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.

Теплоизолированные компенсаторы СКУ.ППУ являются одной из наиболее востребованных рынком моделей компенсирующих устройств сильфонного типа. Область их практического применения охватывает направления строительства трубопроводов способами бесканальной подземной и открытой наземной прокладки. Гарантированно высокое качество сборки, отличные эксплуатационные характеристики и низкий уровень цен компенсаторов СКУ.ППУ производства ПО «СанТермо» обеспечили данному виду продукции стабильный спрос компаний, специализирующихся на строительстве трубопроводов теплоэнергетики.

Компания ООО ПО СанТермо производит муфты термоусаживаемые всех необходимых типоразмеров. Данная продукция полностью соответствует требованиям ГОСТ 16338, сертифицирована, и перед отгрузкой с завода проходит тщательный контроль качества. Многие предприятия теплоэнергетики и коммунального хозяйства предпочитают пользоваться термоусаживаемыми муфтами нашего производства, так как считают их оптимальными в соотношении цена-качество. Быстрая и качественная заделка стыков между уложенными в траншею трубами ППУ важна для поддержания высоких темпов строительства теплотрасс и обеспечения длительного срока их безаварийной эксплуатации. Термомуфты от компании СанТермо изготавливаются из плотного и прочного полиэтилена, и при соблюдении правил монтажа герметичность всех закрытых стыков гарантирована!

Производство трубы в ППУ изоляции является одним из главных и приоритетных направлений деятельности компании «СанТермо». Изолированные пенополиуретаном трубы позволяют максимально снизить потери тепловой энергии и предупредить утечки транспортируемых по трубопроводам жидкостей, защищены от коррозии, служат долго и надежно. Мы создали собственное высокоэффективное производство, и уже более 5 лет поставляем трубы и фасонные изделия в ППУ изоляции строительным компаниям, предприятиям коммунальной сферы и оптовым снабженческим организациям во все регионы России. Производственные процессы на заводе ООО ПО СанТермо постоянно совершенствуются, чтобы обеспечить еще более высокое качество всех видов труб и фасонных изделий в ППУ изоляции, и максимально снизить свои затраты. Это позволит нам предложить многочисленным партнерам еще более низкие цены. Вся продукция сертифицирована, проходит тщательный технический контроль качества.

Лента "ТИАЛ"

Одним из наиболее известных и хорошо себя зарекомендовавшим в практической работе материалом для антикоррозионной защиты и гидроизоляции труб является термоусадочная лента «ТИАЛ». Компания ООО ПО СанТермо реализует практически весь доступный ассортимент термоусаживаемых материалов популярного российского производителя средств для герметизации стыков и защиты труб от коррозии. Лента ТИАЛ-М состоит из двух слоев, нижний из которых за счет высоких адгезионных свойств и термопластичности обеспечивает идеальное приклеивание к защищаемой поверхности. Второй - наружный слой из модифицированного термоусаживаемого полиэтилена чрезвычайно прочен и устойчив к ультрафиолетовому излучению. Эта лента применяется для дополнительной герметизации и защите места установки термоусаживаемых муфт на сварном стыке трубопровода. Кроме ленты ТИАЛ-М у нас можно приобрести замковые пластины ТИАЛ-3П и адгезивную ленту ТИАЛ-3. Эти материалы также используются для обеспечения лучшей герметичности места соединения труб.

ППУ изоляция для труб является наиболее распространенным и эффективным материалом, использование которого позволяет существенно снизить потери в теплоэнергетике, значительно уменьшить затраты на строительство и минимизировать эксплуатационные расходы построенных из ППУ труб новых теплосетей. Компания СанТермо специализируется на выпуске труб и фасонных изделий в пенополиуретановой изоляции, и может предложить заказчикам все необходимые типоразмеры этой продукции. В качестве материала для защиты слоя изоляции от повреждения и излишней влаги используется полиэтилен (ПЭ) и оцинкованная тонколистовая стать (ОЦ). Современное производство изолированных труб, созданное нами, позволяет выпускать продукцию самого высокого качества, конкурентоспособную на рынке России как по технико-физическим параметрам, так и по цене. Наши постоянные покупатели и партнеры пользуются максимальными скидками и обладают правом внеочередной отгрузки. Принимаем заявки от производителей трубопроката и оптовых поставляющих компаний на изготовление готовой продукции в ППУ изоляции из труб заказчика.

Предмет особой гордости коллектива компании ООО ПО СанТермо – завод по производству труб в ппу изоляции. Современное высокотехнологичное предприятие, укомплектованное хорошо обученным персоналом и оснащенное всем необходимым технологическим оборудованием, способно решать производственные и инженерные задачи любой сложности. География поставок изолированных труб, выпускаемых заводом ООО ПО СанТермо, охватывает не только ближайшие к нам промышленные центры, но и многие достаточно удаленные города. Уникальные тепловые и прочностные характеристики ППУ изоляции являются основным фактором быстрого роста количества проектов, которые осуществляются с использованием труб ППУ. Среди наших постоянных покупателей – строительные организации, предприятия коммунального сектора и крупные оптовые компании. Трубы в ППУ изоляции стали востребованным товаром, и наш коллектив рад предложить своим клиентам качественную продукцию по самой выгодной цене.

Стальные трубы в ППУ изоляции обладают многочисленными преимуществами. Большая часть их них обусловлена уникальными свойствами основного изолятора - газонаполненного полимера пенополиуретана. Этот материал как будто специально был создан для производства тепловой изоляции стальных труб. Он отлично держится на металлической поверхности, достаточно прочен, может длительно переносить без потери прочности температуры в +135°С, а кратковременно и 150°С. Но основным его достоинством является очень низкий коэффициент теплопроводности. В объеме застывших после химической реакции компонентов ППУ находится не более 10%-15% твердого вещества. Остальное – пузырьки воздуха, которые и являются причиной столь плохой проводимости тепла. Кроме того, очень удобен сам способ нанесения слоя ППУ изоляции на стальные трубы. Достаточно поместить подготовленную трубу внутрь будущей защитной оболочки, загерметизировать торцы специальными заглушками, и ввести в образовавшуюся полость два жидких реактива. После окончания химической реакции стальная труба будет отделена от оболочки прочной прослойкой пенополиуретана.

При монтаже теплотрасс и трубопроводов из предизолированных труб ППУ, в местах поворота, изгиба, или подключения к основному трубопроводу дополнительных ответвлений, необходимо устанавливать фасонные изделия в ППУ изоляции. Использовать утепленные отводы, тройники и другие комплектующие необходимо для того, чтобы был обеспечен одинаковый температурный режим всех участков трубопровода, и полностью исключена вероятность сверхнормативной утечки тепловой энергии. Все фасонные изделия в ППУ изоляции, произведенные заводом компании ПО ООО «СанТермо», отличает высокое качество и надежность. Тепловая изоляция из пенополиуретана надежно защищена дополнительной оболочкой, которая – в зависимости от потребностей заказчика, может быть изготовлена из твердого полиэтилена или высококачественной оцинкованной стали. Компания реализует покупателям и заказчикам фасонные изделия в ППУ изоляции по самым доступным ценам, так как является непосредственным производителем этой продукции, и постоянно работает над снижением затрат производства.

Компания ПО ООО «СанТермо» выпускает стальные трубы в ППУ изоляции с 2009 года. За это время на предприятии создана мощная производственная база и сформировался коллектив единомышленников – профессионалов. Сегодня на принадлежащем компании заводе предизолированных труб производится все необходимое для прокладки новых, а также ремонта и модернизации существующих трубных магистралей. Стальные трубы в ППУ изоляции от компании «СанТермо» - гарантияэталонного качества и длительного срока службы построенных. Компания производит и реализует полную линейку продукции, которая необходима для постройки ресурсосберегаюших трубопроводов - стальные трубы в ППУ изоляции всех необходимых типоразмеров, изолированные фасонные изделия, скорлупу ППУ и наборы материалов для быстрой изоляции стыков. Всем покупателям и заказчикам стальные трубы в ППУ изоляциипредлагаются по самым низким, конкурентоспособным ценам, которые способна обеспечить только компания – производитель. Постоянным заказчикам и оптовым партнерам предоставляются дополнительные скидки.

Система оперативного дистанционного контроля СОДК

Группы товаров

Система СОДК

СОДК - комплекс технических средств, предназначенных для оперативного контроля целостности защитной оболочки труб в ППУ изоляции, и быстрого производства ремонтных работ в случае ее повреждения. О нарушении герметичности оболочки судят по изменению диэлектрического сопротивления пенополиуретановой изоляции трубопровода. При ее местном намокании изменяется величина сопротивления между металлической трубой и проложенным внутри слоя изоляции медным проводником СОДК .

Назначение, принцип действия и техническая реализация СОДК

Возможность создания электронной системы СОДК , контролирующей состояние слоя тепловой изоляции труб ППУ и герметичность их внешней оболочки, выгодно отличает данный вид предизолированных труб и многократно повышает надежность построенных из них индустриальных трубопроводов. Разработанная для постоянного мониторинга влажности всего объема ППУ изоляции, система СОДК позволяет гарантированно избежать аварийных ситуаций, связанных с проникновением воды к поверхности рабочих стальных трубы, и — как результат, повреждения их коррозией.

Кроме того, в случае нарушения герметичности наружной оболочки и намокания пенополиуретана резко возрастает его теплопроводность, что значительно ухудшает теплоизоляционные свойства данного участка трубопровода. Своевременное выявление дефектов изоляции труб при помощи аппаратного комплекса системы СОДК позволяет оперативно произвести необходимый ремонт поврежденного участка, не допустить неконтролируемого развития ситуации и связанного с этим значительного материального ущерба.

Принцип действия

Работа комплексов аппаратного контроля СОДК базируется на принципе измерения сопротивления слоя тепловой изоляции электрическому току. Являясь в нормальных условиях диэлектриком, намокший пенополиуретан становится проводником — его сопротивление понижается до 1,0-5,0 кОм, что может быть зарегистрировано соответствующими приборами СОДК . Чтобы обеспечить возможность производства таких измерений одномоментно по всей длине трубопровода, ППУ трубы еще на стадии изготовления тепловой изоляции оснащают специальными проводниками, интегрированными в слой пенополиуретана.

Позднее — во время строительства трубопроводов, проводники всех смонтированных труб соединяют в единую цепь. Измеряя электрическое сопротивление перехода «стальная труба — сигнальный провод СОДК , аппаратура системы способна зарегистрировать любое, даже самое незначительное отклонение реальных параметров от эталонных значений, внесенных в технический паспорт трубопровода на момент пусковых испытаний. Если СОДК зарегистрировала наличие намокания изоляции, при помощи специальных приборов дистанционного действия — импульсных рефлектометров, с высокой степенью точности определяется место дефекта и оперативно производится ремонт.

Состав оборудования ОДК

Весь комплекс технических средств СОДК принято условно делить на три группы — трубную часть, сигнальное оборудование и группу дополнительных устройств. Трубная часть включает все пассивные электрические элементы — от вмонтированных в трубы проводников и соединительных монтажных аксессуаров, до промежуточных и концевых кабельных выводов. К сигнальной группе СОДК относят активную часть оборудования — измерительные приборы, согласующие устройства и средства коммутации.

Группу дополнительных устройств образуют надежно закрывающиеся наземные и настенные металлические конструкции — коверы, в которые при монтаже системы устанавливают оборудование сигнальной группы. Таким образом, в состав оборудования СОДК входят:

1.Трубная часть — вмонтированные в трубы проводники, все монтажно-соединительные аксессуары и кабельные выводы.
2.Сигнальная группа — активное оборудование СОДК :
2-1.Приборы контроля: стационарные и портативные детекторы повреждений.
2-2.Приборные средства локализации места дефекта — импульсные рефлектометры.
2-3.Оборудование, установленное в диспетчерских пунктах.
2-4.Вспомогательные приборы — тестеры изоляции, омметры и мегомметры.
2-5.Коммутационные измерительные терминалы. Различают концевые, двойные концевые и промежуточные терминальные коробки.
2-6. Герметичные терминалы — надежно закрывающиеся коммутационные ящики, обеспечивающие защиту соединений и подключаемых устройств от влаги. Различают концевые, объединяющие и проходные герметичные терминалы.
3. Дополнительные устройства — наземные и настенные металлические коверы.

Одной из наиболее затратных составляющих оборудования СОДК являются приборы контроля и технические средства поиска неисправностей. К приборам контроля относят стационарные и переносные детекторы, каждый из которых способен контролировать участки трубопроводов длиной от 2000 до 5000 метров. Отечественные производители выпускают линейку качественных приборов, позволяющих полностью отказаться от закупки импортного оборудования - Вектор-2000, СД-М2 (НПП «Вектор»), ПИККОН ДПС-2А/2АМ/4А, ДПП-А/АМ (ООО «Термолайн»). В группе приборов для поиска повреждений также широко представлено оборудование российского производства - РЕЙС-105/205 (НПП «Стэлл») и РИ-10М/20М (ЗАО «Эрстед»).

Правила проектирования систем контроля

Проектирование систем СОДК осуществляется на основе положений ГОСТ 30732-2006 и Свода Правил 41-105-2002. Проектная организация разрабатывает и передает заказчику комплект документов, включающий обоснование структуры и состава СОДК , генеральный план с указанием мест, в которых предусмотрено устройство кабельных выводов, установка коверов и коммутационных терминалов, схемы электрических соединений и распайки проводов в терминалах. В отдельном документе содержится перечень измерительного оборудования, приборов контроля и устройств для поиска мест повреждений, рекомендации по производству монтажных работ и последующему техническому обслуживанию системы СОДК .

На этапе проектирования важно определить наиболее оптимальные расстояния между кабельными выводами и точно указать места монтажа коверов. Рекомендуется располагать промежуточные точки контроля и соответствующие терминалы СОДК на расстоянии не более 300 метров друг от друга. На каждом из концов трассы необходимо предусмотреть монтаж концевых кабельных выводов и терминалов, рассчитанных на подключение стационарных и переносных детекторов. Все оборудование должно быть размещено таким образом, чтобы упростить эксплуатацию СОДК и обеспечить максимальную точность производства контрольно-диагностических измерений.

К монтажу соединений проводников труб, устройству кабельных выводов и подготовке к размещению наземных и настенных терминалов СОДК приступают сразу после того, как будут завершены сварочные работы и проведены гидравлические испытания. Порядок производства монтажных работ, контрольных измерений и передачи готового оперативно-диспетчерского комплекса в эксплуатацию должен быть подробно описан в проекте. Соединение проводников СОДК соседних труб производится во время изолирующей заделки стыков. Эти, и любые другие электромонтажные работы завершают выполнением контрольных измерений и оценкой качества каждого монтажного соединения.

Один из этапов передачи смонтированной системы СОДК заказчику предполагает производство измерений результирующего омического сопротивления смонтированного сигнального проводника и сопротивления изоляции участка «сигнальный провод - рабочая труба». Результаты измерений заносятся в специальный журнал и во время последующей эксплуатации СОДК используются для данного трубопровода в качестве эталонных значений.

Виды неисправностей и поиск мест повреждений

В процессе работы система СОДК контролирует один важнейший параметр состояния трубопровода - отсутствие или присутствие влаги в слое тепловой изоляции, и собственное состояние - исправность сигнального провода. Соответственно, на основании результатов измерений система может зафиксировать любую из следующих неисправностей:

• Намокание отдельного участка теплоизоляции.
• Замыкание при контакте сигнального проводника с поверхностью рабочей трубы.
• Повреждение (обрыв) сигнального проводника.

Поиск и локализация места дефекта производится при помощи переносных и стационарных детекторов, и самого точного и эффективного прибора - импульсного рефлектометра. Детекторы помогают определить участок между пунктами контроля, на котором обнаружена неисправность. Данный участок цепи временно отключают, и, посылая по проводам контрольный высокочастотный импульс, получают данные о времени прохождения отраженного сигнала. Сравнив данные, полученные с каждой их сторон контрольного участка, рассчитывают расстояние до места аварии.

Система СОДК для контроля трубопровода

ИВЦ «Технологика» предлагает современный оперативный дистанционный контроль за протечкой в трудопроводах - ОДК.

Если после прокладки трубопровода или в процессе эксплуатации тепловой сети в каком-нибудь стыке (месте сварки) появится течь воды, то ее наличие обнаруживается посредством определения пониженного сопротивления между сигнальными проводами, проложенными в пенополиуретане (ППУ-изоляции).

• Обрыв медных сигнальных проводников;
• Намокание теплоизоляционного слоя пенополиуретана (по причине нарушения герметичности либо металлической трубы либо наружной полиэтиленовой оболочки).
• Обнаруживать дефект без нарушения режима работы теплосети.
• Запоминать и хранить результаты измерений.

Диагностика трубопроводов тепловых сетей

Большая часть тепловых сетей в России имеют значительную изношенность. Это обусловлено активной коррозией наружной поверхности стального трубопровода. По данным, приведенным в статье "Пути снижения аварийности на тепловых и инженерных сетях предприятий", скорость коррозии на некоторых участках теплопровода достигает величины выше 1 мм/год. Это приводит к выходу из строя отдельных участков теплопровода уже через 5...7 лет после начала его эксплуатации.

В настоящее время для прокладки трубопроводов тепловых сетей все более широкое распространение получают трубы, предварительно теплогидроизолированные пенополиуретаном (ППУ-изоляция).

Такие трубы выпускаются с определенными строительными длинами и имеют внутри изоляционного слоя, покрывающего трубу, сигнальные линии.

При прокладке трубы сваривают, а соответствующие сигнальные провода от соседних труб соединяют между собой (рис. 1). Места сварки труб изолируют.

Рис.1 Пример образования линии сигнализации из проводников монтируемого трубопровода.

Если после прокладки трубопровода или в процессе эксплуатации тепловой сети в каком-нибудь стыке (месте сварки) появится течь воды, то ее наличие обнаруживается посредством определения пониженного сопротивления между сигнальными проводами, так как изоляция между сигнальными проводами намокает. Для этого используется стационарный детектор повреждений «Пиккон» (рис. 2).

Конкретное место намокания определяют при помощи прибора "Портативный цифровой рефлектометр РЕЙС-105М" или "Цифровой рефлектометр РЕЙС-205".

Система ОДК позволяет обнаружить следующие виды дефектов:

• обрыв медных сигнальных проводников;
• намокание теплоизоляционного слоя пенополиуретана (по причине нарушения герметичности либо металлической трубы либо наружной полиэтиленовой оболочки);
• Обнаруживать дефект без нарушения режима работы теплосети;
• Запоминать и хранить результаты измерений;
• Обмениваться информацией с персональным компьютером.

По результатам измерений на трубопроводах составляется отчет, в котором указывается схема стыков трубопровода и данные импульсной рефлектометрии, по которым можно точно определить конкретное место намокания изоляции. Применение системы ОДК позволяет создать компьютерную базу данных с целью определения динамики развития дефектов изоляции и сигнальных систем контроля.

Монтаж проводников на заводе

Перед изготовлением ПИ трубы на заводе между полиэтиленовой защитной оболочкой и металлической трубой закрепляются две медные сигнальные проволоки, сконфигурированные определенным образом. Проводники должны иметь необходимое предварительное натяжение.

Монтаж проводников при строительстве.

1 - лента крепёжная;

2- втулка обжимная;

3- держатель проводов;

4- пенополиуритановая изоляция;

5- металлическая труба;

6 - сигнальные проводники;

7 - полиэтиленовая изоляция.

Особенности детектора

Стационарный детектор позволяет обеспечить постоянный контроль состояния трубопроводов. Детектор устанавливается стационарно и только на один объект. Детектор работает от источника переменного тока напряжением 220 Вольт. Детекторы могут контролировать на одном объекте одновременно от одного до четырех трубопроводов с независимыми системами контроля.

Рис.2 Стационарный детектор повреждений «Пиккон»

Детектор устанавливается в контрольной точке, которая должна предусматриваться и указываться в проекте системы ОДК.

В контрольной точке подсоединение детектора к сигнальным проводникам осуществляется при помощи специальных коммутационных терминалов марки ”КТ14” или ”КТ15” — соответственно для четырехканального и двухканального детектора.

Пример подсчёта стоимости системы ОДК для трубопровода.

Исходные данные

1. Схема трубопровода приведена в Приложении №1 .

3. Схема системы ОДК приведена в Приложении №2 .

2. Система теплоснабжения 2х трубная (n = 2).

Решение

1. Выбор приборов контроля

1.1 Определение типа приборов контроля.

Из приведенной схемы трубопровода видим, что проектируемый трубопровод заходит в ЦТП. В ЦТП есть возможность подвода электропитания 220В, следовательно, для контроля необходимо использовать стационарный двухканальный детектор повреждений "ПИККОН" ДПС2А.

1.2. Определение количества приборов.

Для стационарного детектора, согласно паспортным данным, максимальная длина контролируемого трубопровода равна одним каналом: L max . = 2500 метров.

Длина проектируемого участка равна: L пр. = 600+300+500+400+300 = 2100 м метров.

Так как L max . > L пр., то для данной трассы достаточно одного стационарного детектора.

2. Определение мест расположения контрольных точек

2.1. В т.к.1, там планируется подключать стационарный детектор повреждений.

2.2. Через 300 метров от т.к. 1

2.3. В месте бокового ответвления

2.4. В т.к. 2

2.5. Через 200 метров от т.к. 2

2.6. В т.к. 3

2.7. В т.к. 4

2.9. Через 250 метров от т.к.

3. Оснащение контрольных точек элементами системы контроля.

Характерная точка	Элемент системы ОДК	Кол-во	Ед. Изм.
1	Детектор повреждений станционарный ”ПИККОН” ДПС-2АМ	1	шт.
	Терминал коммутационный ”КТ15”	1	шт.
	Импульсный рефлектометр «Рейс-105М»	1	шт.
	Провод медный ММ 1,5	4200	М
2	Наземный ковер	1	шт.
		1	шт.
		2	шт.
3	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
4	Наземный ковер	1	шт.
		1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
5	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
6	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал соединительный ”КТ15/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
7	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
8	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
9	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал концевой «КТ-11»	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.

Точная стоимость работ определяется по техническому заданию, предоставленного заказчиком, в течение двух рабочих дней.

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 трубы ППУ 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!

К.т.н. В.А. Поляков, начальник службы ОДК, ЗАО «Мосфлоулайн», г. Москва

(Отзыв на статью Александрова А.А. и Переверзева В. Л. «Оперативный дистанционный контроль трубопроводов ППУ - эффективное средство контроля или бесполезное приложение?», журнал «Новости теплоснабжения», № 2, 2007)

Статья Александрова А.А. и Переверзева В.Л. посвящена важной и актуальной теме - применению предизолированных ППУ трубопроводов с системой оперативного дистанционного контроля (ОДК) в теплоснабжении. В ней описаны результаты измерений характерных неисправностей на натурной модели трубопровода длиной около 40 м с использованием двух типов соединительных кабелей. Отмечены большие потери и искажение импульса в кабеле типа NYM по сравнению с коаксиальным кабелем, а также важность такого параметра предизолированного трубопровода как импеданс.

На основе проведенных модельных экспериментов в лабораторных условиях авторы высказывают совершенно неоправданное мнение о низкой эффективности существующих в России систем ОДК. В настоящее время в нашей стране уже более 10 лет применяются предизолированные трубопроводы различных производителей как отечественных, так и зарубежных. Так, в г. Москве только в ОАО «Московская теплосетевая компания» (ОАО «МТК») эксплуатируется более 600 объектов. На указанных теплосетях используются как коаксиальные, так и кабели типа NYM. Необходимо отметить, что в своде правил СП 41-105-2002 не содержится ограничений на применение конкретных типов кабеля, как это утверждается в статье.

Десятилетний опыт эксплуатации указанных тепловых сетей ОАО «МТК» (более 400 км), а также более 1000 объектов (около 1300 км) ОАО «Московская объединенная энергетическая компания» (ОАО «МОЭК») подтверждает эффективность применяемых систем ОДК, их значение в повышении надежности и экономичности предизолированных трубопроводов. Статистика за период 1996-2006 гг. по результатам регулярного мониторинга систем ОДК объектов ОАО «МТК» показывает, что общая их повреждаемость, включая механические повреждения и брак изоляции стыков, составляет 0,12 на 1 км в год, а повреждаемость стального трубопровода - 0,013 на 1 км в год, что намного ниже величин, характерных для традиционных способов прокладки (0,28 на 1 км в год). По отзывам московских эксплуатирующих организаций, ремонтные работы на тепловых сетях с ППУ трубопроводами в основном носят планово-предупредительный, а не аварийный характер.

Если говорить о сравнении типов применяемых соединительных кабелей, то, безусловно, затухание в NYM кабелях выше, чем в коаксиальных кабелях. Однако практика и опыт эксплуатации систем контроля с различными соединительными кабелями в течение 12 лет показали, что степень затухания сигнала в целом не сказывается на точности локализации места повреждения. При этом использование промежуточных коверов на расстоянии 250-350 м друг от друга, что связано с точностью измерений локатором в условиях имеющихся отклонений импеданса от трубы к трубе, фактически свело на нет влияние затухания сигнала на точность измерения.

Необходимо добавить, что в процессе эксплуатации систем контроля выявились следующие особенности. Защитная полиэтиленовая оболочка коаксиальных кабелей с импедансом 125 Ом европейских производителей, применяемая в системах АВВ, при работе с ними в зимнее время трескается. ОАО «МТК» по этой причине с 1999 г. запретило использование данных кабелей в своих системах и потребовало применения NYM кабелей на эксплуатируемых объектах. Вторая проблема - использование так называемых концевых коаксиальных коммутационных (или переходных) коробок, применяемых для соединения кабелей с медными проводами трубы или приборами контроля. Такие коробки устанавливаются в камерах, подвалах домов, ЦТП, котельных и в Европе их применение обосновано и обычно не вызывает проблем. В России, к сожалению, в тепловых камерах в условиях повышенной температуры и влажности эти элементы быстро подвергаются коррозии и в

течение 5-7 лет разрушаются, делая систему контроля неработоспособной.

При сравнении рассматриваемых типов кабелей необходимо также учитывать, что кабель NYM - многожильный, а коаксиальный кабель -одножильный. В широко применяемых в России системах ОДК имеется два сигнальных проводника, при этом в промежуточной точке контроля необходимо вывести из тепловой изоляции трубопровода 5 проводников (включая контакт к стальной трубе), при этом в случае коаксиального кабеля значительно возрастает громоздкость устройства герметичного вывода кабелей.

Трудно согласиться и с выдвинутым в статье тезисом о значительных капитальных затратах и расходах на обслуживание существующих систем ОДК на основе данных табл. 1. Данные в таблице приведены без какого-либо обоснования и расшифровки, однако можно привести реальные цифры. Затраты на систему ОДК при использовании мониторинга с помощью детекторов составляют 1-5% от стоимости предизо-лированных трубопроводов. Они не могут превышать затрат на систему ОДК на основе стационарных локаторов (как указано в таблице), это связано с тем, что в первом случае используется 1 переносной локатор (наиболее дорогой прибор системы контроля) для ряда объектов, в то время как во втором случае стационарный локатор устанавливается на каждом объекте.

По данным службы контроля фирмы «Теплосетьсервис», выполняющей мониторинг объектов ОАО «МТК» (около 700), затраты на периодическое обследование с применением переносного детектора составляют около 3 тыс. руб. в год на 1 объект. Вместе с тем большое число объектов, особенно в тепловых сетях ОАО «МОЭК», контролируется с помощью стационарных детекторов, имеющих как светодиодную индикацию состояния, так и выход на систему диспетчеризации. При этом способе контроля затраты на текущий мониторинг резко снижаются по сравнению с контролем переносным прибором.

В целом, рассматриваемая статья, по сути, полезна в плане обсуждения возможных направлений совершенствования производства и применения предизолированных трубопроводов. Спорные утверждения о неэффективности существующих систем ОДК, их дороговизне вводят в заблуждение специалистов, особенно не имеющих практического опыта эксплуатации данных объектов, и способны нанести ущерб указанному перспективному направлению развития теплоснабжения.

Редакция журнала «НТ» приглашает специалистов принять участие в дискуссии по данному вопросу.