Точно в цель!
   ООО НПП АКМА
Москва, ул. Шверника, 4 +7 495 228 1907 +7 495 228 1909 аkmа@npo-аkmа.ru
 
 
 Главная
 Продукция
   Дельта-М
   ПИК
   СКД
   Пласт
   Акустик-Т
   Вектор
   Сейсмоприемник
   Течеискатель
   Слайд
   СМАЗ
   Спектр
   Сфера 10
   Сфера 30
   Сфера 200
   Сфера 450
   Портативный
    пеленгатор
   Маяк
 Услуги
 Прайс-лист
 О компании
 

Прибор «ПИК-01». Регистрация нарушений гидравлического режима.

Г.М. Волк, В.З. Галутин, Я.Ю. Жигалов, А.Е. Лукьянов

Современные системы теплоснабжения представляют собой сложные системы трубопроводов большой протяженности, оснащенных запорной арматурой, насосным оборудованием и т. п. Эти системы обычно не принадлежат целиком одной эксплуатирующей организации, а поделены между теплоснабжающими организациями и потребителями тепла.

Границы зон ответственности субъектов теплоснабжения определяются по месту расположения входной и выходной запорной арматуры (задвижек, кранов). Наличие таких устройств позволяет регулировать теплопотребление, но не защищает от проблем, связанных с нарушениями стационарного или переходного гидравлических режимов на предыдущем или последующем участке системы.

В существующих нормативных документах [1,2,3], регламентирующих правила эксплуатации систем теплоснабжения, указаны пределы отклонения давления в трубопроводах. Однако указанные пределы относятся к медленным изменениям стационарного гидравлического режима и соответствуют штатным операциям с использованием запорной арматуры с электроприводом. Нарушения гидравлического режима могут приводить к возникновению в трубопроводах гидравлических ударов, представляющих собой резкое изменение давления, распространяющееся в трубопроводе со скоростью, близкой к скорости звука в нем. В зависимости от параметров гидроудара (от скорости изменения давления и амплитуды) его последствия могут быть различны: от малозаметных изменений прочностных характеристик трубопроводов до разрыва трубопроводов или выхода из строя нагревательных приборов, а последующие восстановительные работы могут потребовать больших материальных и трудовых затрат.

Особенностью систем теплоснабжения является то, что существуют значительные различия между допустимыми давлениями для оборудования и трубопроводов на различных участках систем. Так, допустимое значение давления в тепловых сетях обычно составляет 1,6 МПа (16 атм.), в то время как в присоединяемых к ним по зависимой схеме системах теплопотребления оно не превышает 0,6 МПа (6 атм.). Повышения давления, относительно безопасные для тепловой сети, могут привести к аварии в системе теплопотребления.

К основным причинам возникновения гидроударов можно отнести следующие: отключения (включения) насосов, связанные с перерывами в электропитании, отключение или включение крупного потребителя, неправильное маневрирование задвижками, ошибочные действия обслуживающего персонала, аварии на магистральных трубопроводах.

На рисунке 1 приведены результаты измерения в течение 22 секунд величин давления в подающем и обратном трубопроводе при аварийном отключении электропитания насосного оборудования [4].

Изменение давления в подающей и обратной линиях напорного трубопровода при аварийном отключении насосного оборудования

Рисунок 1 - Изменение давления в подающей и обратной линиях напорного трубопровода при аварийном отключении насосного оборудования
• - давление в подающем трубопроводе, о - давление в обратном трубопроводе, х - отметка уровня земли.

Приведенные в [5] оценки вероятности возникновения гидроудара в системе теплоснабжения показывают, что возникновение аварийной ситуации возможно практически в каждый отопительный сезон.

На рисунке 2 показаны результаты обработки данных по кратковременным отключениям электроэнергии на тепловых пунктах одного из округов Москвы. Были обработаны данные со 100 ЦТП за отопительный сезон 2008-2009 г. Рассматривались данные, соответствующие ночному времени (с 22:00 до 7:00). Всего было зарегистрировано 52 кратковременных отключения электроэнергии на 33 ЦТП.

Отключения электронергии на ЦТП в одном из округов г. Москвы за отопительный сезон 2008-2009 г.г.

Рисунок 2 - Статистические данные об отключениях электронергии на ЦТП за отопительный сезон 2008-2009 г.г.

Особенности гидравлического удара таковы, что связанные с ним аварии могут происходить на участках тепловой сети, зачастую весьма удаленных от точки возникновения удара.

Проведение защитных мероприятий (указание в эксплуатационных инструкциях времени постепенного повышения или понижения давления в трубопроводе) и внедрение защитных устройств (например, быстродействующие сбросные клапаны, гидрозатворы - переливы и т.п.) вносят свой вклад в снижение вероятности возникновения гидроударов большой амплитуды при условии, что они правильно спроектированы, смонтированы и обслуживаются. К сожалению, сложность контроля действий персонала ведет к тому, что исключить ситуации, ведущие к возникновению гидравлического удара в тепловых сетях, невозможно.

Прибор контроля изменений давления в трубопроводах «ПИК-01» предназначен для автоматического контроля времени возникновения и величины быстрых изменений давления в трубопроводах, а также для формирования аварийных сигналов в систему диспетчеризации при изменениях давления, величина которых превышает установленное пороговое значение. Регистрация осуществляется при скорости изменения давления не менее ± 0,5 атм/сек), диапазон регистрируемых изменений давления от 0,3 до 16 атм.

На рисунке 3 приведены типичные изменения давления относительно статического значения 8 атм, зарегистрированные с помощью прибора «ПИК-01» на входе в тепловой пункт.

Типичный вид переходного процесса с изменением давления
Типичный вид переходного процесса с изменением давления

Рисунок 3 - Типичный вид изменений давления, зафиксированных прибором «ПИК-01» в 2009 году.

Используя данные, фиксируемые в памяти прибора, можно определить параметры переходных гидравлических режимов, возникающих на конкретном участке тепловой сети. Полученные данные позволяют выявить не учтенные в проекте возможные источники гидроударов, оценить степень защищенности данного участка сети от гидроударов, определить время и место нарушения гидравлического режима. Кроме этого, результаты анализа переходных режимов дадут возможность дополнить договоры теплоснабжения положениями о соответствующих показателях качества тепловой энергии и режимах потребления.

До сих пор взаимные претензии тех, кто эксплуатирует различные участки тепловой сети, основывались только на анализе результатов возникшей аварии. При этом гидроудары, не повлекшие за собой аварию, не рассматриваются. Однако даже те гидроудары, которые не приводят к аварии, ведут к снижению прочностных характеристик трубопроводов и к повышению вероятности последующих аварий на них. Поэтому выявление и учет пульсаций давления на конкретном устройстве теплопотребления позволит своевременно принять соответствующие меры для обеспечения его безаварийной работы.

Прибор «ПИК-01» зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 42647-10 и допущен к применению в Российской Федерации. Его использование позволяет судить о правильности текущей работы насосной и запорной арматуры различных участков тепловой сети, своевременно выявлять возможные причины и источники скачков давления и обосновывать претензии при возникновении аварийной ситуации.

Литература

  1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. М.: СПО ОРГРЭС. 2003.
  2. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. М.: ЭНЕРГОСЕРВИС. 2003.
  3. СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети". М.: Стройиздат, 1994.
  4. Георгиади В.Х., Канина Л.П. Поведение системы теплоснабжения при коротких замыканиях в главной схеме электрических соединений ТЭС. "Электрические станции", 1999, № 2.
  5. С.А. Иванов. Вероятность гидравлического удара в системе теплоснабжения, причины и последствия // "Новости теплоснабжения", 2005, № 2.
 
ООО НПП АКМА
  Яндекс цитирования Rambler's Top100 Яндекс.Метрика