификация, а значит и дальнейшее финансирование, формируется специалистом проектной организации, поэтому одной из важных задач эксплуатирующей организации является оформление полного технического задания с указанием требований по диспетчеризации проектируемого трубопровода.

На основании предоставленного технического задания проектировщик должен определить местоположение и комплектацию точки контроля СОДК трубопровода, оснащенной детектором повреждений. Обязательным условием постоянного функционирования такой точки контроля является наличие в ней питания 220 В, 50 Гц. Также поставляются комплектации точек контроля СОДК для работы в автономном режиме , однако их применение возможно только в исключительных случаях, так как вне зависимости от типа источника питания (солнечная панель или батареи) комплекты для автономной работы обеспечивают только периодический контроль состояния изоляции трубопровода, что является основным способом снижения энергопотребления.

Опыт внедрения и поставки оборудования для диспетчеризации показаний детекторов состояния трубопроводов в ППУ-изоляции свидетельствует о своевременности, достаточно высоком уровне оснащенности и экономической эффективности данного направления. Профессиональный подход позволяет полностью автоматизировать процесс оповещения об аварийных ситуациях на трубопроводах тепловых сетей, что возможно только для трубопроводов, оснащенных СОДК. При этом предложены различные способы реализации мониторинга показаний детекторов для различного уровня профессиональной подготовки персонала тепловых сетей.

Литература

1. СТО 18929664.41.105–2013. Система оперативно-дистанционного контроля трубопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке или стальном защитном покрытии. Проектирование, монтаж, приемка, эксплуатация.
2. Кашинский В. И., Липовских В. М., Ротмистров Я. Г. Опыт эксплуатации трубопроводов в пенополиуретановой изоляции в ОАО «Московская теплосетевая компания» // Теплоэнергетика. 2007. № 7. С. 28–30.
3. Казанов Ю. Н. Организационная и техническая модернизация системы теплоснабжения Мытищинского района // Новости теплоснабжения. 2009. № 12. С. 13–26.
4. ООО «Термолайн». Альбом технических решений по проектированию систем оперативно-дистанционного контроля трубопроводов в пенополиуретановой изоляции. М., 2014.

Что представляют собой трубы в оболочке ППУ ПЭ с ОДК? Это стальные цельнотянутые, электросварные, водогазопроводные и другие изделия, изготавливаемые в соответствии с техническими требованиями ГОСТ и отраслевыми нормативами, действующими на территории страны – производителя. Основная защита металлической поверхности обеспечивается при помощи специальной оболочки, изготовленной из пенополиуретана. Этот материал является химически нейтральным и экологически чистым. Дополнительная защита представлена тонкой полиэтиленовой оболочкой.

Для того, чтобы легко определять, где находится повреждённый участок, применяется система дистанционного контроля. Этот простой механизм в виде проводов, проходящих сквозь оболочку, отлично зарекомендовал себя на практике. В настоящее время система ОДК ППУ труб активно эксплуатируется при прокладке магистральных теплосетей в России, СНГ и дальнем зарубежье. Применяется она в трубопроводах с полиэтиленовой защитной оболочкой (ПЭ) и с оцинковкой (ОЦ) поверх пенополиуретановой защиты. Так же в качестве материала вам может пригодиться .

Трубы ППУ СОДК

Какими ключевыми преимуществами обладает ППУ изоляция с ОДК, чем она лучше стандартной оболочки? Если сравнивать со стальной трубой, защита которой реализована при помощи минеральной ваты, то разница очевидна. Срок службы увеличивается с 8 – 10 лет, до 25 – 35 лет, в зависимости от сложности условий эксплуатации. Главная страница раздела .

Система оперативно-дистанционного контроля (СОДК) используется для постоянного или периодического контроля состояния ППУ слоя и помогает обнаружить места протекчи или увлажнения слоя изоляции. Возникновение влажных участков свидетельствует о наличии протечки теплоносителя, в следствии повреждения или дефекта. Присутствие системы ОДК помогает обеспечить длительную и безаварийную работу теплотрасс. Согласно ГОСТ 30732-01, система ОДК является обязательным элементом трубопроводов с применением ППУ изоляции.

Изготовленные в соответствии с ГОСТ, ОДК ППУ обеспечат надёжную и безопасную эксплуатацию трубопроводных систем. В случае поломки, эксперт, используя специальный прибор, подключаемый к выводу контактов, легко определит на каком участке следует провести ремонт.

Цена трубы ППУ с ОДК

Свяжитесь с представителями компании «Региональный дом металла», чтобы узнать наличие и количество товара на складах. Также у менеджера можно уточнить актуальную стоимость трубы ППУ ПЭ с ОДК и аналогов с ОЦ покрытием. Цена СОДК составляет менее 0,5-1% от суммарной стоимости проекта, в зависимости от объема, а пользы дает несоизмеримо больше.

Если же вас интересует нечто иное, например толстостенная труба, то вам сюда: .

Специалисты подтверждают, что изоляция ППУ ПЭ с ОДК позволяет обслуживающим компаниям экономить огромные средства на эксплуатации и ремонте. Система контроля даёт возможность точно определить, на каком участке трубопровода имеются повреждения. Теперь не придётся перекапывать сотни метров грунта в поисках источника проблемы.