Размещено на http://allbest.ru

Опыт диагностики тепловых сетей на МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1»

МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1» - одно из немногих предприятий в России, где сосредоточены котельное оборудование, тепловые, электрические и даже осветительные сети.

Первая очередь тепловых сетей (ТС) в г. Йошкар-Оле была пущена в эксплуатацию в 1965 г.

На 1 января 2004 г. общая протяженность ТС составила 121 км. В Марий Эл отопительный сезон длится 241 сутки. В самые сильные холода и социальные потрясения, которые в стране пострашнее лютых морозов, станция никогда не давала сбоя в подаче тепла и горячей воды.

Кризис 90-х годов ХХ в., вызвавший массовое банкротство промышленных предприятий, привел к аварийному состоянию подведомственных ТС. Изношенные ТС были сброшены в муниципальное управление. Только в 2004 г. на баланс ТЭЦ-1 были приняты теплосети 24 организаций общей протяженностью 26 км, а по плану 2005 г. будет присоединено еще более 24 км ветхих ТС [1].

В текущем году ожидается увеличение количества порывов в связи с увеличивающимся критическим износом основных фондов ТС, составляющим более 50%, ветхостью ведомственных теплосетей и постоянным недофинансированием проведения работ по ремонту, реконструкции и замене ТС.

Несмотря на все сложности в работе ТС, обусловленные объективными факторами, на летний ремонт ТС в 2004 г. администрацией города было отпущено всего 12 календарных дней (распоряжение мэра города № 1279 от 21.05.2004 г.). Вовремя поданное тепло и горячая вода, успешно прошедший зимний отопительный сезон 2004-2005 гг. - свидетельствуют о МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1» как о стабильном и надежном предприятии.

Трудности с финансовым положением предприятия привели к поиску эффективных новых технологий строительства ТС, защиты трубопроводов от коррозии, методов диагностики состояния трубопроводов ТС. На предприятии постепенно ограничиваются такие методы контроля как гидравлические испытания, заменяя их более эффективным методом - акустическим. диагностика трубопровод реконструкция порыв

На предприятии внедрен полный мониторинг состояния магистральных квартальных и распределительных ТС (рис. 1).

Диагностика и поиск течей на трубопроводах ТС

С целью своевременного выявления и устранения дефектов на трубопроводах ТС, и, исходя из финансовых возможностей, станцией сначала был приобретен регистратор акустических сигналов «Вектор-2001» с программой «Течь». В настоящее время уже приобретен полный комплект программ для диагностики и накопленный банк записей акустических сигналов был обработан по полной программе.

Инженерную акустическую диагностику трубопроводов ТС с помощью прибора «Вектор-2001» на предприятии проводят специалисты лаборатории неразрушающего контроля и диагностики. Мобильность группы определяется переданной в распоряжение лаборатории машиной с установленной на ней рацией.

Диагностика ТС проводится по ежемесячным утверждаемым главным инженером планам, результаты инженерной диагностики трубопроводов ТС утверждаются директором. По результатам инженерной диагностики составляются и корректируются планы шурфовок, а также планы перспективных ремонтов и перекладок ТС.

На предприятии приняты 2 формы отчетности по результатам инженерной диагностики.

Первая сокращенная форма отчета используется для скорейшего определения и устранения мест порывов или критических участков. Она представляет собой один лист со схематическим представлением результатов инженерной диагностики (рис. 2).

На листе, по программе, предоставленной НПК «Вектор», строится рисунок со схематичным расположением трубопроводов с указанием на них течи или размеров дефектных участков; приводится таблица с результатами акустической обработки с указанием мест критических и докритических участков пометражно от камеры или шурфа.

Вторая форма отчетности применяется при проведении плановых работ. За основу отчета принята базовая форма отчета инженерной диагностики НПК «Вектор», позволяющая оценить состояние труб в каналах и камерах, строительных конструкций, тепловых камер, рассчитать коэффициент аварийноопасности X.

По коэффициенту аварийноопасности принимается решение об объеме ремонтных работ, сравнивается коррозионное состояние трубопроводов по годам прокладки и условиям эксплуатации. После этого принимается решение о вскрытии и ремонте теплотрассы. Ранжирование состояния труб по критерию аварийноопасности позволяет установить очередность ремонтных работ ТС [2].

В местах проведения шурфовок по результатам ультразвуковой толщинометрии рассчитывается долговечность трубопровода по о РД 10-400-01 «Нормы расчета на прочность § трубопроводов тепловых сетей» (введены в действие с 01.04.01 г. - прим. авт.).

Диагностика ТС начинается с уточнения Ј трассировки трубопроводов ТС трассопоисковым прибором «Лидер». Если обследуемый участок более 200 м, то между камерами делается шурф, и датчики устанавливаются на трубах в месте шурфа и в камерах.

В шурфах и каналах определяются потенциалы медносульфатным электродом, устанавливается наличие блуждающих токов. При их наличии сигнал при контроле по программе «Spectra lab» оказывается искаженным.

Расшифровка акустических записей по программе «Течь» и «Диагностика» при наличии блуждающих токов имеет более низкую достоверность.

Для нейтрализации вредного воздействия блуждающих токов при записи между датчиком и трубой устанавливается полиэтиленовая прокладка.

Проведенная на этих участках шурфовка полностью подтвердила результаты инженерной диагностики.

В основном погрешность в местоположении течи определяется количеством порывов и близостью расположения смежных коммуникаций. В случаях близкого расположения к ТС смежных коммуникаций увеличивается погрешность в установлении критических участков. Места близкого расположения к ТС смежных коммуникаций диагностируются как течь.

Использование программы «Течь» ускоряет проведение аварийно-восстановительных ремонтных работ в зимний период за счет точного установления места порыва (табл. 1).

Высокое качество химводоподготовки на предприятии с постоянным ежегодным контролем внутренней коррозии по индикаторам коррозии (по РД 153-34.1-17.465-00. «Методические указания по оценке интенсивности процессов внутренней коррозии в тепловых сетях» -прим. авт.) оценивают внутреннюю коррозию металла трубопроводов ТС на уровне низкой или допустимой скорости.

Поэтому, основными причинами, снижающими долговечность трубопроводов на станции, являются в основном наружная коррозия и грубые нарушения в процессе строительства, монтажа и ремонта ТС.

В период проведения диагностики выявились серьезные проблемы с магистральными ТС, причем необходимо отметить, что основными причинами порывов явились не долгий срок службы и затопление каналов грунтовыми и фекальными водами, а грубые ошибки со стороны подрядчиков в 90-е годы прошлого века при строительстве и монтаже ТС: неправильный монтаж канальных плит; использование в качестве плит перекрытия каналов стеновых панелей; некачественная заделка стыков лотков и плит перекрытия, когда для герметизации был использован известковый раствор, неправильный монтаж скользящих опор (они даже не были приварены к трубопроводам), отсутствие вентиляции каналов ТС.

Грубые нарушения при строительстве, вызывающие прокапывание в стыках плит перекрытий, приводят к «пошаговой» коррозии труб: участки удовлетворительного состояния кратно по длине плиты чередуются с участками сильного коррозионного поражения.

Развивающаяся на этих участках слоистая коррозия является основной причиной порывов трубопроводов ТС.

На рис. 2 представлена схема участка ТС, причиной сильного коррозионного поражения которого явилось обрушение плит перекрытия. Как видно из схемы, трубопроводы «подачи» и «обратки» имеют общие участки коррозионного поражения.

На переданных ТЭЦ-1 трубопроводах ТС сильные эмиссии акустических сигналов связаны с внутренней коррозией металла. На трубопроводах, утонение металла на которых вызвано внутренней коррозией металла, после снятия теплоизоляционного слоя визуально оценить коррозионное состояние металла труб невозможно.

Коррозионный износ определяется ультразвуковой толщинометрией или после проведения вырезки. На рис. 3 приведены вырезанные прокорродированные трубы участока теплотрассы, вскрытого в зимний отопительный период.

Дополнительную информацию о состоянии работы ТС можно получить и простым прослушиванием акустических сигналов. Отчетливо слышны шумы: вода гонит по трубам песок и гальку, которые остались в неочищенных трубах после монтажа.

Акустические сигналы можно использовать и для определения надежной работы задвижек. Характерные шумы (стуки) в потоке воды, создаваемые щечками задвижек о корпус, могут быть связаны как с износом щечек и штока посадочных мест, так и с неполным их открытием.

Если после полного открытия шум сохраняется, то такая запорная арматура подлежит ремонту в период останова.

Шум работающего бойлера в тепловом узле, отпайки на трубопроводе, даже за местом установки датчиков, являются серьезной помехой для диагностики. Трубы горячего водоснабжения можно диагностировать только между тепловыми камерами.

В процессе эксплуатации регистратора акустических сигналов «Вектор-2001» выявлены следующие замечания:

¦ в приборе желательно использовать одностороннюю связь оператора с рабочими, устанавливающими датчики на трубопроводах (задействовать в удлинителе одну жилу кабеля под связь);

¦ применять более надежные контактные соединения (преобразователь, усилитель, катушка, прибор). Из-за некачественного соединения в контактах часто происходят сбои в записи сигналов.

Гидравлические испытания и акустический контроль

На ветхих ТС порывы происходят как в процессе проведения гидравлических испытаний, так и сразу после включения в работу. Причем количество порывов после пуска составляет до

50% от количества порывов в процессе проведения гидравлических испытаний. Для выявления будущих порывов не обязательно использовать гидравлические испытания, с этим успешно может справиться акустический контроль. Полная акустическая инженерная диагностика трубопроводов заменяет гидравлические испытания и стрессовое состояние металла, вызванное ими.

Экономическая эффективность акустической диагностики

Экономическая эффективность от применения регистратора акустических сигналов «Вектор-2001 » с полным программным обеспечением может быть просчитана по следующим позициям.

1. Устранение бессистемных (слепых) шурфовок. За 2004 г. лабораторией неразрушающего контроля и диагностики было составлено 286 актов визуально-измерительного и ультразвукового контроля трубопроводов ТС: тепловых камер, каналов, шурфов.

В 2004 г. было проведено обследование 112 шурфов. Результаты обследования трубопроводов ТС только в шурфах представлены в табл. 2.

Как видно из приведенных данных по результатам визуально-измерительного и ультразвукового контроля трубопроводов ТС: признаны годными трубопроводы 53,7% всех шурфовок. В основном это трубопроводы плановых шурфовок. Шурфовки проводились по газонно-травяным местам. Экономические затраты на шурфовки, которые не выявили дефектных участков, составляют 159,5 тыс. руб. Таким образом, проведение плановых бессистемных (слепых) шурфовок не эффективно и не экономично, т.к. не выявляет критических участков. Планировать проведение шурфовок необходимо только по результатам инженерной диагностики.

2. По расчетам сметной группы ТЭЦ-1 стоимость замены 1 м двухтрубного участка теплотрассы 0 159x4,5 мм на новые трубы в непроходном канале в железобетонном исполнении без восстановления асфальтного покрытия составляет 9507 руб. Ежегодные плановые замены трубопроводов в ремонтный период составляют 15-17 км (в 2004 г. было заменено 15498 м трубопроводов). По результатам инженерной диагностики определяются критические участки, подлежащие замене, как правило, не более 20-25% участков обследуемого трубопровода. При плановой замене всего участка теплотрассы можно обойтись локальной заменой только критических участков.

3. Точное определение местоположения течи значительно сокращает затраты на проведение шурфовок. Если для точного определения порывов между камерами потребовалось бы проведение 3-4 шурфовок, то после применения инженерной диагностики количество шурфовок сокращается до одной.

4. Устранение потерь теплоносителя, вызванного порывом трубопровода (стоимость 1 м³ горячей воды для г. Йошкар-Олы составляет 17,46 руб. без НДС - прим. авт.).

5. Предотвращение аварий, вызванных порывами ТС.

Выводы

Опыт работы с прибором «Вектор-2001» показал, что акустическая диагностика - это реальная возможность предотвращения и устранения аварий на ТС и повышения ресурса работы ТС.

Высокая точность обнаружения мест повреждения трубопроводов значительно сокращает затраты времени на обнаружение порывов ТС, уменьшает затраты на их устранение.

Проведение инженерной диагностики в зимний период позволяет более рационально подготовиться к проведению ремонтно-восстанови-тельных работ в летний период и подготовить запас труб для ремонтно-восстановительных работ.

Литература

1. Шульпина Т. Десять дней, которые спасли от замерзания // газета «Йошкар-Ола», 2005.

2. Самойлов Е.В. Достоверность акустической диагностики трубопроводов тепловых сетей//Новости теплоснабжения. 2005, № 2. С. 47-52.

Размещено на Allbest.ru