Течеискатели как эффективный инструмент своевременного обнаружения повреждения тепловых сетей

Наиболее опасны, пожалуй, прорывы теплотрасс - повреждения, при которых значительная часть теплоносителя уходит из системы наружу, а вся система теряет работоспособность. Инциденты такого характера всегда создают проблемы разного рода в городской обстановке, а для их ликвидации обычно приходится принимать исключительные меры. Трубопроводы горячего теплоносителя, устроенные в стеснённых городских условиях, являются объектами высокой опасности, ведь при авариях на теплотрассах не только понижается температура в жилых и нежилых помещениях, но и возможно получение травм и даже гибель людей.

Риски тяжёлых последствий для здоровья граждан, возникающие при авариях на трубопроводах теплоснабжения, поднимают на новый уровень важность и значимость проведения мероприятий по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций.

Недавнее печальное происшествие с прорывом теплотрассы и попаданием кипятка в квартиры в Ростове-на-Дону послужило очередным напоминанием коммунальным службам о необходимости организации постоянного контроля состояния трубопроводов теплоснабжения. В результате аварии 13 человек получили ожоги и были доставлены в больницу, 35 человек было эвакуировано. Повреждения получили жилые помещения, расположенные не только на первом, но и на четвёртом этажах. Теперь «Ростовским тепловым сетям» придётся за свой счёт ремонтировать трубопровод и восстанавливать пострадавшие квартиры, то есть нести дополнительные расходы.

Для своевременного обнаружения утечек и постоянного мониторинга состояния теплотрасс в арсенале компании, эксплуатирующей тепловые сети, должны быть соответствующие приборы и устройства, подходящие для обнаружения утечек самых малых размеров.

Разработчики профессионального оборудования и специалисты коммунальных служб выделяют два метода обнаружения утечек на теплотрассах - простой акустический и корреляционный. Эти методы дополняют друг друга. 

Сначала проводится предварительное акустическое обследование участка. Осуществляется идентификация участков трубопровода, на которых обнаружены шумы.

Этот метод предполагает наличие точных данных о местоположении трубопровода, а также прибора, имеющего максимальную чувствительностью к колебаниям грунта. Типичный прибор подобного типа - устройство с электронной фильтрацией входного сигнала. Основное назначение фильтров – выделение анализируемого частотного диапазона для максимального уменьшения воздействия внешних шумов. Чем точнее фильтрация, тем более качественно происходит подавление помех. Основные технические характеристики таких приборов – уровень усиления сигнала, уровень фильтрации, количество диапазонов фильтрации и наличие датчиков для различных грунтов – твёрдое покрытие, грунт, трава и т.д. Среди недостатков акустического метода следует назвать наличие постоянных посторонних шумов, ведь в отдельных случаях шум утечки невозможно отличить от внешнего фонового шума, находящегося в том же диапазоне.

Следующий шаг поиска утечек – корреляция. При данном обследовании с обеих сторон участка устанавливаются высокочувствительные акустические   датчики, осуществляется корреляция двух акустических сигналов между собой. Шум, распространяющийся по стенкам трубы от места повреждения, преобразуется, усиливается, фильтруется от помех и результаты передаются на электронный блок. Оператор перед началом обследования последовательно вводит точные данные о длине участка трубопровода, диаметре и материале трубы.

Корреляционные течеискатели – достаточно сложные приборы, для эксплуатации которых требуется опытный обученный персонал. Они подойдут для использования даже на «зашумленных» участках. Основное преимущество корреляционнных течеискателей перед акустическими приборами – это подключение датчиков к трубопроводу только в ключевых точках, исключающее затратный по времени и ресурсам обход всего участка. Корреляция может проводиться между двумя из этих датчиков, после обработки полученных от датчиков данных определяется расстояние до точки повреждения на трубе от одного из датчиков или расположение повреждения слева/справа от исследуемого отрезка.

Основная проблема точности корреляционного измерения связана с чувствительностью к деформациям трубы, изменению её диаметра и материала на измеряемом участке трубопровода. Определенные сложности возникают при работе с малыми утечками или с участками большой длины (уровень шума может быть меньше порога чувствительности как акустического, так и корреляционного приборов).

Для работы на сложных участках разработаны специальные измерительные блоки нового поколения, эти приборы автоматически настраиваются на обследуемый участок, данные впоследствии используются при основной корреляции. В ряде проблемных случаев данные, полученные в результате корреляции, необходимо подтвердить путём дополнительного точечного определения места утечки.

Результат, полученный в ходе корреляции, можно уточнить, применяя акустический течеискатель. Некоторые модели корреляционных течеискателей имеют акустический режим (геофон AQUA М100 FAST 8012D), предполагающий подключение высокочувствительного грунтового микрофона или измерительного щупа. Технологии точечного определения места утечки дают возможность провести поиск с высочайшей точностью, позволяющей выполнять работы по раскопкам трубопровода в самом минимальном объёме.

Точечное определение положения места утечки достигается также применением новейших проталкиваемых трассотечепоисковых комплексов, сочетающих в себе функции зонда и акустического микрофона. Комплексы позволяют не только найти все утечки и активные врезки на участке, но и точно определить их местоположение с поверхности земли (вкл. полимерные трубопроводы).

Трубный микрофон комплектуется стекловолоконным локационным кабелем, на конце которого находятся защищённый микрофон и труба-шлюз с резьбой. Принцип действия устройства: микрофон проталкивается в трубу, находящуюся под давлением, через шлюз до тех пор, пока шум утечки не станет максимальным (то есть микрофон достигает точки повреждения). Местоположение излучателя и, следовательно, места утечки, определяется с поверхности земли любым трассоискателем, настроенным на частоту излучателя (или менее точно - по длине прошедшего через шлюз стекловолоконного кабеля).

Особенность применения данного комплекса – обязательное наличие набора фасонных частей-заглушек для задвижек различных диаметров с вваренным в них переходом для присоединения трубы-шлюза или же проведение сварочных работ на месте (штуцер под трубу-шлюз). Диаметр обследуемого трубопровода ограничивается 800 мм, так как при работе в трубах большего диаметра происходит закручивание стекловолоконного кабеля внутри трубопровода, что препятствует проталкиванию микрофона в трубопровод до места утечки.

Несомненным преимуществом использования проталкиваемого комплекса является высокая точность обнаружения даже малых утечек (микрофон при обследовании находится в воде под давлением, при этом не регистрируются посторонние фоновые шумы).

Специалисты ОЛЬМАКС проводят обучение по использованию трассотечепоисковых приборов и комплексов в полном объёме, подбирают необходимое для выполнения конкретных рабочих задач оборудование (в соответствии со спецификациями заказчика и техническими характеристиками рабочих объектов).

Полной спектр консультационных услуг ОЛЬМАКС позволит эксплуатирующим организациях минимизировать расходы на оборудование для мониторинга состояния теплосетей и поиск утечек и эффективно и безопасно обслуживать коммуникации.