Діагностика трубопроводів, теплових мереж
начальник відділу діагностики
служби діагностики теплових мереж
ВАТ «МОЕК», м.Київ
Основними цілями відділу моніторингу є-ються підбір ділянок під діагностику теплових мереж, розробка заходів по автоматиза-ції, диспетчеризації, моніторингу, дистанційно-ної і приладової діагностики функціонування теплових мереж. Відділ діагностики займається проведенням інструментальної діагностики і неруйнівного контролю, обробкою отриманий-них даних, формуванням технічних заклю-чений з висновками і рекомендаціями.
Відбір ділянок теплових мереж філій № 1-10,19,20 ВАТ «МОЕК» для проведення ін-струментальні діагностики здійснюється виходячи з наступних критеріїв:
■ термін служби трубопроводів понад 40% (від-носіння періоду експлуатації з моменту по-останньої перекладки до загального розрахункового терміну служби трубопроводів. Розрахунковий термін служби трубопроводів розвідних мереж становить 15 років, для магістральних теплових мереж - 25 років);
■ кількість аварій на ділянках теплової мережі;
■ дата проведення останньої діагностики (понад три роки).
Зібрані дані направляються в сектор обробки даних відділу діагностики, де про-ходить розшифровка і складання технічного висновку про стан трубопроводів. Тут враховується все, що пов'язано з тепломережею, - рік прокладки, кількість аварій на ділянці, тип ізоляції трубопроводу, вимір товщини стінок труби, результати візуально-вимірювального контролю як в точках доступу до тіла труби, так і в напівпрохідних, прохідних каналах і колекторах і т.д.
Щодня відділом діагностики (мобільні бригади сектора інструментальної діагностики, які займаються безпосередньо збором даних) знімаються дані в обсязі 1500 м в однотрубному обчисленні по кожному з 12 екс-експлуатаційного філій ВАТ «МОЕК». Сектор обробки даних формує технічні за-ключення в обсязі до шести висновків по розводить мереж і до восьми магістральними та тепловим вводів.
Зовсім недавно технічний висновок формувалося вручну з наступних доку-ментів і актів:
■ дані діагностується ділянки;
■ нормативні документи, на підставі кото-яких проводилися роботи;
■ вид неруйнівного контролю (методу), при-міняти при технічному діагностуванні;
■ перелік обладнання, яке використовується при діагностуванні ділянки;
■ коротка вступна частина про методи НК;
■ протоколи і результати проведеної роботи (дані УЗ-товщинометрії, візуально-вимірюв-рительного контролю, протоколи результатів застосовуваних методів діагностики);
■ висновки і рекомендації.
Сьогодні завдяки можливості працювати безпосередньо в базах даних ВАТ «МОЕК» істотно спростилося формування тих-нічних висновків за підсумками проведення ін-струментальні діагностики трубопроводів (теплових мереж). Робота стала більш ефективною, до того ж по-з'явилися реальні можливості для розширення здійснення контролю і моніторингу теплових мереж. Маючи в одній базі даних пів-ву інформацію з нас ділянках трубопроводів, ми можемо приймати рішення про доцільність проведення будь-яких робіт, давати рекомендації експлуатаційним філіям, проводити аудит і перевірки заповнюваності технічних паспортів теплових мереж і т.д.
Сформовані технічні позбавлення волі перебувають в базі даних ВАТ «МОЕК», де з ні-ми працюють фахівці відділу моніторингу служби діагностики теплових мереж. На основа-нии отриманих даних проводиться відбір участ-ков для проведення ремонтних робіт, переклад-ки ділянки теплової мережі. При необхідності призначається проведення додаткового де-фектоскопіческого контролю в контрольних шурфах. Також фахівцями відділу моніто-рингу Служби формуються переліки ділянок теплових мереж ВАТ «МОЕК», рекомендованих для включення в інвестиційну програму для проведення ремонтних робіт.
Методи інструментальної діагностики, які застосовуються відділом діагностики служби діагностики теплових мереж ВАТ «МОЕК»:
2. Метод магнітної пам'яті металу, методика безконтактної магнітометричної діагностики (БМД) використовується на теплових вводах і магістральних мережах діаметром від 300 мм як додатковий метод, а в деяких випадках як основний.
БМД заснована на вимірі спотворень маг-нітних поля Землі, обумовлених зміною намагніченості металу труби в зонах кон-центрації напружень і в зонах, що розвиваються корозійно-втомних пошкоджень. При цьому характер змін поля (частота, амплітуда) обумовлений деформацією трубопроводу, що виникає в ньому внаслідок впливу ряду факторів (залишкових технологічних і монтажних напружень, робочого навантаження і напруг самокомпенсации при коливаннях температури зовнішнього повітря і середовища).
За час застосування службою діагностики трубопроводів (теплових мереж) ВАТ «МОЕК» даної методики стало зрозуміло, що застосування БМД вимагає на-наукового і індивідуального підходу до кожної ділянки теплової мережі. Методика цінна тим, що дає можливість виявлення дефектів металу труби ще на ранньому етапі, в момент їх зарож-дення, або навіть до початку монтажу трубопро-вода і запуску його в експлуатацію. Ми маємо унікальну можливість відстежити життя труби з моменту виходу з заводу до монтажу в тран-шиї, а також відстежувати робочі параметри трубопроводу в процесі експлуатації. Примі-ня методу магнітної пам'яті металу вкрай ефективно і при проведенні вхідного контролю трубопроводів, і при перевірці зварних стиків. Що стосується точності даного методу, то виявлені при проведенні діагностики зони концентрації напружень (ЗКН) при розтині виявилися там же, де і були виявлені.
Метод «Акустичною томографії» (AT) і методика безконтактної магнітометричної діагностики застосовуються нами як спільно, так і окремо - виходячи з поставлених завдань і характеру (виду) існуючої теплової мережі.
3. Також службою діагностики трубопроводів (теплових мереж) комплексно застосовуються візуально-вимірю-вальний контроль і ультразвукова товщинометрія в точках доступу, в напівпрохідних, прохідних каналах, а також в колекторах. Виявлено-ні при візуальному огляді дефекти теплоізоляції трубопроводів, і як наслідок - металу труби (порушення теплоізоляції, крапель з плит перекриття каналів на метал труби або на теп-лоізоляцію, осипи і волога, дефекти будівельник-них конструкцій) підлягають ретельному дефек- тоскопіческому і ультразвуковому контролю - з метою виявлення утонения стінок трубопроводів, що проектують-дів за рахунок зовнішньої і внутрішньої корозії, кон-троля стану будівельних конструкцій ка-мер, каналів і колекторів. Отримані дані вносяться в базу даних і враховуються при ухваленні рішення про проведення ремонтних робіт.
4. При проведенні додаткового дефек-тоскопіческого контролю (ДДК) використовується метод спрямованого ультразвуковий скануючий-вання з використанням приладу Wave maker 3G для оцінки корозійного стану трубопро-водів. У розкопці (шурф) на цікавий для нас трубопровід встановлюється бандажное кільце з УЗ-випромінювачами, діаметр якого становить від 80 мм до 1400 мм. Сканування трубопроводу здійснюється на 20 м від місця установки кільця в обидві сторони від нього. Резуль-татом сканування є розгорнута карта ділянки трубопроводу з нанесенням на неї де-фектних ділянок. Будучи сучасним мето-дом контактної діагностики трубопроводів, ця система все ж має ряд недоліків: робота можлива на прямих ділянках, без поворотів, нерухомих опор і осипів і т.д.
■ пристрій запуску діагностичного снаряда;
■ замикає пристрій для подачі кабелю в трубопровід;
Дослідження даним методом включає в себе підготовку прямого ділянки трубопроводу з можливістю розкриття в найвищій точці для запобігання потрапляння повітря. Після розтину трубопроводу або підготовки тепло-вої камери в трубопровід вваривают монтаж-ний вузол з камерою запуску дефектоскопа.
У момент підготовки монтажного вузла тру-бопровод відключений, знаходиться без тиску. При скиданні тиску з камери запуску демон-тируется верхня кришка і проводиться за-вантаження діагностичного снаряда в трубопро-вод. У процесі завантаження до снаряду кріпиться модуль, який здійснює рух.
Після занурення снаряда в трубопровід на камеру запуску монтується пристрій, герме-тично замикає люк в трубопроводі і осу-ється подачу кабелю снаряда всередину трубопроводу. У пристрій вмонтовані дат-чики тиску і температури. Дані постав-ляють на пульт управління.
Після завершення підготовчих робіт і завантаження дефектоскопа в трубопровід тиск піднімається до 3 МПа, і дефектоскоп починає працювати. Він пливе всередині трубопроводу, проводячи вимірювання товщини стінок досліджуваної ділянки. Дані надходять на пульт оператора. Він же здійснює контроль за діями і управління рухом дефектоскопа, використовуючи маніпулятор-джойстик. При досягненні певних параметрів в трубопроводі дефектоскоп відпливає від місця завантаження на відстань до 750 м.
Для транспортування дефектоскопа використовує-ся або внутрішній тиск води, або модуль руху. Умови проходження контролюються з точністю до 1 мм. Швидкість руху 22 см / с (792 м / ч). При досягненні встановленої довжини дефектоскоп зупиняється, оператор дає ко-манду на розкриття центрує механізму.
Готовність снаряда до руху відображає-ся на інформаційному моніторі. Оператор за-пускає системи запису, візуалізації даних і рух снаряда. Швидкість руху снаряда під час діагностики становить 8 см / с (288 м / ч). Діагностика ділянки довжиною 750 м виконується протягом 2 год 40 хв. Рух снаряда виконується пристроєм намотування ка-Беля. Дані діагностики відображаються на ін-формаційному екрані оператора у вигляді раз-вертка трубопроводу (розріз на 12 годинах) і представлені у вигляді кольорової карти, що відображається лишнього зміни товщини стінки трубопроводу по всій довжині. Дані діагностики запи-Сива на жорсткі диски комп'ютерів для подальшої обробки в спеціалізований-ном програмному забезпеченні. Обсяг даних сканування товщини трубопроводу довжиною 750 м становить 150 Гб. Дані на жорстких дисках передаються в спеціалізовану ла-бораторію для обробки.
Процес обробки проходить в автоматиче-ському і ручному режимі із залученням различ-них фахівців і може зайняти до двох-дель залежно від складності розшифровки даних. На сьогоднішній день ведуться роботи по автоматизації основних алгоритмів обра-лення, терміни можуть бути знижені до двох днів. Також ведуться роботи по повній автоматизації обробки і розробки звіту.
Даний метод, за нашими спостереженнями, яв-ляется найбільш точним з точки зору визна-лення місць стоншування стінок трубопроводів (він дає дійсно повну картину стану досліджуваного ділянки). Разом з тим, він оста-ється досить трудомістким в плані підготов-ки до роботи, має обмеження за діаметрами діагностованих ділянок. Крім того, на сього-дняшній день не вирішено питання проходження уг-лов повороту. Ми дуже сподіваємося, що розроб-робником методу врахують ці проблеми і в найближ-шем майбутньому вирішать їх.