Отраслевая конференция 
«Теплоснабжение-2019»
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Охотник за привидениями. Новые методологические и технические решения по системе контроля качества при производстве труб в ППУ изоляции

М.Я. Ильинец, начальник отдела новых технологий;
А.Н. Семёнов, главный технолог, ООО «ТИММАГ-М», г. Магнитогорск,
А.В. Липатников, ведущий специалист центра математического моделирования и системно-аналитических исследований ОАО «ММК», г. Магнитогорск

Строительство, ремонт и обслуживание инженерных тепловых сетей является дорогостоящим, трудоемким и технически сложным процессом. Некачественно изготовленные трубы не только приводят к существенным тепловым потерям, но и являются причиной преждевременного старения тепловых сетей.

Для обеспечения необходимого качества поставляемой продукции производители предизолированных труб должны контролировать параметры, которые это качество определяют.

Качество тепловой изоляции стальных труб регламентируется ГОСТ 30732-2006. В частности, в п. 5.1.8 Технические требования прописано, что пустоты (каверны) размером более 1/3 толщины теплоизоляционного слоя не допускаются.

Известный метод обнаружения пустот (каверн) - метод рентгеноскопии - в условиях современного серийного производства является малоэффективным вследствие его затратности, вредности и малой производительности, поэтому задача оперативного контроля качества продукции является узким местом производственных процессов предприятий. Однако, для исключения дефектов в готовой продукции, наряду с традиционными методами и средствами контроля (отбор проб), возможно применение современных методов и средств контроля, таких, как неразрушающий тепловизионный контроль, еще на стадии изготовления предизолированных труб.

Отделом новых технологий ООО «ТИММАГ-М», после проведенного исследования и анализа параметров теплового процесса при формировании изоляции, было определено, что, используя тепловизионную съемку, а также специальное программное обеспечение, в процессе заливки труб, в реальном времени можно своевременно обнаружить скрытые технологические дефекты слоя ППУ: раковины, пустоты (каверны), области с низкой плотностью.

Разработанный метод теплового контроля основан на измерении, мониторинге и анализе температуры поверхности оболочек контролируемых труб. Физической основой служит тот факт, что реакция образования пенополиуретана экзотермическая и распределение тепловой энергии происходит равномерно по всей площади конструкции, причем процесс выделения, передачи и поглощения тепловой энергии в объекте приводит к тому, что его температура изменяется определенным образом. Температурное поле на поверхности объекта является основным параметром в тепловом методе, т.к. несет информацию об особенностях процесса теплопередачи, его внутренней структуре и наличии скрытых внутренних дефектов.

Поставленная задача решается тем, что сначала определяют время тепловой инерции исследуемой конструкции, затем проводят ее тепловизионное обследование, измеряя при этом температуру на поверхности конструкции с учетом времени инерции. После чего получают тепловой снимок поверхности, который обрабатывается с помощью специально разработанной для этого программы. Поскольку файл несет в себе информацию по температуре на снимке тепловизора в каждом пикселе поверхности, программа проводит цифровую обработку полученного файла в автоматическом режиме и подает сигнал (свет, звук или другие виды оповещения) об обнаружении любого скрытого дефекта ППУ изоляции.

Весь процесс неразрушающего контроля скрытых дефектов слоя ППУ изоляции полностью автоматизирован. Программа сама определяет диаметр исследуемой трубы и задает алгоритм расчета для данного диаметра. Система контроля автоматически подстраивается под нужную температуру в зависимости от температуры предварительного прогрева и проводит свой расчет для каждой трубы.

При этом система контроля распознает центрирующие опоры (центраторы) и не сигнализирует на них. За результатами заливок можно наблюдать на экране монитора в реальном времени.

Отчет формируется в виде файла, в котором представлена схематическая фотография трубы, на которой различными цветами отмечены фон трубы (синим), сама труба (в градациях красного), найденные дефекты (желтым) и найденные дефекты, не являющиеся пустотами (кавернами), например, центраторы (зеленым). При наличии пустот (каверн) на отдельном листе приводятся координаты пикселей с пустотами. Точность определения местоположения дефекта определяется возможностью оптики и модели тепловизора, его расположения относительно трубы. В нашем случае размер одного пикселя составляет 26 мм.

Рис. 1. Тепловой снимок трубы 0 273/400 в процессе заливки на заливочном столе.

Рис. 2. Обработка программой залитой трубы 0 273/400.

В качестве примера работы автоматизированной тепловизионной системы дефектоскопии труб с тепловой изоляцией из ППУ (АТСДТ) на рис. 1 представлена тепловизионная фотография трубы с диаметром полиэтиленовой оболочки 400 мм, а на рис. 2 - обработка этого же участка трубы программой. Как видно по рис. 2, дефектов ППУ изоляции нет, но тем не менее присутствуют холодные зоны, появляющиеся от центрирующих опор.

Рис. 3. Тепловой снимок трубы 0 159/250 в процессе заливки на заливочном столе.

Рис. 4. Дефект крупным планом после обработки программой.

Другой пример трубы (оболочка диаметром 250 мм) представлен на рис. 3, 4, из которых видно, что в изоляционном слое имеется каверна - дефект «воздушная полость». Программа успешно справилась с поставленной задачей.

Основным достижением от применения теплового метода контроля (Патент № 2578260) является существенное повышение надежности и скорости определения скрытых дефектов ППУ изоляции при низком уровне затрат. Система неразрушающего контроля скрытых дефектов слоя ППУ повышает информативность в процессе заливки труб и позволяет отбраковать некачественную продукцию.

В заключение. На заводе ООО «ТИММАГ-М» в сертификате качества на поставляемый товар делается отметка о прохождении продукцией неразрушающего контроля скрытых дефектов ППУ изоляции с возможностью (при обращении) предоставления обработанных программой снимков по каждой конкретной партии продукции.

М.Я. Ильинец, А.Н. Семёнов, А.В. Липатников, Охотник за привидениями. Новые методологические и технические решения по системе контроля качества при производстве труб в ППУ изоляции

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №5 (189) 2016 г. , www.rosteplo.ru/nt/189

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

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

Похожие статьи:

Программы Auditor

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2019»

Москва, 22-24 октября 2019 г.
Примите участие!

Подробнее