Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы эксплуатации и ремонта предварительно изолированных трубопроводов

Д.И. Дашкевич, инженер по тепловой автоматике и системам оперативного дистанционного контроля, РУП «Витебскэнерго», г. Витебск, Республика Беларусь

Введение

Проблемами эксплуатации и ремонта предварительно изолированных трубопроводов группа специалистов филиала «Витебские тепловые сети» РУП «Витебскэнерго» начала заниматься с самого простого - мониторинга состояния теплоизоляционного слоя (ТИС) предварительно изолированных труб. Подход к мониторингу осуществлялся комплексно, был организован контроль состояния ТИС на всех этапах строительства трубопроводов:

· 100%-й входной контроль предварительно изолированных труб и фасонных изделий с выбраковкой изделий, имеющих отклонения от существующих стандартов [1] и норм сопротивления изоляции согласно инструкции завода-изготовителя;

· контроль состояния теплоизоляционного слоя в ходе прокладки теплотрасс из предварительно изолированных труб с обязательным 100%-м контролем герметичности стыковых соединений после усадки термоусаживаемых муфт;

· проверка состояния теплоизоляционного слоя предварительно изолированного трубопровода перед сдачей в эксплуатацию и в процессе эксплуатации.

Такой подход позволил уже через один год мониторинга добиться определенных результатов:

· было исключено поступление на склад предприятия бракованных предварительно изолированных изделий;

· проанализировано состояние теплоизоляционного слоя построенных ранее трубопроводов.

Причины снижения сопротивления теплоизоляционного слоя

Проведённый анализ показал, что подавляющее большинство предварительно изолированных трубопроводов, построенных ранее, требуют ремонта, т.к. системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) определили снижение сопротивления изоляционного слоя ниже установленной нормы. Установление причин этого снижения началось с проверки состояния кабелей ввода на промежуточных и концевых элементах. Было определено, что более чем в 50% случаев причиной снижения сопротивления изоляции является монтаж соединительных муфт для удлинения кабеля ввода с нарушением технологии монтажа или применение некачественных материалов для этих целей. В частности, установлено применение открытого пламени для усадки соединительных муфт, что приводило к пережогу муфты, изоляционного слоя сигнальных проводов, и, в конечном итоге, при проведении периодических проверок напряжением 500 В - к электрическому пробою в месте соединения. В настоящее время неоднократно проверено, что для усадки соединительных кабельных муфт необходимо применять электрофен, на котором следует устанавливать рабочую температуру не более 240 ^ОС, а также применять кабельные соединительные муфты соответствующего диаметра для кабелей NYM 3x1,5 и NYM 5x1,5. Кроме того, вызывали сомнение разборные кабельные вводы на концевых и промежуточных элементах, которые изготавливаются практически на всех предприятиях РБ, выпускающих предварительно изолированные трубы. Опыт эксплуатации показал, что наиболее надежными являются кабельные вводы, когда кабель вварен в трубу-оболочку, чем и обеспечена полная герметичность в месте ввода кабеля в предварительно изолированную трубу.

В оставшихся 50% случаев причиной снижения сопротивления изоляции являлось отсутствие концевых элементов, повреждение металлических заглушек изоляции концевых элементов коррозией и увлажнение теплоизоляционного слоя на стыковых соединениях вследствие некачественного монтажа термоусаживаемых муфт.

Основной причиной попадания влаги во внутреннее пространство металлических заглушек изоляции являлось отсутствие в месте соприкосновения заглушки с трубой-оболочкой уплотняющего клеевого состава, отсутствие ППУ изоляции в полости, образующейся при установке заглушки между ее крышкой и трубой- оболочкой.

В первом случае герметичность конструкции заводы-изготовители пытались обеспечить одним слоем термоусаживаемой ленты, которая, как показала практика, никакой герметичности не обеспечивает, а только предотвращает попадание грязи и песка, вода же проникает беспрепятственно в пространство между трубой-оболочкой и металлической заглушкой.

Во втором случае влага во внутрь оболочки не попадала, но отсутствие ППУ изоляции в выше указанной полости способствовало образованию конденсата ввиду разности температур у стальной трубы и с наружной стороны трубы-оболочки, и как следствие происходило скопление влаги в полости, и снижение сопротивления изоляции предварительно изолированного трубопровода в целом.

Заводам-изготовителям неоднократно предлагалось следующее:

¦ крышку металлической заглушки изоляции изготавливать из металла толщиной не менее толщины стенки стальной трубы, для которой изготавливается концевой элемент;

¦ цилиндрическую часть заглушки изготавливать из листа стали не менее 3 мм;

¦ место соприкосновения заглушки с трубой- оболочкой уплотнять клеевым составом и на это же место устанавливать полноценную термоусаживаемую муфту с подкладкой под ее края клеевого состава с высокой адгезией к трубе-оболочке и металлу и окончательным укреплением краев термоусаживаемой муфты термоусаживаемой лентой, с обязательной обмазкой незащищенной поверхности заглушки антикоррозийным покрытием.

К сожалению, данные предложения заводами-изготовителями остались незамеченными. Более того, один из заводов в РБ стал изготавливать металлические заглушки из оцинкованного железа толщиной менее 1 мм. Возникает вопрос: долго ли пролежит такой концевой элемент в земле при бесканальной прокладке?

Решение проблем системы ОДК

Вопрос с защитой предварительно изолированных трубопроводов, на которых изначально не были установлены концевые элементы, решался путем монтажа разрезных металлических заглушек изоляции с установкой при необходимости на них кабельных вводов. Причем установка таких заглушек производилась без останова тепловой сети. Ремонтные работы систем ОДК при наличии соответствующих технических условий выполнялись без проведения раскопок, т.к. доступ к кабелям системы ОДК с концевыми элементами в основном находится в подвальных помещениях и тепловых камерах.

Следующим этапом в организации ремонтов предварительно изолированных трубопроводов, имеющих сопротивление изоляции ниже установленной нормы, стала проблема поиска мест увлажнения ППУ изоляции на стыковых соединениях.

Работа в данном направлении началась с изучения принципа измерения импульсным рефлектометром Рейс-105Р, а затем продолжилась съемкой данным прибором рефлектограмм на теплотрассах, сданных в эксплуатацию, и параллельно на теплотрассах, которые только начинали прокладывать. Достаточно быстро стало очевидным, что при одной и той же физической длине предварительно изолированной трубы электрическая длина трубы, а точнее сигнального проводника, может быть различной, причем электрическая длина могла быть различной и у сигнального проводника, и у транзитного на прямолинейном участке предварительно изолированной трубы. Это означало только одно - проводники в теплоизоляции проходят не строго на одинаковом расстоянии от стальной трубы.

Данное предположение было подтверждено практически, при монтаже трубопровода. При проведении резки трубы на части имели место и встречаются во время каждого ремонтного сезона случаи, когда сигнальные проводники находятся в ППУ изоляции в произвольном месте (почти сходятся вместе), т.е. их расположение не соответствует инструкциям заводов-изготовителей: должны находиться на расстоянии 20-25 мм от стальной трубы и быть ориентированны на 3 и 9 ч или на 2 и 10 ч.

Такие геометрические отклонения сигнальных проводников научились компенсировать с помощью настроек рефлектомера путем подгона так называемого коэффициента укорочения, чтобы физическая длина трубы соответствовала электрической. Но на этом проблемы не закончились. Если при съемке рефлектограмм с трубы проблемы разрешаются, то после присоединения кабеля ввода возникал вопрос, при каком коэффициенте укорочения снимать рефлектограмму, т.к. коэффициент укорочения кабеля сильно отличается от коэффициента трубы. На сегодняшний день в нормативных документах [2] описана методика съемки рефлектограмм при применении в системе ОДК кабелей NYM 3x1,5 и NYM 5x1,5, но нет описания, как должна выглядеть рефлектограмма до присоединения кабеля, после присоединения кабеля, в каких пределах должен находиться коэффициент укорочения сигнальных проводников на предварительно изолированной трубе и кабеля NYM 3x1,5 и NYM 5x1,5. Опыт эксплуатации и ремонтов трубопроводов в филиале «Витебские тепловые сети» показал, что коэффициент укорочения предварительно изолированной трубы и коэффициент укорочения кабеля должны нормироваться или действующим [2], или каким-либо другим нормативным документом.

Данный посыл назрел по следующим причинам:

¦ при входном контроле системы ОДК проверяется только сопротивление изоляции сигнальных проводников и их целостность;

¦ при сдаче в эксплуатацию имеют место случаи, когда подрядная организация, чтобы сдать заказчику теплотрассу с низким сопротивлением ППУ изоляции, идет на всякие уловки (впаивают в цепь сигнальных проводников сопротивление установленной или выше нормы или прокладывают поверх трубы-оболочки кабель, чтобы обеспечить при сдаче требуемое значение сопротивление ППУ изоляции).

Практикой доказано, что исключить поставку предварительно изолированных труб с внутренним дефектом можно на стадии входного контроля, если при этом проверять нормируемый коэффициент укорочения каждой трубы. Технически это возможно. Длина поставляемых труб составляет от 11,2 до 11,6 м, соответственно и длина сигнальных проводников в этих пределах. В технических характеристиках Рейс-105Р (Рейс-105М) значится, что минимальное значение измеряемых расстояний - 12,5 м, при этом погрешность измерения будет составлять 0,8%, т.е. физическая длина трубы должна будет отличаться от электрической длины сигнальных проводников ±0,09 м при нормируемом коэффициенте укорочения.

Технически заводы-изготовители могут решить вопрос, чтобы сигнальные провода системы ОДК проходили в межтрубном пространстве строго параллельно оси стальной трубы в соответствии с требованиями, упомянутыми выше. В зависимости от технологии изготовления для этого необходимо изменить конструкцию центраторов и увеличить их количество на погонный метр трубы, чтобы исключить провисание сигнального проводника во время запенивания межтрубного пространства.

При приемке тепловой сети в эксплуатацию нормируемый коэффициент укорочения позволит быть абсолютно уверенным в добросовестности специалистов подрядной организации.

Устранение повреждений на трубопроводах, сданных в эксплуатацию

Литература

1. СТБ 1295-2001 «Трубы стальные предварительно термоизолированные пенополиуретаном. Технические условия».

2. ТКП 45-4.02-89-2007 «Тепловые сети бесканальной прокладки из стальных труб, предварительно термоизолированных пенополиуретаном в полиэтиленовой оболочке».

Размещено на Allbest.ru