РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России
ИЗОПРОФЛЕКС-115А

О замене гидравлических испытаний тепловых сетей методами неразрушающего контроля

М.Р. Феткуллов, зам. главного инженера,
«Территориальное управление по теплоснабжению в г. Ульяновске»,
Ульяновский филиал ОАО «Волжской ТГК», г. Ульяновск

По окончании отопительного сезона в течение двух недель весной и одной недели осенью, непосредственно перед началом отопительного сезона, тепловые сети г. Ульяновска, присоединенные к централизованным источникам теплоснабжения, подвергаются единым гидравлическим испытаниям по согласованному с муниципальным образованием графику. Целью проведения таких испытаний является выявления дефектов и последующее их устранение.

Общая протяженность тепловых сетей «ТУТС в г. Ульяновске» УФ ОАО «ВоТГК» составляет более 312 тыс. п.м трубопроводов тепловых сетей, в том числе около 207 тыс. п.м магистральных со средним диаметром Ду 646 мм и около 105 тыс. п.м квартальных сетей со средним диаметром Ду 126 мм. Кроме того, на балансе предприятия находятся 5 насосных станций с общей установленной электрической мощностью 7,2 МВт, из которых четыре являются «повысительными» и предназначены для повышения давления в подающих трубопроводах г. Ульяновска.

Традиционно гидравлические испытания в «ТУТС в г. Ульяновске» УФ ОАО «ВоТГК» проводятся по утверждаемой программе. В ней предусмотрены условия и порядок проведения испытаний по участкам тепловой сети, контрольные точки, указывается пробное давление, составляющее 1,6 МПа (16 кгс/см2), на которое испытываются трубопроводы и оборудование тепловых сетей. Испытания трубопроводов тепловых сетей, обслуживаемых центральным эксплуатационным районом, проводятся оборудованием насосных станций раздельно по восьми участкам, а трубопроводов, обслуживаемых засвияжским и заволжским эксплуатационными районами, по восьми и четырем режимам оборудованием Ульяновской ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 соответственно.

В результате гидравлических испытаний тепловых сетей выявляется большое количество порывов, основная доля которых приходится на весенние испытания. Несмотря на растущий год от года объем работ по капитальному ремонту, техническому перевооружению и реконструкции тепловых сетей динамика роста повреждаемости трубопроводов тепловых сетей сохраняется (табл. 1). Однако масса повреждений, выявляемых в процессе опрессовок, не позволяет исключить возникновения инцидентов и аварийных ситуаций на трубопроводах и оборудовании тепловых сетей в отопительный сезон, мало того, в последние годы наметился рост повреждений в зимний период. Так, если в 2009-2010 гг. на тепловых сетях было выявлено одно повреждение, то по результатам отопительного сезона 2011-2012 гг. их было 18, а в отопительном сезоне 2012-2013 гг. 12 повреждений.

Таблица 1. Количество повреждений на трубопроводах тепловых сетей «ТКТС в г. Ульяновске» Ульяновского филиала ОАО «ВоТГК».

Возникает вопрос, а нужны ли гидравлические испытания, если они не позволяют исключить повреждения в отопительный сезон?

Согласно действующих нормативно-технических документов п. 4.12.1.5 [1] и п. 4.12.1 [2] организации, эксплуатирующие тепловые сети, должны подвергать гидравлическому испытанию с целью проверки прочности и плотности все трубопроводы и их элементы, а также все сварные и другие соединения. Однако их гидравлическое испытание не является обязательным, если они подвергались 100% контролю ультразвуком или иным равноценным методом неразрушающей дефектоскопии. Таким образом, для трубопроводов, транспортирующих водяной пар с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) или горячую воду с температурой выше 115 ОС, отсутствуют требования по процедуре обязательных ежегодных испытаний.

В п. 6.2.13. [3] говорится, что в процессе эксплуатации все тепловые сети должны подвергаться испытаниям на прочность и плотность для выявления дефектов не позже, чем через две недели после окончания отопительного сезона. Кроме того, в пп. 6.2.11 и 6.2.15. [3] представлены требования, выполнение которых обязательно при проведении испытании на прочность и плотность:

■ минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании составляет 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см2);

■ температура воды должна быть не ниже 5 ОС и не выше 40 ОС;

■ испытательное давление должно быть выдержано не менее 10 мин. и затем снижено до рабочего;

■ при рабочем давлении проводится тщательный осмотр трубопроводов по всей их длине.

Таким образом, согласно [3] гидравлическим испытаниям должны подвергаться все водяные тепловые сети, включая насосные станции.

Остается только определиться, какими нормативными документами руководствоваться, и в каких «удобных» случаях?

Положительный эффект проведения централизованных гидравлических испытаний от тепловых источников неоспорим, но выявление дефектных (изношенных) участков с последующим ремонтом, ликвидация порывов и их последствий требует значительных дополнительных трудовых и материальных затрат, не всегда оправданных.

При проведении опрессовок тепловых сетей стрессовому воздействию избыточным давлением подвергаются все без исключения трубопроводы и оборудование, в том числе и относительно новые (от 1 до 10 лет эксплуатации) участки тепловых сетей. Переложенные в результате капитального ремонта тепловые сети в предыдущие годы, совместно с участками, отслужившими нормативный срок эксплуатации (25 лет и более), проходят единые гидравлические испытания без градации трубопроводов по времени эксплуатации, т.е. используется единый подход к новым и старым трубопроводам.

Ранее отмечалось, что пробное давление для п Ульяновска на протяжении нескольких лет остается неизменным и составляет 1,6 МПа (16 кгс/см2). Однако известно, что для выявления дефектов требуется гораздо большее давление. Так, на участках тепловой сети с толщиной стенки до 1 мм потребуется давление 2,5-3,0 МПа (25-30 кгс/см2), малые диаметры труб требуют значительно большего давления [5].

В целом ежегодные испытания сопровождаются множеством отключений, массовыми жалобами потребителей на низкое качество горячего водоснабжения при прекращении и возобновлении подачи воды, как следствие, отказ от оплаты, судебные иски, штрафы и т.д., не на последнем месте финансовые и имиджевые факторы.

В силу всех положительных факторов невозможен полный отказ от традиционных гидравлических испытаний, однако быстрое развитие современных методов диагностики с большим спектром высокотехнологичного диагностического оборудования требует внимания и проведения анализа по их применимости в тепловых сетях.

К наиболее распространенным методам неразрушающего контроля трубопроводов тепловых сетей относятся метод акустической эмиссии, маршрутная тепловизионная аэрофотосъемка, площадная тепловизионная аэрофотосъемка, метод внутритрубной диагностики. На рис. 1 представлены примеры осуществления диагностики трубопроводов.

Рис.1. Примеры осуществления диагностики трубопроводов тепловых сетей с применением методов внутритрубной диагностики и тепловизионной аэрофотосъемки.

Кроме использования методов неразрушающего контроля, все большее применение находят передвижные опрессовочные машины различных модификаций. На рис. 2 представлен внешний вид одной из таких установок и в табл. 2 приведены ее технические характеристики.

Рис. 2. Внешний вид опрессовочной установки ДНУ-180/212.

Таблица 2. Технические характеристики передвижной установки ЖНУ-180/212.

Перспективность использования методов неразрушающего контроля, совместно с применением передвижных опрессовочных установок очевидна. Сегодня в «ТУТС в г. Ульяновске» Ульяновского филиала ОАО «ВоТГК» начата работа по созданию диагностической службы. Приобретена мобильная лаборатория на базе автомобиля «Газель» в комплекте с диагностическим оборудованием: ультразвуковым толщиномером; корреляционным течеискателем; тепловизором; ультразвуковым расходомером и др. В текущем году планируется приобретение передвижных опрессовочных насосных установок. Они позволят осуществлять гидравлические испытания локальных участков тепловой сети, преимущественно квартальных трубопроводов небольшого диаметра, а также участков после перекладки трубопроводов в рамках программы капитального ремонта.

Многолетний опыт эксплуатации передвижных опрессовочных установок подтвердил их эффективность и надежность при испытании небольших участков тепловых сетей. Использование таких установок позволяет более качественно проводить гидравлические испытания за счет уменьшения протяженности испытываемых участков. Их применение на участках, которые вызывают наибольшее опасение с точки зрения надежности, и на участках, замененных в результате ремонтной программы, позволит не отключать смежные участки тепловых сетей для подачи ГВС потребителей.

Отметим недостатки локальных гидравлических испытаний: большой объем подготовительных работ (врезки патрубков, установка запорной арматуры); неприменимость на участках магистральных трубопроводов тепловых сетей, ввиду ограниченной производительности насоса; большая трудоемкость при производстве подготовительных работ, а именно отключение участков для опрессовки, присоединение и отсоединение всасывающих и напорных рукавов. Главным же недостатком опрессовок с применением передвижных опрессовочных установок является необходимость выполнения п. 6.2.14 [3], расхолаживания (остывания) тепловых сетей, которое в условиях отсутствия циркуляции может достигать 1-2 дней, тогда как централизованное остывание тепловых сетей с осуществлением подпитки тепловой сети не превышает 8-10 часов.

Выводы

1. Гидравлическим испытаниям после окончания отопительного сезона должны подвергаться тепловые сети, с целью выявления дефектов и последующим их устранением.

2. Невозможен полный отказ от традиционных централизованных гидравлических испытаний на магистральных трубопроводах большого диаметра, отходящих от тепловых электростанций, ввиду необходимости применения станционного насосного оборудования с достаточной производительностью и напором и отключения участков для расхолаживания тепловой сети.

3. Необходима замена централизованных гидравлических испытаний методами неразрушающего контроля и локальными опрессовками участков тепловой сети с применением стационарных и передвижных насосных станций. Особенно замена актуальна на участках: отслуживших нормативный срок службы (более 25 лет); периодически подтапливаемых грунтовыми водами; подверженных внутренней и наружной коррозии в процессе эксплуатации, в том числе квартальных трубопроводов тепловой сети диаметром до Ду200 мм.

4. Целесообразно исключить проведение ежегодных централизованных испытаний на прочность и плотность участков тепловой сети, подвергавшихся по окончанию монтажа 100% контролю ультразвуком или иными равноценными методами.

Литература

1. РД 34.20.501-95 «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации».

2. ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».

3. «Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок» (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. № 115).

4. СНиП 3.05.03- 85 « Тепловые сети».

5. Громов Н. К. Эксплуатация тепловых сетей// Новости теплоснабжения. 2004. № 6. С. 34-41.

М.Р. Феткуллов, О замене гидравлических испытаний тепловых сетей методами неразрушающего контроля

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №11 (159), 2013 г. , www.ntsn.ru/11_2013.html

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Тематические закладки пользователей:

Tеги: гидравлические испытания

Похожие статьи: