Безконтактне виявлення місць витоків у підземних тепломережах безканальної прокладки

Abstract

Розглянуто проблеми, які виникають під час експлуатації підземних теплових мереж з трубопроводами в пінополіуретановій тепловій ізоляції, прокладених безканальним способом. Проаналізовано проблеми, що виникають у системах оперативно-дистанційного контролю таких трубопроводів. Вказано недоліки акустичних методів контролю, які виникають у процесі інструментального обстеження теплових мереж. Запропоновано пошук підземних теплових мереж безканальної прокладки та виявлення місць витоків у них здійснювати шляхом аналізу характеру розподілу природних електромагнітних полів у приповерхневій області Землі. За допомогою дослідної установки отримано профілі розподілу напруженості електричної компоненти електромагнітного поля Землі над тепломережею в приповерхневій області. Встановлено, що місце витоку у підземній тепловій мережі можна виявити за зміною фазового зсуву та напруженості електростатичного поля. Розроблено пристрій для виявлення місць витоків у підземних теплових мережах безканальної прокладки, в якому як інформативні використовуються два параметри - інтеграл фазового зсуву на частоті прийому, величина якого змінюється на границі переходу середовищ (грунт - труба), та напруженість електростатичного поля. Описано конструкцію пристрою та наведені його основні технічні характеристики. Розроблено методику проведення вимірювань при пошуку траси та виявленні витоків у підземних теплових мережах безканальної прокладки.

In-service problems occurring to buried trenchless-laid heat-supplying systems of urethane foam insulated pipelines are considered. Problems occurring to remote operational monitoring systems at pipelines of such type are analyzed. The shortcomings of acoustic control method used for tool inspection of heat-supplying systems are determined. It is offered to locate buried trenchless-laid heat-supplying systems and to detect their leakages by analyzing the natural electromagnetic fields distribution in the surficial region of the Earth. With the help of the research unit, some profiles of electromagnetic Earth field electrical component stress distribution over the heatsupplying systems in the surficial region were determined. It is established that heat leaks in buried heat-supplying systems can be detected by measuring changes in phase shift and electromagnetic field stress. A device for detecting heat leaks in buried trenchless-laid heat-supplying system is designed, using two informative parameters: i.e. phase shift integral at receiving frequency (its value changes at the place of substance (soil-to-tube) change) and electromagnetic field stress. The design and basic specifications of the device are described. A specific measuring technique for locating buried trenchless-laid heat-supplying system and detecting their leakages is developed.