Удосконалення методів безконтактного контролю стану підземних теплових мереж

Abstract

Дисертація присвячена питанню контролю технічного стану підземних теплових мереж безканальної прокладки з пінополіуретановою ізоляцією.

Проведено класифікацію видів основних дефектів підземних теплових мереж з трубопроводами в пінополіуретановій ізоляції. Теоретично досліджено залежність струму у стінках трубопроводу від зміни значень діагностичних ознак, що зумовлені наявністю дефекту. Розроблено аналітичну модель поширення збуджених акустичних коливань від трубопроводу до поверхні грунту. Отримано вираз залежності акустичного тиску на поверхні ґрунту від інтенсивності акустичного збудження трубопроводу, яка враховує акустичні характеристики середовищ на шляху поширення акустичної хвилі. Досліджено залежності теплових втрат тепломережі від теплових характеристик ізоляційного покриття трубопроводу та ґрунтових засипок. Розроблено та виготовлено установку для експериментальних досліджень двохтрубної підземної теплової мережі з трубопроводами в пінополіуретановій ізоляції з різними видами дефектів. Розроблено метод ідентифікації видів дефектів підземних теплових мереж з трубопроводами в пінополіуретановій ізоляції за трьома інформативними параметрами (струмом у стінках трубопроводу, акустичним тиском на поверхні ґрунту, температурою приповерхневого шару ґрунту над тепломережею). Розроблено експериментальний взірець інформаційно-вимірювальної системи для виявлення дефектів у безканальних підземних теплових мережах. Розроблено проект нормативного документу (СОУ) на методику проведення контролю технічного стану підземних теплових мереж з трубопроводами в пінополіуретановій ізоляції.

Dissertation is devoted to the problem of technical state inspection of underground trenchless heat networks with urethane foam insulated pipes.

The classification of main types of underground heat networks defects with urethane foam insulated pipes is performed. It is theoretically examined the pipeline wall ground current dependence on diagnostic indicators changes that caused be the defects. The mathematical model of excited acoustic vibrations propagation from pipeline to the ground surface is developed. It is obtained ground surface acoustic pressure dependence on level of pipeline’s acoustic excitation that considers acoustic properties of environments on the way of acoustic wave propagation. Heat network’s thermal losses dependencies on thermal properties of insulation coating of pipeline and cover materials is examined. The unit for experimental research of double line underground heat network with urethane foam insulated pipelines with different defects is developed and produced. It is developed an identification method of defect types of underground heat network using three informative parameters (current in pipeline walls, acoustic pressure, ground current, and temperature of near-surface soil over heat network). The prototype of information and measuring system for defects location detection in trenchless underground heat networks is developed. It is drafted the normative document on inspection technique of technical condition of underground heat networks with urethane foam insulated pipelines.