Пресс-релизы: Энергосберегающие приборы для ЖКХ

Энергосберегающие приборы для ЖКХ (14.02.2013)
Компания: ФБУ "Ростест-Москва"

Мы живем в самой холодной стране мира. А столь милые нашему сердцу северные просторы мало пригодны для жизни. По территории мы до сих пор самая большая страна в мире, однако, по “эффективной площади”, т. е. пригодной для жизни, мы на пятом месте. Лишь треть нашей земли – “эффективная”, но и она – самая холодная в мире. Более 60 % территории страны покрыто мерзлотой. Еще в начале XIX в. в Якутии была предпринята первая попытка “проткнуть” мерзлоту. Купец Шергин начал рыть для этого колодец, докопал до глубины 116 м и остановил работы (нечем было дышать из-за отсутствия вентиляции), так и не пройдя мерзлоту. Этот колодец до сих пор стоит не только как памятник мерзлоте, но и как место, где производятся измерения температуры пород на разных глубинах. У суровости российского климата есть денежное выражение, которое существенно увеличивается из-за расточительства и беспечности. Чтобы выжить, нам надо беречь тепло. До принятия Изменения № 3 к СНиП II-3-79 не менее 60 % тепловой энергии зданий уходило в атмосферу. Потери тепла огромны и доказательством тому служат вечные проталины в местах трассировки тепловых магистралей и снимки зданий и сооружений, произведенных тепловизонной техникой. Главная беда – изношенность трубопроводов, которая ведет к их разгерметизации. В результате разгерметизации трубопроводов потери воды достигают 30...40 %. Россия ежегодно забирает из открытых и подземных источников для коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных нужд около 80 млрд. м3 воды. При стоимости воды 25...30 руб./м3 величина потерь даже 10 % воды составит не менее 200 млрд. руб. А ведь теряется воды в 2-3 раза больше. Ежегодный износ теплотрасс составляет 15 %, а потери тепла в них доходят до 15...20 %. Это в 2,5 раза превышает нормативный уровень. Сегодня на цели отопления тратится 14,5 млрд. ГДж/год, что составляет 30 % от общего энергопотребления. На этом фоне ежегодные потери тепла эквивалентны перерасходу 25 млн. т топлива. Для сравнения: за рубежом потери не превышают 2 %. Все трубопроводы сразу мы не заменим, но своевременная и оперативная диагностика, обнаружение утечек из трубопроводов крайне необходимы и здесь незаменимы течетрассопоисковые комплекты типа “Успех” производства фирмы “ТЕХНО-АС” подмосковного г. Коломны. Сегодня существует ряд методов для поиска утечек воды из трубопроводов, но нет пока единого и эффективного, пригодного для любых условий. Наиболее широкое распространение получил акустический метод. Приборы, используемые при работе этим методом, можно разделить на три группы. К первой относится контроль приборами типа “Успех АТГ-5”. Спектр акустического сигнала вытекающей воды при разных давлениях и размерах дефектов находится в диапазоне 100...3000 Гц. Вторая группа приборов наиболее массовая. Это приборы с электронной (цифровой или аналоговой) фильтрацией входного сигнала. Основное назначение фильтров – выделение полезного сигнала при его сильном зашумлении в городских условиях. Фильтрация сигнала определяется схемными решениями. В качестве фильтров могут использоваться фильтры второго порядка (чаще всего аналоговые), четвертого и восьмого порядков. Чем выше порядок фильтра, тем лучше подавляются помехи. У приборов с фильтрами восьмого и более высоких порядков дальнейшее повышение степени фильтрации почти не сказывается на анализе сигнала оператором. Переключение диапазона частот фильтрации обычно ступенчато изменяющимися границами. В третью группу входят течеискатели с функцией псевдокоррелятора. Это приборы, позволяющие определять расстояние до утечки по разности интенсивности шума в зависимости от расстояния до места утечки. Чаще всего для работы третьим методом используются течеискатели с индикацией шума и специальным типом датчика (“Успех АТ-207”). Один из широко известных способов обнаружения утечек из трубопроводов – корреляционный метод. Корреляционные течеискатели – это достаточно дорогие приборы, для работы с которыми необходимо создавать специально обученную группу. Этот метод используется на сложных зашумленных участках. Основное преимущество по сравнению с работой акустическими приборами заключается в том, что датчики подсоединяются к трубопроводу только в двух точках. В результате обработки сигналов определяется расстояние до утечки от одного из датчиков. Этот метод более эффективен в поиске утечек при канальной прокладке трубопровода. Вероятность обнаружения утечек составляет 50...90 %. Основная проблема, возникающая при работе корреляционным методом, состоит в том, что он более чем акустический чувствителен к внутренним неоднородностям в трубах – посторонним предметам, изгибам, отводам, деформации, изменению диаметра. При использовании как акустического, так и корреляционного методов поиска утечек необходимо знать план трассы и место нахождения опор, отводов, изгибов труб, сужающихся участников, задвижек. Еще один из способов поиска утечек – контроль распределения температуры по поверхности. Для контроля используются контактные термометры типов ТК-5.01, -5.03, -5.05 с погружными зондами, пирометры типа С-110 (“Факел”) и тепловизоры различных модификаций. Основной характеристикой утечки при контроле этим методом служит изменение температуры на поверхности над теплотрассой. Перепады температур колеблются от долей до десятка градусов. При работе с контактными термометрами необходимо обращать внимание не на точность измерения, а на порог чувствительности. Так, у термометра ТК-5.01 это значение равно 1 °С, а у ТК-5.05 – 0,1 °С. Одна из важнейших характеристик термометров с погружными зондами – быстродействие. У большинства современных зондов отечественного и импортного производства, использующих резистивные датчики, быстродействие составляет 20…50 с. При большом числе измерений, когда необходимо пройти всю трассу, этого быстродействия оказывается недостаточно. Желательно использовать более быстродействующие погружные зонды (типа ТК-5.03, -5.05, -5.07) с быстродействием 3...7 с. По быстродействию и удобству работы бесконтактные приборы контроля температур – пирометры, отличаются значительно лучшими характеристиками. Так, быстродействие пирометров С-110 “Факел”, С-210 “Салют”, С-300 “Фаворит” составляет от долей секунды до 1-2 с. Пирометр позволяет практически непрерывно проводить измерения температуры, что повышает оперативность и достоверность контроля. При этом можно быстро получить как продольное распределение температур, так и поперечное, определить границы тепловых полей, а пирометры С-300.3 способны, кроме того, регистрировать измеренные величины. Благодаря своей дешевизне, простоте и высокой достоверности этот метод наиболее предпочтителен, особенно широко он применим там, где имеется высокий уровень акустических помех. Тепловизионный метод из-за высокой цены оборудования и необходимости специального обучения персонала используется, в основном, для периодического контроля состояния теплотрасс при профилактическом обследовании. Один из наиболее эффективных методов поиска утечек из трубопроводов – расчетно-аналитический. Он используется в тех случаях, когда произвести приборное обследование трубопроводов не представляется возможным. К таким объектам можно отнести, например, федеральную автомобильную трассу с интенсивным движением (рис. 1). Предположим, оказалось, что колодец № 1 сухой, а колодец № 2 заполнен горячей водой, (t ≈ 60 °С), из чего можно сделать вывод об утечке теплоносителя. В этом случае следует закрыть задвижку на трубопроводе прямой подачи теплоносителя в колодце № 1 и откачать воду из колодца № 2. Затем в колодец № 1 направить слесаря, который по команде должен открыть предварительно закрытую задвижку. Для расчетов используется известная формула S = Vt, где S – расстояние между колодцами, V – скорость, t – время. Мастер в колодце № 2 (после откачки воды) открывает на трубе подачи теплоносителя спускной кран. По команде мастера слесарь открывает задвижку в колодце № 1, а мастер в это время запускает секундомер, которым фиксирует время t1 прохождения потока теплоносителя между колодцами. Далее мастер фиксирует время поступления теплоносителя непосредственно в колодец, что произойдет с некоторым запозданием на величину t2, которая, к примеру, составит 35 с. Принимая S = 80 м и зная t1 можно рассчитать скорость V1 . При t1 = 25 с она составит V1 = S / t1 = 3.2 м/с. Затем определим , т. е. скорость поступления теплоносителя через свищ в трубопроводе до колодца № 2. Разница во времени прихода теплоносителя через спускной клапан и через свищ в колодец № 2 равна t3 = t2 – t1 = 10 с. Таким образом, расстояние до места разгерметизации трубопровода определяется как S2 = V2t3 = 2,28 * 10 = 22,8 м. Метод достаточно прост, но по-другому найти место свища невозможно. Самые безнадежные утечки находятся именно этим расчетно-аналитическим методом. Не следует также забывать использовать “слухачи”, т. е. железный штырь c приваренными на концах пятаками, приставив который к трубопроводу можно получить информацию о его состоянии. Огромные средства, расходуемые городским бюджетом на поддержание в рабочем состоянии инженерных коммуникаций, приходятся на тепловые сети. Большинство аварий вызвано тем, что значительная часть теплотрасс оказалась за пределами нормативного срока службы. Анализ показал, что необходимо обновить 100 000 км труб. Эффективность использования энергоресурсов в России не превышает 30 %, т. е. около 2/3 произведенной энергии теряется в процессе выработки и транспортировки, либо бессмысленно тратится у потребителя, причем большая часть при ее конечном потреблении. По данным Минэнерго удельная энергоемкость валового внутреннего продукта (ВВП) в нашей стране выше, чем в развитых странах Западной Европы почти в 3 раза и в 1,8 раза больше, чем в США, т. е. из каждой тонны сжигаемого топлива 500...600 кг сгорает впустую. Энергоемкость отечественного промышленного производства с 1990 г. возросла на 47 %, в 2 раза увеличилась доля топлива и энергии в структуре себестоимости российской продукции. Например, в легкой промышленности, испытавшей наибольший спад производства, энергоемкость увеличилась почти в 4,5 раза, в машиностроении в 1,8 раза. В г. Йошкар-Ола из-за разрегулировки теплопотребляющих установок потребителей расход теплоносителя превысил нормативный в 1,5…1,8 раза. Но самые большие потери происходят при разгерметизации трубопроводов и здесь очень эффективен поиск утечек комбинированным способом. Чаще всего используются совместно акустический и тепловой методы контроля. Например, в комплект мастера-теплотехника “Кардинал” фирмы “ТЕХНО-АС” входят акустический течетрассоискатель “Успех-АТГ-209”, инфракрасный пирометр С-110 “Факел” и термометр ТК-5.05 (рис. 2, 3). При работе с комплектом тепловые поля вначале промеряются пирометром, а затем при выявлении явных аномалий эти участки проверяются течеискателем. Этот метод широко используется предприятиями Московской обл. Комплекс работ по обнаружению утечек начинается с получения плана прохождения трубопровода с указанием отводов, сужений, вентилей, опор, поворотов, изгибов. Необходимо также определить место нахождения колодцев, хотя иногда это бывает затруднительно, например, при закрытии люков колодцев асфальтом, грунтом или листьями. В этом случае можно воспользоваться пирометром, если это теплотрасса либо металлоискателем, например, марки “Люк”, позволяющим обнаружить металлический люк в грунте на глубине до 100 см. Далее следует оттрасировать трубопровод, так как иногда схемы прохождения не соответствуют реальной прокладке трубопроводов. Для этих целей чаще всего используются электромагнитные трассоискатели и оптические пирометры. Основной принцип поиска заключается в наведении вокруг него электромагнитного поля путем передачи электрического сигнала от генератора к трубе контактным или индукционным способом. При использовании индукционного способа резко падает мощность излучаемого трубой сигнала, что значительно сокращает длину трассировки. Современные генераторы используются в основном на частотах, близких к 1...9 кГц. Частоты импортных генераторов лежат вблизи 1 кГц и в диапазоне 9...10 кГц. Кроме величины частоты генератора важна ее стабильность, так как узкополосное излучение позволяет использовать узкополосные приемники, что при той же выходной мощности генератора иногда в несколько раз увеличивает обслуживаемую длину трассировки участка. Приемники трассопоискового комплекта могут значительно различаться по своим характеристикам. Простейшие широкополосные не имеют фильтрации. Они слабо защищены от помех. Такие приемники предназначены в основном для работы в сельской местности. Более сложные приемники ("Успех" АГ-208”) имеют узкую полосу приема (±10…20 Гц), дополнительную фильтрацию (обычно четыре или восемь порядков). Они могут работать в пассивном режиме для поиска кабелей, находящихся под напряжением. Для контактного подключения генератора к трубопроводу необходимо один из контактов закрепить на трубе, т. е. спуститься в колодец. По технике безопасности перед спуском нужно обязательно проконтролировать наличие метана в колодце. Для этой цели предназначен метанометр “Метан-9М”. Для оценки величины коррозии стенки трубопровода можно воспользоваться толщиномером, например, марки УТ-82. Наиболее дорогостоящей ошибкой при вскрытии грунта после обнаружения течи является обрыв силового кабеля. Для избежания этой проблемы, необходимо произвести предварительное обследование места предполагаемой утечки, которое проводят специальным кабелеискателем либо трассоискателем с расширенными функциями. Такими возможностями обладают течеискатель с функцией пассивного поиска кабеля “Успех-АТП-204”, трассоискатель “Успех АГ-208”, течетрассоискатель “Успех АТГ-209”. Наиболее удобным и дешевым решением оказалось создание комплексного прибора типа течетрас-соискателя “Успех АТГ-209, -209 М, -210”. Наличие унифицированного электронного блока и набора специализированных датчиков позволяет использовать один и тот же прибор как для поиска утечек воды, так и для трассировки трубопровода и кабелей. Этот комплексный прибор необходимо дополнить термометром типа ТК-5.05, пирометром С-110 “Факел”, металлоискателем “Люк”, толщиномером УТ-82, метанометром “Метан-9М”. Все приборы поставляются и большая часть из них изготовляется фирмой “Техно-Ас” г. Коломна. Весь комплект может разместиться на заднем сидении легкового автомобиля или в багажнике. Если комплект дополнить еще корреляционным течеискателем, специалист может браться почти за любую задачу по поиску течи. ВЫВОДЫ Обнаружение утечек из трубопроводов представляет сложную техническую задачу, решение которой требует специального оборудования и это оборудование разрабатывается и производится фирмой “Техно-Ас”. Основными методами контроля являются акустический, корреляционный, тепловой и расчетно-аналитический. Наиболее эффективен акустический метод с использованием течетрассоискателей типа “Успех АТГ-209, -210” в сочетании с тепловым контролем пирометрами типа С-110 “Факел”, С-300, С-300.1 с регистратором температуры. Решение задачи поиска течи требует дополнительного применения комплекса приборов: люкоискателя типа “Люк”, манометров, толщиномеров, термометров, расходомеров. Источник: http://www.kipkr.ru/articles/detail.php?ID=15

Комментарии

Нет комментариев

Добавить комментарий

Версия для печати | Все новости | Поиск новостей