Установка одк. Система одк для труб ппу как инструмент технического обслуживания теплотрассы. Способы реализации систем передачи данных

СтройМетСервис осуществляет наладку, ремонт а также сдачу в МОЭК (для теплотрасс, строящихся в г. Москва) с ОДК.

Система ОДК предназначена для непрерывного или периодического контроля состояния влажности теплоизоляционного слоя и целостности проводов системы ОДК. Она обеспечивает отсутствие наружной коррозии стального трубопровода, гарантируя безопасную и долговременную эксплуатацию.

Система ОДК является обязательным элементом (включена в ГОСТ 30732-2006) трубопроводов в ППУ изоляции.

Система ОДК по стоимости составляет всего 0,5-2% от общей стоимости объекта в зависимости от объема заказа. Одним прибором (переносным детектором) можно контролировать несколько объектов. Специалисты нашей компании осуществляют наладку системы ОДК любых видов сложности.

Система включает в себя:

• сигнальные медные проводники, заложенные во все элементы теплосети,
• терминалы (разъемы) по трассе и в местах контроля (ЦТП, котельная, ковер),
• приборы для контроля: переносные (мобильные) для периодического и стационарные для непрерывного контроля,
• приборы для определения точного места повреждения или утечки-локаторы (рефлектометры).

Все необходимые элементы мы комплектуем в кратчайшие сроки.

Система основана на измерении проводимости теплоизоляционного слоя, которая меняется при изменении влажности. Для поиска мест неисправности (увлажнение ППУ изоляции, обрывы сигнальных проводников) применяются методы и приборы, основанные на импульсной рефлектометрии.

Достоинствами данного метода является его применимость для широкого диапазона увлажнения изоляции и возможность поиска обрывов сигнальных проводников в нескольких местах. Перед осуществлением работ по наладке СОДК заказчик предоставляет утвержденную монтажную схему и проект реконструируемой теплотрассы.

АССОЦИАЦИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ С ИНДУСТРИАЛЬНОЙ

ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

Стандарт организации НП «Ассоциациация ППТИПИ»

СТО НП «Ассоциациация ППТИПИ» - * - 1 – 2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, МОНТАЖ, ПРИЕМКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНО-ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ (СОДК)

ТРУБОПРОВОДОВ С ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

В ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ОБОЛОЧКЕ ИЛИ СТАЛЬНОМ ЗАЩИТНОМ
ПОКРЫТИИ

Первая редакция

М о с к в а

1. Общие положения. 2

2. Технические требования. 2

3. Проектирование СОДК. 6

4. Монтаж СОДК. 8

5. Приемка СОДК в эксплуатацию.. 11

6. Эксплуатация и ремонт СОДК. 13

7. Приложение. 14

8. Приложение. 15

9. Приложение. 18

10.Приложение. 19

11.Приложение. 20

12.Приложение. 21

1. Общие положения

1.1. Для трубопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке или стальном защитном покрытии обязательно наличие системы оперативно-дистанционного контроля (СОДК), согласно ГОСТ п. 5.1.9.

1.2. Система оперативного дистанционного контроля (ОДК) предназначена для контроля состояния теплоизоляционного слоя пенополиуретана изолированных трубопроводов и обнаружения участков с повышенной влажностью изоляции.

1.3. Основой действия системы ОДК служит физическое свойство пенополиуретана, заключающееся в уменьшении значения электрического сопротивления (Rиз.) при увеличении влажности (в сухом состоянии сопротивление изоляции стремится к бесконечности).

1.4. Система ОДК состоит из следующих элементов:

Сигнальные проводники в теплоизоляционном слое трубопроводов, проходящие по всей длине теплопроводов.

Кабели (или готовые комплекты удлинения кабеля).

Терминалы (монтажные коробки с кабельными вводами, клеммной колодкой и разъемами).

Детектор повреждений стационарный и переносной.

Локатор повреждений переносной (импульсный рефлектометр) или стационарный.

Контрольно-монтажный тестер (высоковольтный мегомметр с функцией измерения сопротивления проводников).

Ковера наземные и настенные.

Инструменты для монтажа СОДК.

Расходные материалы для монтажа СОДК.

1.5. Сигнальные проводники предназначены для передачи тока или высокочастотного импульса от приборов контроля с целью определения состояния трубопровода.

1.6. Кабель предназначен для соединения сигнальных проводников расположенных в ППУ-изоляции трубопровода с терминалами в точках контроля.

1.7. Терминалы предназначены для подключения приборов контроля и соединения сигнальных проводников (кабеля) в точках контроля.

1.8. Детекторы предназначены для определения состояния изоляции трубопровода и целостности сигнальных проводников.

1.9. Локаторы предназначены для поиска мест увлажнения изоляции трубопровода и мест повреждений сигнальных проводников.

1.10. Контрольно-монтажный тестер предназначен для проверки состояния изоляции (измерение сопротивления изоляции Rиз.) и целостности проводников системы контроля (измерение сопротивления сигнальных проводников Rпр.) как отдельных элементов трубопровода, так и смонтированного и готового для эксплуатации трубопровода.

1.11. Ковер (металлический «шкаф» антивандального исполнения) предназначен для установки в нем терминалов и защиты элементов системы ОДК от воздействия окружающей среды и несанкционированного доступа.

1.12. Инструменты и расходные материалы предназначены для формирования высокотехнологичного соединения сигнальных проводников, подсоединения кабеля, подключения терминалов и детекторов.

1.13. Точка контроля - предусмотренное проектом и обустроенное место доступа к системе ОДК.

1.14. Сигнальная линия – основной или транзитный сигнальный проводник системы ОДК трубопровода между начальной и конечной точками контроля.

1.15. Сигнальный контур – два сигнальных проводника системы ОДК трубопровода между начальной и конечной точками контроля, объединенные в единую электрическую цепь.

1.16. Оценка работоспособности СОДК осуществляется с помощью контрольно-монтажного тестера, путем проведения измерений фактических значений сопротивления изоляции и сопротивления сигнальных проводников и дальнейшего их сравнения с рассчитанными по нормативам значениям (см. п. 5.4. ÷ 5.7. ).

1.17. По согласованию с эксплуатирующей организацией допускается применение иных систем ОДК, монтаж, контроль и настройка которых должна производиться по соответствующей технической документации производителя.

2. Технические требования

2.1. Теплоизоляция стальных труб, фасонных изделий и деталей должна иметь не менее двух линейных сигнальных проводников системы ОДК. Сигнальные проводники следует располагать на расстоянии 20 ± 2 мм от поверхности стальной трубы и геометрически на 3 и 9 часов.

2.2. Для трубопроводов с диаметром металлической трубы 530 мм и выше рекомендуется устанавливать три проводника. Третий провод называется резервным, труба ориентируется в траншее таким образом, чтобы он располагался в верхней части трубы на «12 часов».

2.3. В качестве сигнального проводника используется провод из медной проволоки марки ММ 1,5 (сечение 1,5 мм2, диаметр 1,39 мм).

2.4. Электрическое сопротивление сигнальных проводников, изготовленных из проволоки марки «ММ 1,5», должно находиться в диапазоне 0,010÷0,017 Ом на 1 п. м. проволоки (при температуре от −15 до +150ºС).

2.5. Запрещается использование проводников в изоляционной оплетке (кроме гибких стальных трубопроводов) и проводов покрытых лаком.

2.6. Сигнальные проводники должны выводиться из трубопровода через концевые и промежуточные элементы трубопровода с кабелем вывода. Конструкция и технология изготовления элемента трубопровода с кабельным выводом должна обеспечивать герметичность в течение всего срока службы трубопровода. Для изготовления вышеуказанных элементов рекомендуется использовать специальное изделие - вварные (сварные) кабельные выводы с предварительно запаянным кабелем.

2.7. Один из проводников должен быть промаркирован. Маркированный проводник называется основным, а не маркированный – транзитным. Маркировка проводника осуществляется либо методом «лужения» всего проводника (до его установки в трубу), либо окрашиванием краской выступающих из изоляции частей одного проводника с обеих сторон трубы.

2.8. Резервный провод предназначен для использования его взамен одного из двух других проводов при условии их повреждения. Резервные провода на стыках трубопровода между собой необходимо соединять на всем протяжении трубопровода. Резервный провод в концевых и промежуточных элементах трубопровода с кабелем вывода не выводить из-под изоляции.

2.9. В гибких стальных трубопроводах в качестве сигнальных проводников используются медные изолированные провода, сплетенные в единый жгут.

2.10. Маркировка проводников для гибких стальных трубопроводов согласно инструкции производителя:

Провод в белой влагопроницаемой оболочке, имеющий сечение 0,8 мм2 (электрическое сопротивление должно находиться в диапазоне 0,019÷0,032 Ом на 1 п. м. при t = −15÷150ºС), выполняет функцию основного сигнального провода;

Провод в зеленой влагонепроницаемой оболочке, имеющий сечение 1,0 мм2 (электрическое сопротивление должно находиться в диапазоне 0,015÷0,026 Ом на 1 п. м. при t = −15÷150ºС), выполняет функцию транзитного провода.

2.11. Система ОДК гибких предварительно изолированных стальных трубопроводов совместима с системой ОДК предварительно изолированных жестких стальных трубопроводов. Совмещение возможно через терминал.

2.12. Для системы ОДК гибких стальных трубопроводов используются те же самые контрольно-измерительные приборы и оборудование, что применяются для жестких стальных предварительно изолированных трубопроводов.

2.13. Для соединения сигнальных проводников и подключения приборов контроля необходимо использовать терминалы. Типы терминалов, их назначение и условные обозначения указаны в Приложении №1 .

2.14. Установка терминалов имеющих наружные разъемы и класс защиты от воздействия окружающей среды IP54 и ниже в помещениях с повышенной влажностью (тепловые камеры, подвалы домов с угрозой затопления и т. п.) запрещена.

2.15. В точках контроля, имеющих высокую влажность воздуха необходимо использовать терминалы с классом защиты IP65 и выше. Если в данной точке необходимо использовать терминал с наружными разъемами для подключения детектора, то рекомендуется использовать терминалы с герметичными наружными разъемами.

2.16. С целью соблюдения правил проектирования и монтажа сигнальных проводников на ответвлениях трубопровода (п. п. 3.8., 3.9., 4.14. ) рекомендуется использовать тройники с универсальной схемой расположения проводников (см. Приложение ), которая позволяет использовать один типовой тройник для ответвлений, как в правую, так и в левую сторону.

2.17. В точках контроля и транзитах в камерах и подвалах домов в качестве соединительных кабелей применяется кабель марки NYY или NYM (3х1,5 и 5х1,5) с сечением токопроводящей жилы 1,5 мм2 и цветовой маркировкой жил.

2.18. В точках контроля соединительные кабели должны коммутироваться с сигнальными проводниками только через герметичные кабельные выводы концевых и промежуточных элементов трубопровода.

2.19. Для наращивания кабеля до проектной или требуемой длины рекомендуется использовать готовые комплекты удлинения кабеля: для трехжильного кабеля - комплект «КУК-3» и для пятижильного кабеля - комплект «КУК-5», в которых предусмотрено использование наборов термоусаживаемых трубок с внутренним клеевым слоем.

2.20. Соединение жил кабелей марки NYM 3х1,5 в концевых точках контроля с сигнальными проводниками в изолированной трубе должно производиться в соответствии цветовой маркировкой (см. Приложение, таб.2 ).

2.21. Соединение жил кабелей NYM 5х1,5 в промежуточных точках контроля с сигнальными проводниками в изолированной трубе должно производиться в соответствии с цветовой маркировкой (см. Приложение, таб.3 ).

2.22. Контакт желто-зеленой жилы со стальным трубопроводом "заземление" должен обеспечиваться с помощью разъемного резьбового соединения (гайка с шайбой на болт, приваренный к стальному трубопроводу).

2.23. Для обеспечения непрерывного мониторинга состояния изоляции трубопровода контроль осуществлять (и предусматривать в проектах по СОДК) с помощью стационарных приборов контроля, оснащенных визуальной или звуковой сигнализацией. В случае невозможности подключения стационарных приборов (по причине отсутствия электропитания 220В или из-за невозможности обеспечения сохранности оборудования) рекомендуется использовать переносной детектор с автономным питанием. Переносной детектор позволяет обеспечить периодический контроль.

2.24. Технические параметры применяемых детекторов должны быть унифицированными:

Пороговое значение сопротивления изоляции (Rиз.) для срабатывания сигнала «намокание» должно быть в диапазоне от 1 до 5 кОм.

Пороговое значение сопротивления сигнальных проводников (Rпр.) для срабатывания сигнала «обрыв» должно быть в диапазоне 150 ÷ 200 Ом ±10%.

2.25. В стационарных детекторах должна быть реализована электрическая развязка по каналам, что обеспечивает отсутствие взаимного влияния их показаний.

2.26. В целях повышения информативности контроля за состоянием трубопровода рекомендуется применение многоуровневых детекторов повреждений. Наличие в детекторе нескольких уровней индикации сопротивления изоляции позволяет контролировать скорость намокания изоляции, что характеризует опасность дефекта.

2.27. Для обеспечения постоянного контроля, повышения оперативности устранения дефектов и уменьшения эксплуатационных затрат, рекомендуется использовать стационарные приборы с возможностью подключения к системам диспетчеризации.

2.28. Система диспетчеризации – это система сбора данных с разноудаленных объектов на единый диспетчерский пункт, связь между которыми осуществляется:

По выделенным или коммутируемым кабельным линиям;

Посредством GSM связи;

По радиоканалу.

2.29. Системы диспетчеризации должны реализовать следующие функции:

Круглосуточное наблюдение за состоянием объектов и значениями параметров;

Выбор и архивация параметров с возможностью построения графиков;

Оповещение об отказах системы по SMS и электронной почте.

2.30. Основой оборудования для передачи данных, установленного в тепловом пункте, является многофункциональный контроллер. Контроллер – это аппаратное средство, предназначенное для сбора информации, первичной ее обработки и передачи на диспетчерский пункт. К модулю ввода контроллера подключаются стационарные детекторы состояния трубопроводов с ППУ-изоляцией. Данные, получаемые от подключенных приборов, передаются на диспетчерский пункт по выбранному каналу связи (кабельная линия, GSM - связь, радиоканал), где обрабатываются, визуализируются, архивируются и хранятся. В случае нештатных ситуаций сигнал с контроллера в режиме «real-time» передается на диспетчерский пункт.

2.31. Базовым способом передачи данных от детектора к контроллерам являются соединения типа «Сухой контакт» и «Токовый выход», которые применимы во всех существующих системах диспетчеризации.

2.32. Определение места неисправности системы ОДК (увлажнение или обрыв сигнального проводника) осуществляется локатором повреждений, являющимся переносным импульсным рефлектометром.

2.33. Локатор, применяемый для определения мест повреждений трубопровода должен иметь следующие характеристики:

Обеспечивать возможность определения вида и мест дефектов с погрешностью не более 1% от измеряемой длины сигнального проводника;

Дальность (диапазон) измерений не менее 100 м;

Внутреннюю память для регистрации результатов измерений с объемом, который позволяет записывать и хранить не менее 20 рефлектограмм;

Функцию обмена информацией с персональным компьютером (допускается использовать рефлектометр с портативным печатающим устройством).

2.34. Проверка состояния изоляции элементов трубопровода должна производиться высоковольтным мегаомметром (контрольно-монтажным тестером) с контрольным напряжением 500В. Нормативное сопротивление изоляции одного элемента длиной 10 м должно быть не менее 30 МОм.

2.35. Проверка целостности сигнальных проводников должна проводиться тестером, имеющим функцию измерения сопротивления проводников, либо с помощью цифрового мультиметра.

2.36. Для снижения ошибок оператора при работе с тестером рекомендуется использовать тестеры с цифровым отображением значений измеряемых параметров.

2.37. Тестер должен иметь функцию переключения (выбора) контрольного напряжения: 250 и 500В.

2.38. Конструкция ковера должна соответствовать следующим требованиям:

Обеспечивать сохранность размещенного в нем оборудования;

Обеспечивать удобство обслуживания и эксплуатации СОДК;

Исключать процесс образования конденсата на элементах терминала и проникновения влаги;

2.45. Применяемые для контроля состояния трубопровода сигнальные проводники, детекторы, терминалы, локаторы (рефлектометры), тестеры и кабель должны иметь необходимые сертификаты (соответствия, средств измерений и т. п.) и соответствовать нормативной документации.

3. Проектирование СОДК

3.1. Обязательной составной частью проекта теплосети из предизолированных труб является проект на систему ОДК.

3.2. Проект на систему ОДК разрабатывается на основании технического задания от эксплуатирующей организации и проекта на прокладку трубопроводов, а также данным Стандартом и Инструкциями производителей от производителей оборудования для систем контроля. В техническом задании должно быть указано место установки стационарных приборов контроля, и другие специальные требования.

3.3. Проект на систему ОДК должен содержать: пояснительную записку , графическое изображение схемы системы контроля, схемы электрических соединений.

3.4. В пояснительной записке должен быть обоснован выбор терминалов и приборов контроля – детекторов повреждений, обоснованы и определены места точек контроля и их оснащение, а также произведен расчет расходных материалов. Записка должна содержать таблицу характерных точек, таблицу точек контроля, таблицу маркировки кабелей. Образцы таблиц указаны в Приложении №4 .

3.5. Графическая схема системы контроля должна содержать следующие данные:

Характерные точки трубопровода (углы поворотов трубопровода, ответвления, неподвижные опоры, запорная арматура, компенсаторы, переходы диаметров, окончания трубопровода, контрольные точки), соответствующие плану трассы;

Точки контроля;

Таблицу условных обозначений всех используемых элементов СОДК.

3.6. По итогам разработки проекта должна быть составлена спецификация на комплектующие системы контроля и расходные материалы с указанием точек установки.

3.7. На схеме электрических соединений должен быть отображен порядок подключения соединительных кабелей к терминалам (коммутация проводников внутри терминала) и порядок подключения кабелей к сигнальным проводникам трубопровода. Порядок соединения проводников кабеля внутри терминала должен быть указан в паспорте на подключаемый терминал и браться за основу при составлении электрической схемы. Порядок подключения кабелей к сигнальным проводникам трубопровода указан для каждого типа кабеля в Приложении №3 .

3.8. В качестве основного сигнального провода используется провод, расположенный справа по направлению подачи воды к потребителю на обоих трубопроводах – на схемах СОДК при проектировании обозначается пунктирной линией. Второй сигнальный проводник является транзитным – на схемах обозначается сплошной линией.

3.9. Все боковые ответвления должны включаться в разрыв основного сигнального провода. Запрещается подключать боковые ответвления к медному проводу, расположенному слева по ходу подачи воды к потребителю (транзитному).

3.10. Проектирование систем ОДК необходимо осуществлять с возможностью присоединения проектируемой системы к действующим системам ОДК и планируемым в будущем.

3.11. В состав точки контроля входят: элемент трубопровода с кабельным выводом, кабель, терминал и, по необходимости, ковер и детектор.

3.12. Выбор детекторов повреждений (переносной или стационарный) должен осуществляться на основании возможности обеспечения постоянного контроля (см. п.2.23, п.2.26, п.2.27 ). Тип стационарного детектора (двух - или четырехканальный) зависит от количества трубопроводов проектируемой теплотрассы. Количество стационарных детекторов определяется соответствием длины проектируемого трубопровода с диапазоном действия выбранного детектора. На каждом сигнальном контуре проектируемой теплосети должно быть установлено не более одного стационарного детектора.

3.13. Выбор того или иного типа терминала зависит от назначения точки контроля в которой предусматривается установка данного терминала (см. Приложение ).

3.14. На концах теплосети необходимо обустройство концевых точек контроля, где устанавливаются концевые терминалы , один из которых может иметь выход на стационарный детектор.

3.15. На конце трубопровода, где отсутствует точка контроля, сигнальные проводники должны быть закольцованы в концевом элементе под металлической заглушкой изоляции.

3.16. На границе сопрягаемых проектов тепловых сетей в местах их соединения, в том числе предназначенных на перспективу, необходимо предусматривать точки контроля и устанавливать один терминал , допускающий как объединение, так и разъединение системы ОДК этих участков.

3.17. Промежуточные точки контроля необходимо предусматривать на расстоянии не более 300 м (по длине сигнальной линии) от ближайшей точки контроля.

3.18. В промежуточных точках контроля устанавливаются промежуточные терминалы .

3.19. Для повышения надежности системы ОДК рекомендуется устанавливать в промежуточных точках контроля терминалы с классом защиты IP 65 и выше.

3.20. Для участка трубопровода длиной более 40 метров необходимо устройство точек контроля с двух сторон участка: концевой и промежуточной точки контроля.

3.21. В начале боковых ответвлений длиной более 40 м необходимо обустройство промежуточной точки контроля, где ставится промежуточный терминал вне зависимости от расположения других точек контроля на основном трубопроводе.

3.22. Правило указанное в п.3.21 не распространяется на случай, когда боковое ответвление трубопровода происходит в тепловой камере в которой трубопровод будет проложен без системы ОДК. В этом случае промежуточная точка контроля не предусматривается, а обустраивается только точка контроля в камере на ответвлении (см. п.3.25 ÷ 3.28 ).

3.23. Для боковых ответвлений длиной менее 40 метров допускается обустройство одной точки контроля: либо промежуточной точки контроля в начале ответвления либо концевой точки контроля в конце ответвления. Выбор места расположения точки контроля определяется по согласованию с эксплуатирующей организацией.

3.24. При необходимости установки в точках контроля кабеля длиной более 10 м следует устанавливать дополнительную точку контроля с установкой в ней проходного терминала как можно ближе к трубопроводу.

3.25. В тепловых камерах (и других подобных объектах), где проектируемый трубопровод будет проложен без системы контроля необходимо предусматривать концевые точки контроля и устанавливать проходной терминал .

3.26. В тепловых камерах (и других подобных объектах), где проектируемый трубопровод будет проложен без системы контроля (из-за отсутствия предварительно изолированных элементов трубопровода) необходимо устанавливать концевые элементы трубопровода с герметичным кабельным выводом и металлической заглушкой изоляции.

3.27. При последовательном соединении проводников системы ОДК в местах окончания изоляции (проход трубопроводов через тепловые камеры, подвалы зданий и т. п.) соединения проводников требуется выполнять с помощью кабеля (или комплектов удлинения кабеля) и только через проходные терминалы .

3.28. В тепловых камерах (и других подобных объектах), где проектируемый трубопровод будет проложен без системы контроля и разветвляется в 3 или 4 направления, необходимо предусматривать концевые точки контроля и устанавливать проходной терминал .

3.29. Для повышения надежности системы ОДК рекомендуется устанавливать проходные терминалы с классом защиты IP 65 и выше.

3.30. Выбор типа используемого кабеля зависит от типа точки контроля: в промежуточных точках используется пятижильный кабель, а в концевых точках – трехжильный.

3.31. Транзитные кабели, соединяющие терминалы, могут иметь произвольную длину. Суммарная длина сигнального контура с транзитным кабелем не должна превышать диапазон действия детекторов.

3.32. Установка терминалов в промежуточных и концевых точках контроля осуществляется в наземных (КНЗ) или настенных (КНС) коверах. Конструкция ковера регламентируется техническим заданием. В концевых точках трубопровода допускается установка терминалов в ЦТП, котельных и других подобных объектах без коверов.

3.33. Установка коверов в подземном исполнении без надлежащей герметизации ковера запрещена.

3.34. Расчет количества расходных материалов для монтажа системы ОДК производится на основании норм расхода. Нормы расхода указаны в Приложении №5.

4. Монтаж СОДК

4.1. Монтаж системы ОДК должен проводиться в соответствии со схемой, разработанной в проекте и согласованной с эксплуатирующей организацией.

4.2. Монтаж СОДК должны выполнять специалисты, прошедшие обучение в центрах подготовки производителей оборудования для систем контроля и предизолированных труб.

4.3. Монтаж СОДК заключается в соединении сигнальных проводников на стыках трубопровода, подсоединении кабеля к «элементам трубопровода с кабелем вывода», установке коверов, подключении терминалов к кабелю, подключении стационарного детектора.

4.4. Работы по монтажу системы ОДК, по соединению сигнальных проводников на стыках трубопровода, по наращиванию кабеля производить по технологическим инструкциям производителя или поставщика комплектующих системы ОДК и с использованием специальных инструментов и монтажных комплектов.

4.5. Необходимо осуществлять проверку состояния изоляции и целостности сигнальных проводов системы ОДК перед началом монтажа трубопровода. Оценку работоспособности СОДК осуществлять согласно п. 5.4. ÷ 5.7. Целью проверки перед монтажом трубопровода является обнаружение дефектов, которые могли образоваться во время транспортировки, хранения и погрузо-разгрузочных работ. Проверке должен подвергаться каждый элемент трубопровода.

4.6. При монтаже трубопроводов элементы трубопроводов необходимо ориентировать таким образом, что бы основной сигнальный проводник располагался всегда справа по направлению движения теплоносителя к потребителю как по подающему так и по обратному трубопроводу.

4.7. При монтаже трубопроводов элементы трубопроводов необходимо ориентировать таким образом, что бы расположение проводников было в верхней части стыка, исключая нижнюю четверть.

4.8. Монтаж элемента трубопровода с кабелем вывода необходимо производить с учетом направления подачи теплоносителя подающего трубопровода. Контрольная стрелка на оболочке должна совпадать с направлением подачи теплоносителя к потребителю. На обратной трубе монтаж элемента трубопровода с кабелем вывода производится по направлению подачи теплоносителя прямой трубы.

4.9. Монтаж сигнальных проводников осуществлять после сварки стальной трубы.

4.10. Во время сварки защитить проводники. До применения приборов СОДК убедиться, что сварочные работы на трубопроводе закончены.

4.11. Перед соединением проводников на стыках сваренного трубопровода необходимо на каждом стыке производить проверку работоспособности системы контроля согласно п.5.4. ÷ 5.7. .

4.12. Сигнальные проводники на стыках соединять в строго указанном порядке: основной сигнальный провод соединять с основным, а транзитный соединять с транзитным. Перехлест проводников на стыке запрещен.

4.13. Резервный проводник, применяемый в трубопроводах с диаметром 530 мм и более, на стыках трубопровода рекомендуется соединять, но не выводить из изоляции, т. к. в работе системы СОДК не задействуется.

4.14. Все боковые ответвления трубопровода должны включаться в разрыв основного сигнального провода (см. Приложение ). Запрещается подключать боковые ответвления к транзитному проводу.

4.15. При изоляции стыков сигнальные проводники смежных элементов трубопроводов должны соединяться посредством медных обжимных втулок с обязательной последующей пайкой места соединения проводников.

4.16. Обжим втулок осуществлять только с помощью специальных обжимных клещей. Запрещается обжимать втулки пассатижами и другим подобным инструментом.

4.17. Пайку проводников осуществлять с помощью переносного газового паяльника со сменными или заправляемыми газовыми баллонами либо электрическим паяльником.

4.18. Пайку проводников осуществлять с использованием только неактивного флюса и припоя.

4.19. Сигнальные проводники, соединенные в стыках трубопровода, обязательно фиксировать в специальных держателях (стойках для крепления проводников) – не менее 2 штук на один проводник.

4.20. Держатели проводников на стыках крепить к металлической трубе с помощью крепежной ленты. Запрещается крепление держателей с помощью полихлорвиниловой изоляционной ленты. Запрещается крепление держателей к трубе поверх установленного в них проводника.

4.21. По окончании изоляции стыков по всей длине трубопровода либо по участкам производится оценка работоспособности СОДК согласно п. 5.4. ÷ 5.7.

4.22. После завершения работ по монтажу стыковых соединений необходимо произвести обустройство контрольных точек и укомплектовать их оборудованием согласно спецификации проекта.

4.23. Соединительные кабели трубопроводов должны иметь маркировки, идентифицирующие соответствующие трубы и кабели. В маркировке рекомендуется указывать следующие данные: номер характерной точки, где подключен кабель, номер характерной точки, в сторону которой направлены сигнальные проводники по данному кабелю и его фактическая длина.

4.24. Соединительные кабели должны присоединяться к сигнальным проводникам через герметичные кабельные выводы с помощью наборов термоусадочных трубок с внутренним клеевым слоем.

4.25. Соединение жил кабелей в точках контроля с сигнальными проводниками в изолированной трубе должно производиться в соответствии с цветовой маркировкой (см. Приложение ).

4.26. Соединительный кабель от трубопровода с герметичным кабельным выводом до ковера должен прокладываться в оцинкованной трубе диаметром 50 мм. Сварка (пайка) защитной оцинкованной трубы с проложенным в ней кабелем запрещается.

4.27. Прокладку соединительного кабеля внутри зданий (сооружений) до места установки терминалов или в месте разрыва тепловой изоляции (в тепловой камере и т. п.) также необходимо осуществлять в оцинкованной трубе диаметром 50 мм, закрепляемой к стене скобами. Внутри зданий допускается применение защитных гофрированных шлангов.

4.28. Подключение соединительных кабелей к терминалам в точках контроля должно выполняться в соответствии с цветовой маркировкой и инструкцией по эксплуатации (паспорт прибора), прилагаемой к каждому терминалу. Длина кабеля должна обеспечивать возможность извлечения терминала для проведения измерений и ремонта.

4.29. Монтаж терминалов должен выполняться в соответствии с инструкцией по эксплуатации (паспорт прибора), прилагаемой к каждому терминалу.

4.30. На терминалах должны быть закреплены бирки (алюминиевые или пластмассовые) с маркировкой, определяющей направление измерений согласно п.4.23 .

4.31. Монтаж стационарных детекторов и их подключение к терминалам должно выполняться в соответствии с инструкцией по эксплуатации (паспорт прибора), прилагаемой к каждому детектору.

4.32. Места крепления детекторов в точках контроля к стене согласовывать с эксплуатационной организацией.

4.33. Переносной детектор повреждений и импульсный рефлектометр (локатор) на трассе стационарно не устанавливаются, а подключаются к системе ОДК по мере необходимости и согласно правилам эксплуатации.

4.34. Каждый ковер после установки должен быть промаркирован. Маркировку наносить в соответствии с требованиями эксплуатирующей организации. В маркировке указывается номер характерной точки, в которой он установлен, и номер проекта.

4.35. После монтажа системы ОДК следует выполнить ее исполнительную схему, включая:

Графическое изображение расположения и соединения сигнальных проводников трубопровода;

Обозначение мест расположения строительных и монтажных конструкций, относящихся к проектируемому трубопроводу (домов, ЦТП, камер и т. п.);

Места характерных точек;

Таблицу характерных точек;

Таблицу условных обозначений всех используемых элементов СОДК;

Таблицу маркировки соединительных кабелей или терминалов;

Спецификацию применяемых приборов и материалов.

4.36. По окончании монтажа системы ОДК (работы согласно п.4.3. ) должно проводиться обследование, включающее:

Измерение сопротивления изоляции по каждому сигнальному проводнику (сопротивление сигнальной линии);

Измерение сопротивления петли сигнальных проводников (сопротивление сигнального контура);

Измерение длины сигнальных проводников и длин соединительных кабелей во всех точках контроля;

Запись рефлектограмм сигнальных проводников.

Все результаты изменений вносятся в акт работоспособности системы контроля (Приложение ).

4.37. Проверку работоспособности системы ОДК отдельных элементов трубопровода производить тестером с напряжением 500В, а проверку трубопровода c полностью смонтированной СОДК – 250В.

4.38. Для исключения повреждений стационарных приборов и искажений в показаниях тестера необходимо отсоединять стационарные приборы контроля от системы ОДК при проведении измерений.

5. Приемка СОДК в эксплуатацию

5.1. Приемка систем ОДК должна осуществляться комиссией в составе представителей:

Организации, производившей монтаж и наладку системы ОДК;

Эксплуатирующей организации;

Организации, производящей контроль состояния ППУ-изоляции и системы ОДК (в случае, если контроль ведется сторонней организацией).

5.2. При приемке в эксплуатацию системы ОДК должна быть предоставлена следующая документация и оборудование:

Исполнительная схема системы контроля (если смонтированная схема системы контроля отличается от проектной, то все изменения должны быть учтены в исполнительной схеме);

Схема стыков (на схеме стыков должно быть указано в метрах расстояние между каждым стыком, а также должны быть обозначены характерные точки в соответствии со схемой системы ОДК);

План теплотрассы в масштабе 1:2000;

План теплотрассы в масштабе 1:500 с геодезической привязкой коверов СОДК;

Гарантийное письмо от строительной организации сроком на пять лет;

Акт работоспособности системы контроля;

Приборы контроля (детекторы повреждений, локаторы и т. п.) с комплектующими изделиями (если есть) и с технической документацией по их эксплуатации - согласно проекту;

Статья расскажет, как работает система ОДК в ПИ-трубах и как сделать ее правильно. Информация полезна тем, кто хочет сэкономить и выполнить монтаж самостоятельно, и тем, кто уже имеет опыт использования такой теплосети, но дистанционный контроль вышел из строя или выполнен некачественно.

Незнание основных принципов работы, неверный монтаж элементов и неумение обращаться с приборами зачастую приводят к тому, что все хорошее считается бесполезным или никому не нужным. Так случилось и с системой оперативного дистанционного контроля тепловых сетей: идея была отличная, а вот реализация как всегда подкачала. Безразличие заказчика с одной стороны и «ответственная» работа строителей с другой привели к тому, что в нашей стране СОДК работает правильно в лучшем случае в 50% построенных трубопроводов, а пользуются ей и вовсе в 20% организаций. Взяв для примера Европу, даже не далекую, допустим Польшу, можно увидеть, что неверная работа системы дистанционного контроля приравнивается к аварии на трубопроводе с безотлагательными ремонтными работами. В нашей же стране гораздо чаще можно увидеть раскопанную посреди зимы улицу в поисках места порыва теплопровода, чем летние профилактические работы бригады электриков. Для того чтобы внести ясность, рассмотрим СОДК в теплосетях с самого начала.

Назначение

Трубопроводы тепловых сетей из поколения в поколение остаются стальными, и основной причиной их разрушения является коррозия. Происходит она из-за контакта с влагой, причем в большей степени подвержена ржавчине наружная стенка металлической трубы. Основной функцией СОДК является контроль сухости изоляции трубопровода. Причем указывается без различия причины как попадание влаги извне из-за дефекта пластиковой трубы-оболочки, так и попадание на изоляцию теплоносителя в результате дефекта стального теплопровода.

При помощи специального инструмента и СОДК можно определить:

• намокание изоляции;
• расстояние до промокшей изоляции;
• непосредственный контакт провода СОДК и металлической трубы;
• обрыв проводов СОДК;
• нарушение изоляционного слоя соединительного кабеля.

Принцип работы

В основу работы системы положено свойство воды увеличивать проводимость электрического тока. Используемый в качестве изоляции в ПИ-трубах пенополиуретан в сухом состоянии имеет огромное сопротивление, которое электрики характеризуют как бесконечно большое. При попадании влаги в пену проводимость мгновенно улучшается, и приборы, подключенные к системе, фиксируют снижение сопротивления изоляции.

Области применения

Применять трубопроводы, оснащенные системой оперативного дистанционного контроля, имеет смысл при любой подземной прокладке. Довольно часто, даже зная, что трубопровод имеет дефект и идут значительные потери теплоносителя, определить место порыва визуально практически невозможно. Именно из-за этого в зимний период приходится либо раскапывать всю улицу в поисках течи, либо ждать пока вода сама промоет себе путь наружу. Второй вариант довольно часто заканчивается в сводках новостей заметками о том, что в городе N из-за аварии на тепловых сетях и обвала поверхности земли провалились автомобили, люди или еще что-либо, что имело несчастье находиться рядом.

Не добавляет информативности и нахождение трубопровода в канале. Из-за пара определить точку утечки возможно далеко не всегда и земляные работы все равно будут значительными и долгими. Исключение, пожалуй, составляют лишь большие проходные туннели с коммуникациями, но строят их редко и стоят очень дорого.

Вариант воздушной прокладки трубопроводов, вот то место, где система ОДК не имеет никакого практического смысла. Все течи видно невооруженным глазом и растраты на дополнительный контроль ни к чему.

Строение и структура

ПИ-трубы, используемые в тепловых сетях, состоят из стальной трубы, трубы-оболочки из полиэтилена и вспененного полиуретана в качестве изоляции. В этой пене располагаются 3 медных проводника сечением 1,5 мм 2 с удельным сопротивлением от 0,012 до 0,015 Ом/м. Собирают в цепь провода, расположенные в верхней части, в положении «без 10 мин 2 ч», третий остается незадействованным. Сигнальным или основным считается проводник, расположенный справа по ходу движения теплоносителя. Он заходит во все ответвления и именно по нему определяется состояние труб. Левый проводник — транзитный, его основная функция — создание петли.

Для удлинения кабельных выводов и соединения трубопроводов с точками коммутации используют соединительные кабели. Обычно 3-х или 5-ти жильные с тем же сечением в 1,5 мм.

Сами коммутационные терминалы располагаются в ящиках ковера, устанавливаемых на улице либо в помещениях насосных и тепловых пунктов.

Измерения проводят при помощи специализированных приборов. Обычно это переносной импульсный рефлектометр отечественного производства. Для стационарной установки есть также определенные устройства, однако они являются малоинформативными и в большинстве случаев не используются.

Монтаж

Сборка всех элементов системы происходит после сварки трубопровода. И если большинство работ по строительству теплотрассы выполняется исключительно специалистами и с использованием техники, то при небольших познаниях в области электрики и наличии паяльника, газовой горелки и мегомметра работы по монтажу дистанционного контроля можно сделать и самому. Для верного выполнения следует придерживаться следующей последовательности:

• проверить целостность проводников в изоляции трубы при помощи прозванивания;
• удалить пену на глубину 2-3 см вне зависимости от степени ее намокания;

• аккуратно раскрутить и выпрямить свернутые для транспортировки проводники;
• установить пластиковые подставки на трубу, закрепить их скотчем;
• зачистить проводники наждачной бумагой и обезжирить;
• натянуть проводники в разумных пределах (чрезмерное натяжение может послужить причиной разрыва провода из-за температурного расширения трубы, недостаточное к провисанию проводника и контакту с трубой);
• соединение и припайка проводников друг к другу (не перепутать сигнальный и транзитный провода между собой);

• вжать провода в специальные прорези в пластиковых подставках;
• оценить прочность соединения руками;
• обезжирить растворителем и высушить при помощи газовой горелки концы труб-оболочек для последующего монтажа муфты;
• прогрев подготовленных концов до температуры в 60 градусов и установка клея;
• надвинуть муфту на соединение, предварительно удалив белую защитную пленку, произвести усадку при помощи пламени горелки;
• просверлить 2 отверстия в муфте для оценки герметичности и последующего запенивания;
• произвести оценку герметичности: в одно отверстие устанавливается манометр, через другое подается воздух, по удержанию давления происходит оценка качества соединения;

• отрезать термоусаживаемую ленту;
• подогреть место на стыке муфта/труба-оболочка и прикрепить один конец ленты;
• симметрично уложить ленту поверх стыка и закрепить внахлест;
• подогреть замковую пластину и закрыть ей стык ленты;
• усадить ленту пламенем горелки;
• провести повторную опрессовку воздухом как описано выше;
• смешать пенообразующие компоненты А и Б и залить через отверстие в полость под установленной муфтой;
• при продвижении пены к отверстию установить дренажную пробку для удаления воздуха;
• после окончания пенообразования зачистить поверхность муфты от пены и установить вварную пробку;
• после сбора системы в трубной части нарастить проводники в местах вывода;
• установить ящики ковера;
• проложить наращенные проводники в оцинкованных трубах от места вывода на трубе до установленного ящика ковера;
• установить и подключить коммутационные терминалы в соответствии с проектом;

• подключить стационарные детекторы;
• выполнить полную проверку при помощи рефлектометра.

В описании рассмотрен вариант с использованием термоусаживаемых муфт, есть и другая разновидность изоляции стыков — электросварные муфты. В этом случае процесс будет немного сложнее из-за использования электрических нагревательных элементов, но суть останется той же.

При выполнении работ по монтажу системы ОДК есть и наиболее распространенные ошибки. Они редко зависят от того, кто выполнял работу — сам заказчик или строитель. Самая главная из них — это неплотная установка муфт. При отсутствии герметичности уже после первого дождя система может показать намокание. Второй ошибкой является невыбранная пена на стыках: даже выглядевшая визуально абсолютно сухой, она часто несет в себе избыток влаги и влияет на корректную работу системы. После обнаружения того или иного дефекта следует понаблюдать за динамикой и принять решение о том, когда производить ремонт: немедленно или в летний межотопительный период.

Способы ремонта

Ремонт системы ОДК иногда требуется уже на стадии строительства. Рассмотрим несколько частых случаев.

1. Сигнальный провод сломан на выходе из изоляции.

Следует удалить пену до образования необходимого количества проводника и нарастить длину при помощи припаивания дополнительного провода (можно использовать остатки с других стыков). При проведении спайки следует быть внимательным и не допускать воспламенения изоляции трубопровода.

1. Провод системы ОДК контактирует с трубой.

Если добраться до места контакта без нарушения целостности оболочки невозможно, следует использовать для соединения в цепь 3-й незадействованный провод вместо дефектного проводника. Если все проводники в результате заводского брака являются непригодными, следует поставить в известность поставщика. В зависимости от его возможностей и вашего желания будет проведена замена трубы либо ремонт с уменьшением стоимости прямо на месте. Если по какой либо причине связь с поставщиком невозможна, самостоятельный ремонт проводят следующим образом:

• определение места контакта;
• разрез трубы-оболочки;
• выборка пены;
• устранение контакта, при необходимости спайка проводника;
• восстановление слоя изоляции;
• восстановление целостности трубы-оболочки при помощи ремонтной муфты или экструдера.

Во время эксплуатации тепловых сетей ремонт связан не столько с восстановлением функционала, сколько с сушкой пены. Причины могут быть самые разные: строительные ошибки при герметизации муфт, разрыв теплопровода, неаккуратные земляные работы вблизи труб и многое другое. При попадании влаги оптимальным вариантом является ее удаление до нормальных показателей сопротивления. Достигается это различными способами: от просушки при раскрытой оболочке до замены изоляционного слоя. Контролируется степень сухости импульсным рефлектометром. После достижения необходимых показателей восстановление целостности оболочки проводится так же, как описано выше.

Заключение

Напоследок хотелось бы выразить надежду, что после прочтения статьи задумаются о необходимости применения системы контроля не только частники, строящие сети к своему производственному зданию или офису, но и службы, вплотную занимающиеся эксплуатацией трубопроводов. Возможно, тогда станет намного меньше несчастных случаев и финансовых потерь при централизованном теплоснабжении городов.

Ольга Устимкина, рмнт.ру

Наличие системы ОДК на трубопроводах ППУ позволяет с высокой точностью определять места проникновения в трубопровод влаги (возникновение повреждений или дефектов полиэтиленовой оболочки, сварных и стыковых соединений), предотвращать аварии и сокращать до минимума расходы на проведение ремонтных работ. Точность в определении места увлажнения тепловой изоляции из пенополиуретана позволяет производить ремонтно-восстановительные работы оперативно, качественно и с минимальным привлечением материальных и людских ресурсов.

Отсутствие системы ОДК трубопроводов ППУ при бесканальной прокладке влечет за собой невозможность своевременного обнаружения коррозии полного сечения трубопровода, что противоречит требованиям безопасной эксплуатации тепловых сетей.

Затраты на оснащение трубопровода приборами системы ОДК составляют не более 0,5 - 2% от стоимости объекта.

Система ОДК состоит из:

• встроенного медного провода (контрольного проводника) в предварительно изолированных трубах и элементах трубопровода в ППУ изоляции,
• комплектующие изделия, фасонные изделия для соединения элементов оборудования,
• измерительное оборудование для постоянного мониторинга контролируемой трубопроводной системы,
• контурная схема всей сигнальной системы,
• проект с документацией по котрольным проводникам, встроенным в конкретную сигнальную систему.

Состав приборной части системы ОДК:

• Терминалы (разъемы) для подключения приборов контроля. Разъемы размещают обычно на расстоянии 300 метров друг от друга,
• Кабели для соединения сигнальных проводников с терминалами в пунктах контроля,
• Стационарные или переносные детекторы (стационарный 220 В или переносной 9 В), фиксирующие изменения влажности теплоизоляционного слоя. Детектор позволяет контролировать одновременно два трубопровода протяженностью до 5 км каждый,
• Локатор повреждений (импульсный рефлектометр), определяющий вид и место неисправности трубопровода или обрыва сигнального проводника с точностью до нескольких метров,
• Тестер изоляции.

Принципы работы системы ОДК.

Система ОДК обеспечивает высокую точность определения увлажненных участков изоляции, которая не может быть достигнута методами, основанными на измерении активного сопротивления. Контроль состояния системы ОДК в процессе эксплуатации трубопроводов осуществляется с помощью прибора, называемого детектором. Этот прибор фиксирует электрическую проводимость теплоизоляционного слоя. При попадании воды в теплоизоляционный слой его проводимость увеличивается, и это регистрируется детектором.

Один детектор позволяет одновременно контролировать две трубы длиной до 5-ти километров каждая (две линии проводников по 10 км). Детекторы могут питаться от сети напряжением 220 вольт, либо от автономного источника питания 9 вольт (стандартные батареи), что исключает необходимость прокладки отдельных линий электропитания.

При использовании стационарного детектора возможна организация централизованного контроля состояния системы ОДК разветвленной теплосети значительной протяженности (до 5 км) из единого диспетчерского пункта. Для этого в стационарном детекторе предусмотрены контакты с гальванической развязкой по каждому каналу, которые замыкаются при возникновении неисправностей.

Для определения мест повреждений используется переносной прибор, называемый локатором. В качестве локатора в системе ОДК компании СТС Изоляция применяется импульсный рефлектометр, обеспечивающий высокую точность измерений.

Один локатор позволяет определить место повреждения на расстоянии до 2-х километров от точки его подключения. В связи с тем, что точность измерений локатора составляет 1% от длины измеряемой линии, точки подключения локатора целесообразно располагать на расстоянии не более 300-400 метров друг от друга для того, чтобы место повреждения было зафиксировано более точно. Для получения более точных измерений эти расстояния должны быть соответственно уменьшены.

С помощью локаторов компании СТС Изоляция можно определить несколько точек увлажнения с одного терминала. Подключение детектора и локатора к проводникам системы ОДК, а также необходимую коммутацию осуществляют с помощью специальных разъемов, называемых терминалами. Терминалы устанавливаются в наземном или настенном ковере.

Терминалы герметичны и не требуют дополнительного электропитания. Для упрощения коммутации и проведения замеров, согласно требованиям эксплуатирующих организаций, применяют штекерные разъемы. Терминалы присоединяют к проводникам с помощью гибких кабелей. В комплект поставки входят два типа кабелей: для соединения терминалов в промежуточных точках вдоль трубопроводов (5-жильный кабель) и для соединения терминалов на концевых участках теплотрассы (3-жильный кабель). Для измерений параметров системы ОДК (сопротивления изоляции и сопротивления сигнальных проводников) в период работ по изоляции стыков, наладки и сдачи системы контроля применяется тестер изоляции, обеспечивающий контроль изоляции при высоком напряжении (250 В и 500 В).

Измерение при напряжении 500 В проводят только для отдельных элементов трубопроводов в период монтажа теплосети. Для обследования смонтированных теплотрасс необходимо использовать только напряжение 250 В.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ МОНТАЖЕ СИСТЕМЫ ОДК

Назначение и основные технические характеристики

Коммутационные терминалы являются промежуточным звеном между трубопроводом и прибором контроля.

Терминалы предназначены для подключения приборов контроля и коммутации сигнальных проводников.

В зависимости от выполняемых функций терминалы различаются по конструкции и имеют разные обозначения:

Обозначение	Назначение
КТ-11	Подключение к системе ОДК переносных детекторов повреждений. Подключение к системе ОДК импульсных рефлектометров. Дополнительно терминал выполняет функцию терминала "КТ-13", т.е. закольцовывает сигнальные проводники. Закольцовка производится снаружи терминала.
КТ-12/Ш	Разъединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Соединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Подключение переносного детектора повреждений и импульсного рефлектометра.
КТ-13	Закольцовка системы ОДК. Подключение импульсных рефлектометров.
КТ-14	Подключение к системе ОДК стационарного четырехканального детектора. Подсоединение к системе контроля наращиваемого соединительного кабеля - для четырех трубной системы. Соединение четырех независимых систем ОДК сходящихся с разных сторон в одну тепловую камеру или другой подобный объект или расходящихся в четыре разные стороны из одного объекта.
КТ-15	Подключение к системе ОДК стационарного двухканального детектора повреждений. Подключение импульсного рефлектометра. Соединение двух разрозненных частей одной системы из одного проекта. Закольцовка системы ОДК на концевых участках - для четырехтрубной системы.
КТ-15/Ш	Подключение импульсного рефлектометра. Подключение переносного детектора повреждений. Выполняет ту же функцию, что и "КТ-11", но только для четырех труб одновременно. Разъединение системы ОДК на независимые участки. Соединение двух независимых систем ОДК из разных проектов. Соединение двух разрозненных частей одной системы из одного проекта (в случае, когда система разъединена на части трубами или задвижками, не изолированными пенополиуретаном). Подсоединение к системе контроля наращиваемого соединительного кабеля. Закольцовка системы ОДК на концевых участках. Выполняет ту же функцию, что и "КТ-13", но только для четырех труб одновременно.
КТ-16	Соединение трех независимых систем ОДК, сходящихся в одной тепловой камере (или другом подобном объекте). Подключение к системе ОДК импульсного рефлектометра.

Детектор повреждений определяет вид и наличие дефектов трубопровода. Местоположение дефекта детектор не определяет.

Марка детектора	Наименование
ДПП-А	Детектор повреждений переносной
ДПП-АМ	Детектор повреждений переносной многоуровневый
ДПС-2А	Детектор повреждений стационарный двухканальный
ДПС-2АМ	Детектор повреждений стационарный двухканальный многоуровневый
ДПС-4А	Детектор повреждений стационарный четырехканальный
ДПС-4АМ	Детектор повреждений стационарный четырехканальный многоуровневый

Локатор - импульсный рефлектометр "Рейс - 105Р"

Импульсный рефлектометр предназначен для определения местоположения дефектов на трубопроводах в ППУ изоляции с системой оперативного дистанционного контроля (ОДК).

Определяемые дефекты:

• Намокание изоляции (свищ, повреждение оболочки).
• Обрыв проводников сигнальной системы ОДК.
• Замыкание сигнального провода на трубу.

Отличительные особенности:

• Компактность.
• Меню на русском языке.
• Большой объем памяти (до 200 рефлектограмм)
• Поставляется с программным обеспечением.
• Транспортируется в наплечной сумке-чехле.
• Стоимость ниже зарубежных аналогов.

Возможности прибора:

• Определение дефектов на ранней стадии их развития - до срабатывания детекторов повреждений.
• Обнаружение дефектов без нарушения режима работы теплосети.
• Запоминание и хранение результатов измерений.
• Обмен информацией с персональным компьютером.

Технические характеристики:

• сопротивления изоляции;
• сопротивления проводников.

Используется при:

Описание:

А. В. Аушев , сгенеральный директор ООО «Термолайн»

С. Н. Синавчиан , канд. техн. наук, доцент кафедры РЛ-6 МГТУ им. Н. Э. Баумана

Сети центрального отопления и горячего водоснабжения представляют собой теплоизолированную металлическую трубу, создающую герметичный контур для перемещения жидкостей под давлением до 1,6 МПа. В условиях города задача контроля его герметичности определяется как необходимостью сохранения его функциональности, а значит снижения потерь теплоносителя и экономии тепловой энергии, так и требованиями безопасности горожан.

Одним из методов контроля герметичности металлического трубопровода является контроль давления в нем. Однако ряд причин, таких как наличие расхода теплоносителя потребителем, зависимость давления от температуры в замкнутом объеме и низкая точность манометров, делают этот метод весьма грубым.

Определение утечек при канальной и бесканальной прокладке теплопроводов

Теплопроводы можно разделить на две группы:

• обладающие дополнительной герметичной оболочкой теплоизоляции по всей длине (бесканальная прокладка),
• с негерметичной оболочкой изоляции, выполняющей в основном функции ее фиксации (канальная прокладка).

Рассмотрим эти группы с точки зрения обеспечения возможности обнаружения и локализации местоположения утечки теплоносителя.

Канальную прокладку применяют, как правило, для трубопроводов, изоляционный слой которых не защищен дополнительной гидроизоляционной оболочкой по всей длине. Для трубопроводов канальной прокладки поиск утечки возможен только при использовании специальной аппаратуры. Такой аппаратурой являются акустические и корреляционные течеискатели, принцип действия которых основан на определении местоположения мощного источника звуковых и вибрационных колебаний при истечении жидкости за пределы герметичного контура.

Также применяют тепловизоры, данные которых позволяют определять местоположение максимального уровня инфракрасного излучения грунта, нагреваемого бесконтрольно истекающим из трубопровода теплоносителем. Иногда применяют химический анализ грунтовых и сточных вод, определение наличия теплоносителя в которых свидетельствует о порыве трубопровода.

Однако в условиях города присутствие смежных коммуникаций (куда уходит теплоноситель), а также неравномерность глубины и поверхности грунта над трубопроводом вносят существенные трудности в определение местоположения утечки при применении тепловизоров и химического анализа вод. Поиск местоположения порыва трубопровода при канальной прокладке, как правило, заключается в комплексном подходе при выполнении данных работ. Кроме того, ни один из перечисленных методов невозможно реализовать дешевым постоянно установленным оборудованием, поэтому экономически доступная возможность автоматического оповещения об аварийной ситуации на трубопроводе отсутствует.

Для бесканальной прокладки применимы только трубопроводы, теплоизоляционный слой которых защищен дополнительной внешней гидроизоляционной оболочкой. Однако эта оболочка не только служит барьером для внешних грунтовых или талых вод, но и является препятствием для проникновения теплоносителя в обсыпку при потере герметичности металлической трубы. При этом истечение теплоносителя в обсыпку не сопровождается мощным выделением акустического шума и вибрации, как это происходит при канальной прокладке, что является причиной малой эффективности использования акустических и корреляционных методов.

Единственным способом (из приведенных выше для трубопроводов канальной прокладки) определения наличия и местоположения разгерметизации металлического трубопровода или внешней оболочки является использование тепловизоров. Однако в условиях города этот способ нельзя считать точным, а автоматизация оповещения об аварийной ситуации недоступна.

Системы оперативного дистанционного контроля трубопроводов

Использование системы оперативного дистанционного контроля (СОДК) трубопроводов в пенополиуретановой (ППУ) изоляции является единственно возможным гарантированным способом контроля состояния изоляции трубопровода канальной прокладки . СОДК представляет собой комплекс из приборной части и трубной, состоящей из двух медных проводников, расположенных в толще изоляции параллельно металлическому трубопроводу по всей его длине (рис.). При намокании изоляции вследствие разгерметизации металлической трубы и внешней полиэтиленовой оболочки ее сопротивление резко снижается, что детектируется стационарными приборами контроля состояния изоляции.

Согласно данные детекторов СОДК необходимо фиксировать не реже одного раза в две недели. Сбор информации традиционно осуществляется сотрудниками службы эксплуатации – «обходчиками», задачей которых является не только обход множества точек, но и фиксация на бумажном носителе данных стационарных и переносных детекторов состояния изоляции. Увеличивающиеся с каждым годом объемы внедрения трубопроводов в ППУ-изоляции, оснащенных СОДК , не позволяют их эффективно контролировать методом обхода, что является причиной необходимости применения систем диспетчеризации (см. справку).

Преимущества диспетчеризации

Еще раз отметим, что автоматический контроль герметичности металлической трубы и внешней оболочки реализуем только для трубопроводов в ППУ-изоляции канальной прокладки, оборудованных СОДК. Постоянный дистанционный мониторинг состояния таких трубопроводов имеет следующие преимущества перед традиционным способом сбора информации:

• Мгновенное оповещение об изменении состояния трубопровода и целостности СОДК.

Согласно п. 9.2 : «Для оперативного выявления повреждений трубопровода необходимо обеспечить регулярный контроль состояния СОДК (не реже двух раз в месяц) с помощью детектора». За это время при прорыве металлической трубы возможен выход из строя всего участка трубопровода с ППУ-изоляцией. Возможно распространение воды внутри теплоизоляции трубопровода (между ППУ-изоляцией и оболочкой, а также ППУ-изоляцией и металлической трубой) на десятки метров в течение короткого времени. Эффективная эксплуатация таких участков в дальнейшем невозможна, процесс их намокания является необратимым, что приводит к необходимости перекладки десятков метров трубопровода.

Особо отметим, что потеря целостности металлической трубы в ППУ-изоляции не сопровождается резким падением давления в системе, как это происходит в трубопроводах канальной прокладки. Это связано, во-первых, с герметичностью полиэтиленовой оболочки, а во-вторых, с бесканальным методом прокладки трубопровода в ППУ-изоляции. Давление в трубе может сохраняться даже при распространении сетевой воды вдоль трубопровода на десятки метров. Данный факт свидетельствует о невозможности обнаружения аварийной ситуации на трубопроводе в ППУ-изоляции, кроме как с помощью исправной СОДК. В течение двух недель отсутствия съема показаний с детекторов возможен подмыв грунта, что приведет к обвалу несущих слоев почвы, а это, в свою очередь, в условиях города может привести не только к большому материальному ущербу, но и к человеческим жертвам.

• Отсев ложных вызовов.

Специфика работы «обходчиков» определяет возможность фиксации ими ложной информации или отсутствие передачи реальных сведений о показаниях детекторов аварийным службам. Зачастую при прибытии бригад реагирования показания детекторов соответствуют нормальной работе трубопровода, а ложный вызов связан с некомпетентностью «обходчика». Но хуже, если он не зафиксировал или не передал сведения об аварии на трассе. Сотрудники службы эксплуатации или сторонняя организация (работающая по договору), ответственные за съем показаний по месту способом обхода, могут реально не посещать контролируемые объекты, а сами при этом фиксируют «нормальное» состояние трубопровода, так как знают, что на данном этапе их никто не контролирует. Тогда время подмыва грунта превышает две недели, что значительно усугубляет последствия аварии на трубопроводе и увеличивает длину требуемой замены. Исключая человеческий фактор из цепочки оповещения об аварийной ситуации, мы значительно повышаем надежность трубопроводов в ППУ-изоляции.

• Исключение коррупционной составляющей.

Возможна ситуация, когда сотрудник службы эксплуатации, ответственный за съем показаний по месту, по каким-либо причинам умышленно пытается скрыть или исказить реальное состояние трубопровода – например, этим же сотрудником был принят в эксплуатацию трубопровод в ненадлежащем качестве или с неисправной СОДК. При организации удаленного контроля можно исключить коррупционную составляющую, имеющую место при приемке трубопроводов в эксплуатацию. Подобный подход также позволит обеспечить более высокое качество сдаваемых трубопроводов, так как принимает его в эксплуатацию один сотрудник, а контролирует через ПД другой.

• Применение многоуровневых детекторов.

Как правило, на теплотрассах установлены одноуровневые стационарные детекторы повреждений. Они сигнализируют о намокании трубопровода, при котором сопротивление его изоляции снижается только до 5 кОм. Использование многоуровневых детекторов с токовым выходом обеспечивает возможность обнаружения дефекта трубопровода на ранней стадии его формирования. Детектирование сопротивления изоляции контролируемого трубопровода происходит в шести диапазонах, верхний из которых соответствует идеальному состоянию изоляции (более 1 МОм). Скорость снижения сопротивления от верхнего диапазона до нижнего (менее 5 кОм) свидетельствует о размерах дефекта: чем выше скорость – тем значительнее дефект трубопровода.

• Удобство восприятия получаемой информации, ее обработка и хранение.

Сегодня вся информация, полученная от «обходчиков», хранится в основном на бумажных носителях и практически не поддается статистической обработке. Собираемые с помощью системы диспетчеризации данные не только являются более объемными, полными и достоверными, но и дают возможность проводить обработку с помощью различных алгоритмов математического анализа. Это позволяет отсеивать сезонные изменения состояния изоляции трубопровода, ложные срабатывания, ошибки, обусловленные человеческим фактором. Использование специального программного обеспечения позволяет автоматически формировать отчеты о состоянии трубопроводов, отслеживать характер и скорость реагирования персонала на местах, а при накоплении достаточной выборки проводить статистический анализ сведений об использовании трубопроводов с ППУ-изоляцией.

• Гибкость системы диспетчеризации.

Стабильность и качество функционирования любой системы телеметрии зависят от правильной организации архитектуры взаимодействия ее компонентов. Обычная структура системы диспетчеризации предусматривает сбор данных от территориально распределенных контролируемых объектов (часто однотипных) в единый центр. Бывают и другие варианты: многоуровневое построение диспетчерских, локальные узлы сбора или ретрансляции данных и прочие, но сути централизованного построения системы они не меняют. При этом размер системы в зависимости от объекта может быть как небольшим (в случае квартала, предприятия), так и гигантским (филиал, город, область).

• Экономическая целесообразность.

Роль автоматизации и модернизации технологического оборудования коммунальных сетей в современной действительности заключается не только в повышении качества обслуживания населения, но и в снижении стоимости предоставления услуги транспорта тепла и горячей воды. Важными экономическими факторами снижения эксплуатационных затрат являются отсутствие фонда заработной платы «обходчиков», их материального обеспечения, отсутствие необходимости обучения, контроля и бухгалтерского учета. Отсутствуют также дополнительные затруднения, связанные с организацией доступа «обходчиков» в помещения, где установлены детекторы. Особое значение имеет скорость доставки информации об аварийной ситуации, что является основным положительным экономическим показателем.

Перечисленные преимущества систем диспетчеризации показаний детекторов состояния трубопроводов в ППУ-изоляции стали причиной их применения еще в начале 2000-х годов. Первые упоминания о положительных эффектах опубликованы в . На данный момент в одной из теплосетей Московской области единовременно функционируют несколько систем передачи данных, осуществляющих обмен информацией как по кабельным линиям, так и по GSM-каналу.

Способы реализации систем передачи данных

Первый способ – это интеграция стационарных детекторов повреждений как первичных источников информации в архитектуру действующих систем телеметрии, выполняющих задачи мониторинга и управления технологическим оборудованием тепловых пунктов. Реализация данного способа возможна при наличии у детектора СОДК аппаратной возможности передачи данных на входные линии удаленного контроллера (детектор должен быть оснащен специальными выходами для передачи данных типа «токовый выход» или «сухой контакт»). Сотрудники тепловых сетей при этом должны обладать высокими профессиональными навыками для успешной визуализации, анализа и хранения данных детекторов на диспетчерском пульте.

Применяются как кабельные, так и GSM-каналы передачи данных. Этот способ передачи данных реализован для мониторинга и управления рядом тепловых пунктов в Москве, Мытищах, Реутове, Санкт-Петербурге, Астане.

Второй способ ориентирован на использование систем GSM-телеметрии, которые нашли применение в электро­энергетике, газовом хозяйстве, банковской сфере, комплексах охранно-пожарной сигнализации. Высокая конкуренция между производителями таких комплексов является причиной возникновении большого количества надежных и дешевых GSM-контроллеров, применение которых в целях мониторинга параметров состояния трубопроводов в ППУ-изоляции является экономически эффективным и простым в реализации решением . Основными требованиями к системам GSM-телеметрии являются возможность передачи данных от детектора к контроллеру и наличие программного обеспечения диспетчерского пульта. Это программное обеспечение должно обеспечивать:

• непрерывный неограниченный контроль за удаленными объектами;
• визуализацию местоположения контролируемых объектов на карте населенного пункта;
• визуальное и акустическое уведомление в случае аварии;
• индивидуальное конфигурирование уровня сигнала «Авария» для каждого из объектов;
• стабильность передачи данных при дублировании различным транспортом (модемное соединение, СМС, голосовое соединение);
• возможность передачи и визуализации данных от охранных датчиков, датчиков температуры, давления и т. д.;
• возможность автоматического опроса объектов;
• отсылка СМС на телефоны ответственных лиц при возникновении аварийных ситуаций;
• персонализированное управление и хранение информации о действиях оператора в журнале событий;
• дружественный интерфейс, бесперебойность работы, простоту эксплуатации и т. д.

Коммутация GSM-контроллеров с детекторами, монтаж и конфигурирование удаленных контроллеров осуществляются самостоятельно сотрудниками отделов КИПиА или специальных подразделений, что значительно упрощается ввиду наличия подробных инструкций. Задача формирования локального диспетчерского пульта (ЛДП) на уровне предприятия тепловых сетей является легковыполнимой, так как заключается в установке и настройке бесплатного и интуитивно понятного программного обеспечения. Данный способ реализован предприятиями Новосибирска, Мытищ, Железнодорожного, Дмитрова.

Третий способ диспетчеризации показаний детекторов СОДК предложен в . В случае если эксплуатирующая организация не видит необходимости в создании собственного ЛДП (отсутствие должного финансирования, персонала или сторонней организации соответствующего уровня подготовки, малое количество объектов), возможно использование сервисов объединенного диспетчерского пульта (ОДП). На ОДП, расположенный в Щелково Московской области, стекается информация от сконфигурированных для работы с ОДП GSM-контролеров, установленных на территории РФ, РК и РБ.

Экстренное оповещение ответственного лица эксплуатирующей организации при возникновении аварийной ситуации происходит любым удобным для него способом (личный кабинет на сайте ОДП, электронная почта, сотовый телефон, диспетчерская служба и т. д.). Также предусмотрен плановый опрос по графику, утвержденному эксплуатирующей организацией.

Эксплуатирующая организация должна обеспечить в месте установки детектора и удаленного GSM-контроллера сохранность установленного оборудования, его бесперебойное питание и удовлетворительный уровень GSM-сигнала (при необходимости применение репитера).

Впоследствии возможен дистанционный перевод данных на вновь созданный эксплуатирующей организацией ЛДП. Таким образом, использование услуг ОДП становится тестовым вариантом организации собственного ЛДП.

Способ диспетчеризации показаний детекторов определяется на уровне проектных работ, так как спецификация, а значит и дальнейшее финансирование, формируется специалистом проектной организации, поэтому одной из важных задач эксплуатирующей организации является оформление полного технического задания с указанием требований по диспетчеризации проектируемого трубопровода.

На основании предоставленного технического задания проектировщик должен определить местоположение и комплектацию точки контроля СОДК трубопровода, оснащенной детектором повреждений. Обязательным условием постоянного функционирования такой точки контроля является наличие в ней питания 220 В, 50 Гц. Также поставляются комплектации точек контроля СОДК для работы в автономном режиме , однако их применение возможно только в исключительных случаях, так как вне зависимости от типа источника питания (солнечная панель или батареи) комплекты для автономной работы обеспечивают только периодический контроль состояния изоляции трубопровода, что является основным способом снижения энергопотребления.

Опыт внедрения и поставки оборудования для диспетчеризации показаний детекторов состояния трубопроводов в ППУ-изоляции свидетельствует о своевременности, достаточно высоком уровне оснащенности и экономической эффективности данного направления. Профессиональный подход позволяет полностью автоматизировать процесс оповещения об аварийных ситуациях на трубопроводах тепловых сетей, что возможно только для трубопроводов, оснащенных СОДК. При этом предложены различные способы реализации мониторинга показаний детекторов для различного уровня профессиональной подготовки персонала тепловых сетей.

Литература

1. СТО 18929664.41.105–2013. Система оперативно-дистанционного контроля трубопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке или стальном защитном покрытии. Проектирование, монтаж, приемка, эксплуатация.
2. Кашинский В. И., Липовских В. М., Ротмистров Я. Г. Опыт эксплуатации трубопроводов в пенополиуретановой изоляции в ОАО «Московская теплосетевая компания» // Теплоэнергетика. 2007. № 7. С. 28–30.
3. Казанов Ю. Н. Организационная и техническая модернизация системы теплоснабжения Мытищинского района // Новости теплоснабжения. 2009. № 12. С. 13–26.
4. ООО «Термолайн». Альбом технических решений по проектированию систем оперативно-дистанционного контроля трубопроводов в пенополиуретановой изоляции. М., 2014.