Актуальность исследования:
В России, как и в других странах, актуален поиск самого простого способа обнаружения протечек на тепловых магистралях. Старый способ с выкапыванием труб очень непрактичен и требует большого количества затрат, как физических и финансовых, так и временных. Эти мероприятия не только трудоемкие, но также приносят немало хлопот окружающим – продолжительное отключение водоснабжения, перекрытые дорог и т.д.
Подземные тепловые сети – характерный компонент муниципального хозяйства. Общая протяженность тепловых сетей в большинстве населенных пунктов составляет сотни погонных километров. Диаметр теплопроводов колеблется от 50 миллиметров до 1400 миллиметров, глубина прокладки в основной массе случаев составляет 1,5 - 2 м, редко 3 – 5 м или менее 1,0 м. Абсолютная величина итогового расхода циркулирующей сетевой воды – десятки тысяч м3/ч. Огромный расход теплофикационной воды, высокие температуры (от +70 до +150 °С), а также давление делают утечки одним из наиболее интенсивных источников влияния на окружающую среду. Оно выражается в различных видах: тепловом – изменение теплового режима подземных вод, почв, верхней части грунтов; механическом – размывание контактирующих с теплопроводом грунтов с образованием провальных воронок (техногенная суффозия); химическом – растворение пород, изменение химического состава подземных вод; гидродинамическом – изменение уровня грунтовых вод.
Предельный износ сетей, явная нехватка денег на их своевременный ремонт и замену трубопроводов, передача части тепловых сетей и водопроводов ведомственных компаний на баланс городов - все это обострило проблему своевременной диагностики состояния трубопроводов. Ее позволяют решить диагностическое спецоборудование, а также специализированные приборы.
Установлено, то, что течь – одна из самых неприятных неисправностей теплопровода. Порою её можно определить визуально, когда из-под земли вода бьёт фонтаном, однако бывают случаи, когда определить течь нереально.
Для того, чтобы ликвидировать аварию, её необходимо сперва точно выявить. Раньше для установления течи, людям приходилось перерывать почву в предполагаемой зоне аварии, однако это не всегда приносило предполагаемые результаты.
Вместе с тем, можно выделить следующие вопросы, решение которых могло бы повысить эффективность работы по поиску протечек:
- сравнение всех современных методов поиска утечек;
- анализ применимости того или иного метода в условиях России и Астраханской области;
- анализ возможности применения автоматических систем мониторинга протечек без проведения ручной диагностики.
В связи с этим, направление моего исследования по изучению способов обнаружения протечек на тепловых магистралях и внедрения автоматических систем мониторинга протечек является актуальным и необходимым.
Цель исследования:
Анализ способов обнаружения протечек на тепловых магистралях, включая системы автоматического мониторинга и применения их в России и в Астраханской области.
Задачи исследования:
- анализ причин появления протечек;
- анализ актуальности задачи и обзор технических решений;
- анализ способов решения проблемы;
- описание методов дистанционного обнаружения утечек;
- анализ принципов работы методов обнаружения утечек;
- приведение примеров применения методов в теплоэнергетике.
Степень разработанности проблемы:
Дистанционному обнаружению утечек в подземных трубопроводах различного назначения и тепловых магистралях посвящены работы следующих специалистов, фирм и научно-исследовательских организаций: Самойлов Е.В., Тужилкин Ю.И., [1]; АО «Акустический институт им. академика Н.Н. Андреева», [2]; научное предприятие «ДИсСО», [3]; «FUJI TECOM INC.», [4]; «Рент Технолоджис», [5]; Шестаков Р.А., [6]; Лаптева Т.И., Мансуров М.Н., [7]; «ТеплоПрибор», [8] и других.
Однако, как подчеркивается в работе, применимость различных методов зависит от многих факторов, например: характера изоляции трубопроводов; вида исследуемой среды; глубины залегания и других, которые влияют на выбор технологии и технические характеристики приборной базы.
