УДК 621.1


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Г. РУБЦОВСКА


Балашов Олег Петрович

Татымов Артем Игоревич

Пантелеев Евгений Сергеевич

       


Аннотация:

Одной из важнейших задач предприятий коммунальной теплоэнергетики является отыскание утечек теплоносителя в системе теплоснабжения. В работе произведен анализ обнаружения утечек в системе теплоснабжения г. Рубцовска. Рассмотрена возможность внедрения дистанционного контроля параметров теплоносителя для облегчения процесса поиска мест утечки теплоносителя.


Ключевые слова: утечка теплоносителя, система теплоснабжения, дистанционный контроль, техническая диагностика трубопровода.



IMPROVEMENTS DETECTION OF HEAT CARRIER LEAKAGES

IN THE HEAT SUPPLY SYSTEM OF RUBTSOVSK


Balashov Oleg Petrovich

Tatymov Artem Igorevich

Panteleev Evgeny Sergeevich


Abstract:

One of the most important tasks of municipal heat power companies is to find leaks of coolant in the heat supply system. The paper analyzes the detection of leaks in the heat supply system of Rubtsovsk. The possibility of introducing remote monitoring of coolant parameters to facilitate the process of finding places of coolant leakage is considered.


Keywords: coolant leakage, heat supply system, remote monitoring, technical diagnostics of the pipeline.



Сегодня одной из основных задач, стоящих перед предприятиями коммунальной теплоэнергетики, является надежное обеспечение потребителей тепловой энергией. Но из-за значительного технического износа системы теплоснабжения, практически на любом участке теплосети в любое время может возникнуть авария в том числе в результате утечки теплоносителя в трубопроводе.


Обнаружение утечек из трубопроводов — одна из актуальных сегодня задач, решение которой требует специального оборудования и квалифицированного персонала. Сегодня существует ряд методов для поиска утечек воды, но до сих пор не разработан единый способ, пригодный для работы в любых условиях [1].


Одними из главных последствий утечек теплоносителя, помимо снижения тепловой энергии для потребителя, являются материальные потери, связанные с прекращением подачи тепла и горячей воды. Например, утечка из системы 5 тонн нагретого до 100 градусов теплоносителя эквивалентна потере половине Гкал тепла. Поэтому оперативный поиск утечек теплоносителя, и устранение их, является одной из острых проблем, которые напрямую влияют на финансовые потери, и уменьшает возможности предприятия для развития, а в современных условиях повышение эффективности деятельности предприятия требует внедрение новых методов организации производства, в том числе методы снижения потерь в теплоснабжающей организации.

Южная тепловая станция – самый крупный теплоисточник города Рубцовска, обеспечивающий покрытие договорной тепловой нагрузки в размере 268,9 Гкал/ч или 89,7 % всей тепловой нагрузки потребителей города, подключенных к централизованным системам теплоснабжения.


Основным видом деятельности ЮТС является выработка тепловой энергии для нужд теплоснабжения жилого сектора г. Рубцовска и производственного пара для нужд Рубцовского филиала ОАО НПК «Уралвагонзавод».

Система отопления города представлена двумя выводами – выводом № 1, обеспечивающим отопление южной части города и выводом № 2 для нужд отопления Северной части города Рубцовска.


Протяженность тепловых сетей системы отопления вывода № 1 составляет порядка 110084 м в однотрубном исчислении.  Из них 46032м – надземные сети, остальная часть –подземная, что составляет 58 % от общего числа тепловых сетей вывода № 1.


Протяженность тепловых сетей системы отопления вывода № 2 составляет порядка 229722 м в однотрубном исчислении.  Из них 26314м – надземные сети, остальная часть –подземная, что составляет 88 % от общего числа тепловых сетей вывода № 2.


Таким образом, большой процент сетей подземного исполнения влечет за собой сложность в поиске возможных утечек теплоносителя.


В настоящее время все параметры теплоносителя регистрируются контрольно-измерительными приборами, установленными на Южной тепловой станции. К утечке теплоносителя относятся технически неизбежные в процессе передачи и распределения тепловой энергии потери теплоносителя через неплотности в арматуре и трубопроводах тепловых сетей и как правило не превышает объемы регламентированными нормативными актами технической эксплуатации электрических станций и сетей. При этом допустимая величина утечки колеблется от 45 т/ч до 60 т/ч [2].


Другое дело, когда происходит нарушение целостности трубопровода и возникновение аварийной ситуации. Так как система отопления города представлена двумя выводами – выводом № 1, обеспечивающим отоплением южную часть города и выводом № 2 для нужд отопления Северной части города, контрольно-измерительные приборы на Южной тепловой станции позволяют определить на каком выводе, следовательно, в какой части города величина утечки превышает допустимые значения. Но это приносит малый эффект для оперативности обнаружения места утечки, так как вывод № 2 в 2 раза больше по протяженности тепловых сетей, чем вывод №1. К тому же утечка может произойти на двух выводах одновременно.


Обнаружение и устранение утечки является первостепенной задачей, в решении которой задействован весь персонал по обслуживанию тепловых сетей. Все остальные работы уходят на второй план до тех пор, пока утечка не будет обнаружена и устранена, что негативно сказывается на выполнении персоналом других обязанностей на предприятии.


Для обнаружения утечки все бригады, включая аварийную, выдвигаются на осмотр тепловых сетей и тепловых камер. В первую очередь осматривают наиболее ветхие участки тепловых сетей, затем все остальные. Часто для поиска приходится охватывать большую часть территории города. Так как более половины трубопроводов тепловых сетей проложено подземным способом, это усложняет процесс обнаружения утечки и увеличивает затраченное на поиски время. Если путем осмотра не удается обнаружить место утечки, то для ее обнаружения прибегают к поочередному отключению квартальных сетей и отслеживают показания приборов, установленных на тепловой станции. Отключения проводятся до тех пор, пока показания приборов не снизятся до допустимых величин и только после этого персонал осматривает отключенный участок на наличие повреждений и неплотностей.


Хотя такой способ обнаружения позволяет определить участок, в котором имеется утечка, но негативно влияет на качество услуги теплоснабжения, особенно в отопительный период. Среднее время, затраченное на обнаружение утечки, может составлять 4 – 6 часов.


Во время поиска утечки, Южная тепловая станция использует подпитку. Подпитка – теплоноситель, дополнительно подаваемый в систему теплоснабжения для восполнения его технологического расхода и потери при передаче тепловой энергии. Использование подпитки так же негативно влияет на качество теплоснабжения, так как снижает температуру теплоносителя в подающем трубопроводе. Для компенсации снижения температуры теплоносителя и его нагрева используются дополнительные объемы топлива, что в свою очередь увеличивает затраты на производство тепловой энергии и нагрузку на оборудование станции.

Таким образом, из-за утечек теплоносителя предприятие несёт большие финансовые потери, их величина за осенне-зимний период составляет значительную величину.


Внедрение системы дистанционного контроля параметров теплоносителя значительно облегчит процесс поиска места утечки теплоносителя. Такая система представляет собой совокупность датчиков, контроллеров, программаторов и программного обеспечения, которые собирают и анализируют различные параметры. Это дает возможность быстро обнаруживать неполадки в работе трубопровода, получать точную информацию о характере и координатах возникшего дефекта. Для осуществления такого контроля разработаны и применяются современные методы технической диагностики трубопроводов.


Для сокращения времени, затрачиваемого на поиски утечек, предлагается установить контрольно-измерительные приборы (КИП) на тепловые сети в соответствии со схемой сети в специальные тепловые камеры и с использованием аппаратных и программных средств осуществлять дистанционный контроль параметров теплоносителя. На рисунке 1 представлена схема установки КИП в тепловой камере ТК2-8 с изображением квартальной тепловой сети.



Схема установки КИП в тепловой камере ТК2-8


Рисунок 1 – Схема установки КИП в тепловой камере ТК2-8



Установка КИП на тепловые сети позволит:

– сократить время поиска утечек за счет разделения системы теплоснабжения города на участки;

– сократить затраты предприятия на подпитку и ее нагрев;

– уменьшить число сотрудников, принимающих участие в поиске утечки;

– повысить качество теплоснабжения, за счет оперативного обнаружения утечек.


После установки КИП, программных и аппаратных средств все данные будут поступать в диспетчерскую службу. Поступившую информацию используют для анализа ситуации и принятия решений. При отклонении параметров теплоносителя от расчетных на одном из участков, или на нескольких, данная информация тут же поступит в «ЛЭРС Учет» [3].

Особенностью предлагаемого мониторинга является то, что анализ ситуации и принятие решения о местах возникновения аварий и потерь тепловой энергии будет осуществляться в режиме реального времени. При этом информация сохраняется, накапливается и используется для анализа протекающих в трубопроводах процессов.

Для обхода указанного участка и обнаружения утечки будет достаточно одной бригады, это позволит остальным сотрудникам далее выполнять запланированные работы. К тому же, зная на каком именно участке тепловой сети возникла утечка теплоносителя, не нужно будет прибегать к поочередному отключению кварталов, что в свою очередь положительно скажется на качестве услуги теплоснабжения. Таким образом время обнаружения ориентировочно сократится на 50 %, следовательно, напрямую сокращается время использования подпитки на станции и затраты на ее использование и нагрев.



Список используемой литературы


1. Михаил Седлер, Петр Шостаковский – Удаленная диспетчеризация теплосетей в «умном городе» // [Электронный ресурс] https://controlengrussia.com/otraslevye-resheniya/zhkh/monitoring-teplotrass/ (Дата обращения 10.07.22 г.)

2. Приказ Министерства энергетики РФ от 30 декабря 2008 г. № 325 «Об утверждении порядка определения нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя» (с изменениями и дополнениями) // [Электронный ресурс] https://base.garant.ru/195152  (Дата обращения 15.07.22 г.)

3. Коммуникационные контроллеры «ЛЭРС GSM LitePro». Руководство по эксплуатации // [Электронный ресурс] https://www.lers.ru/upload/Руководство%20LitePro%20(005).pdf (Дата обращения 21.07.22 г.)

       

Информация об авторах


Балашов О. П. – к.т.н., ФГБОУ ВО «Рубцовский индустриальный институт» филиал АлтГТУ им. И. И. Ползунова», Татымов А. И. ведущий инженер, Пантелеев Е. С. инженер по техническому надзору, Филиал АО «Барнаульская генерация» - «Рубцовский теплоэнергетический комплекс», РФ, Алтайский край, г. Рубцовск.



              



  






-