Тепловизионное обследование зданий и технического оборудования для оперативной диагностики состояния и выявления дефектов

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 699.8

ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Тепловизионное обследование зданий и технического оборудования для оперативной диагностики состояния и выявления дефектов

Тугбаева Ю.В.

e-mail: tugbaeva@bk.ru

Аннотация

тепловизионный дверной теплопотеря оконный

В статье рассматривается актуальность тепловизионного обследования, как одного из методов контроля скрытых дефектов зданий и сооружений, а также силового оборудования. Рассмотрены причины, для которых проводят тепловизионное обследование в жилых и промышленных зданиях. Проанализированы наиболее проблемные места на примере обследования зданий АБК, технических помещений промышленных предприятий и электростанций в г. Санкт-Петербург, такие как оконные и дверные проемы, места сопряжения панелей, плит перекрытия и покрытия, а также негерметичные стыки конструкций и др. Описаны основные решения по устранению теплопотерь и снижению энергопотребления. Рассмотрены причины, по которым данный метод актуален при обследовании силового оборудования для определения его текущего состояния. Проанализирован пример обследования и результаты и даны рекомендации по дальнейшей эксплуатации.

Ключевые слова: теплопроводность, тепловизионное обследование, неразрушающий метод контроля, дефекты, ограждающие конструкции, тепловая сигнатура, мостик холода.

Annotation

Thermovision inspection of buildings and technical equipment for operational diagnostics of the state and defect isolation

Tugbaeva Iu.V.

This paper presents applicability of thermovision inspection as one of methods for controlling hidden defects in buildings and power equipment. There have been considered key reasons for conducting the survey, and have been analyzed the most problematic places using the example of inspection of administrative buildings, technical rooms, industrial enterprises and power plants in St. Petersburg, such as window and door openings, places of interface of panels, floor slabs, door and window openings, as well as leaky joints of structures. Key solutions on elimination of heat losses and energy reduction have been specified. The reasons why this method is relevant in the examination of power equipment to determine its current state are considered. The example of the survey and the results are analyzed and recommendations for further operation are given.

Keywords: heat conduction, thermovision inspection, non-destructive control method, defects, building envelop, thermal signal, heat losses, cold bridge.

Один из неразрушающих методов контроля скрытых дефектов и повреждений тепловой защиты зданий и сооружений является тепловизионное обследование [5]. С помощью этого метода можно получить достоверные данные и наглядную картину о наличии теплопотерь ограждающих конструкций зданий, а также элементов электрических и тепловых сетей, конструкций дымовых труб и проанализировать фактическое состояние любого объекта. Тепловизионные обследования зданий проводятся согласно: СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» п. 5.7 [1], ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» (п. 5.7.2-5.7.3) [2], ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций» [3] и ряда других нормативных документов [4].

Цель данной работы является рассмотрение вопроса об актуальности тепловизионного метода как неразрушающего метода контроля в настоящее время.

Тепловизионное обследование для диагностики жилых и промышленных зданий проводят для: поиска мостиков холода в кровлях [10], выявления потерь энергии в подвальных и чердачных помещениях, для определения эффективности теплоизоляции ограждающих конструкций, а также для контроля качества строительства при вводе объектов в эксплуатацию и др. При неправильной работе теплозащиты здания увеличивается потребление энергии, стоимость теплоснабжения и отопления, снижается комфорт в здании. В процессе энергоаудита термографист выявляет наиболее проблемные места и дает рекомендации по устранению нежелательных тепловых потерь. В ходе проведения энергетического обследования здания ВРЭС по адресу: г. Санкт-

Петербург, ул. Нагорная, д.1 А, была произведена тепловизионная съемка ограждающих конструкций зданий. Тепловизионная съемка была выполнена тепловизором testo 875-2.

Фото №1 «Наружная стена технического помещения» (Температура наружного воздуха на момент проведения измерений Т_нв= 1,8 ⁰С)

Фото №2 «Наружная стена АБК» (Температура наружного воздуха на момент проведения измерений Т_нв= 1,8 ⁰С)

Термофотограмма 3 «Оконный проем» (Температура внутреннего воздуха 20,6 єС.)

В соответствии СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» [1], нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции для наружных стен равно 4,5 єС. На термофотограмме №3 выявлены зоны нарушения теплового поля - места в повышенными теплопотерями, они характеризуется отклонением температур поверхности от температуры внутреннего воздуха свыше 4,5 єС.

В результате обследования данного объекта и ряда других промышленных предприятий, АБК и технических помещений, были сделаны выводы, по поводу наиболее проблемных мест в зданиях:

1. В местах сопряжения панелей, плит перекрытия и покрытия, дверных и оконных проемов, пола с наружными стенами чаще всего выявляются места потерь энергии (Термофотограмма №1), а также промерзание по нижним угловым сопряжениям строительных ограждений [9];

2. На термограммах выявляются характерные тепловые следы, связанные с потерями энергии в оконных и дверных проемах (Термофотограмма №3);

3. В результате негерметичного стыка конструкций или шва появляется мостик холода, который является причиной образования конденсата, что в свою очередь разрушеает строительный материал и повышает его теплопроводность (Термофотограмма №2).

Для уменьшения теплопотерь, вызванными данными факторами необходимо провести специальные операции по устранению мостиков холода в наиболее уязвимых местах. Одним из решений данной проблемы будет устройство теплоизоляции этих мест с использованием герметиков или замены теплоизоляционного материала. Выбор средства и метода теплоизоляции индивидуален и зависит от назначения здания, типа материала строительных конструкций и степени нарушения ограждающей конструкции. Кроме того, необходимо провести мероприятия по регулировке фурнитуры и прижимных механизмов оконных и дверных блоков, по возможности заменив уплотнительную системы для наиболее плотного прижатия створок.

Помимо тепловизионного обследования зданий и сооружений, данный вид контроля подходит для обследования электроустановок и контактных соединений. В настоящее время, этот способ актуален, так как дефектные контактные соединения составляет наиболее большую часть из всего объема повреждений оборудования. Обследование позволяет выявить дефекты на ранних стадиях развития, при этом существенно сокращая затраты на проведение диагностики [11]. Исключение из эксплуатации дефектного оборудования повышает надежность и безопасность эксплуатации электросети, сокращает потери электроэнергии.

Основным преимуществом тепловизионного обследования заключается в том, что поиск неисправностей оборудования может вестись, когда само оборудование или его компоненты находятся в работе. Анализ тепловых сигнатур [8] позволяет оценить состояние оборудования и определить аномалии в его работе. Таким образом, термографист, имеющий соответствующую квалификацию и опыт работы, и понимающий основные условия, необходимые для выявления проблем в работе оборудования, сможет интерпретировать тепловые изображения и дать рекомендации по устранению аномалий.

Контроль технического состояния электрооборудования является одной из основных задач при допуске энергоустановок в эксплуатацию и при их плановых обследованиях. Тепловизионное обследование электрооборудования в ходе этих работ выполняется в соответствии с РД 34.45-51.300-97 [11], приложение №3 «Тепловизионный контроль электрооборудования и ВЛ», РД 15334.0-20.363-99 «Методика инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ», «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» [6].

В ходе проведения энергетического обследования здания ВРЭС по адресу г. Санкт-

Петербург, ул. Маршала Блюхера, д.23 В, была произведена тепловизионная съемка электрооборудования. Тепловизионная съемка была выполнена тепловизором testo 875-2.

Термофотограмма №4 «Силовое электрооборудование» (температура окружающего воздуха в момент съемки - 24,0 єС)

Тепловизионное обследование проводилось с целью определения текущего состояния [11]:

• контактов и контактных соединений,

• сборных и соединительных шин,

• силовых и измерительных трансформаторов,

• разъединителей, отделителей и выключателей,

• защитных аппаратов и предохранителей;

На термофотограмме №4 обнаружены сверхнормативные потери тепловой энергии. Температура контакта 96,1 ⁰С - это выше установленных норм, что свидетельствует о нарушениях в работе электрооборудования. Решением данной проблемы может быть ремонт или полная замена поврежденных частей оборудования или установка дополнительного охлаждения.

Таким образом, в процессе тепловизионного обследования решаются различные задачи, связанные с диагностикой жилых и промышленных зданий, а также электрооборудования. На сегодняшний день, этот метод неразрушающего контроля является актуальным, так как дает наглядную картину о теплопотерях зданий за сравнительно небольшой промежуток времени и позволяет с высокой достоверностью выполнять измерения температурных полей поверхности для поиска скрытых повреждений и дефектов [9].

Проведение обследования в промышленных зданиях, благодаря получению значительной информации о теплопотерях и взаимодействии различных компонентов, обычно оправдывает себя [8]. Тепловизор- это мощный инструмент для поиска источника различных проблем, возникающих в зданиях и силовом оборудовании.

Список литературы

1. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

2. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

3. ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».

4. Тепловизионное обследование: кому, зачем, когда оно требуется и как проводится [Электронный ресурс]//Аргументы и факты AIF.RU: URL: http://www.aif.ru/boostbook/teplovizionnoe-obsledovanie.html

5. В.И. Дроздов, В.И. Сухарев, «Термография в строительстве» - Москва: Строиздат, 1987 г., 238 стр.

6. Оценка энергоэффективности и работоспособности энергетических установок предприятий на основе тепловизионного обследования// ПЕРГАМ: URL: https://www.pergam.ru/articles/thermal_img_testing.html

7. Вавилов В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль. - М.: Спектр, 2009.

8. Введение в термографию: Учебное пособие для пользователя- Россия: Изд-во by American Technicak Publishers, Inc., Fluke Corporation, и The Snell Group, 2009.-56 с.

9. В.А. Дроздов, В.И. Сухарев. Термография в строительстве - М.: Стройиздат, 1987. - 129 с.

10. В. П. Вавилов, А. Н. Александров. Инфракрасная термографическая диагностика в строительстве и энергетике. -- М.: НТФ "Энергопрогресс" 2003. -- 39 с.

11. Бажанов С.А. Тепловизионный контроль электрооборудования в эксплуатации. Часть 1,2. М.: НТФ "Энергопрогресс", 2005, Библиотечка электротехника, приложение к журналу "Энергетик"; Вып. 5 (77) - 9 с., Вып. 6 (78) - 83 с. Размещено на Allbest.ru