Сегодня для отопления применяются разные материалы. Одним из них является пенополиуретан. Его популярность набирает обороты. Но как любой материал, он может быть поврежден. На помощь приходит система ОДК для труб ППУ. Она контролирует изоляционный слой трубопровода. Благодаря ОДК, можно предотвратить повреждение трубы, своевременно приняв меры. Это уменьшает время и затраты на ремонт.

Система ОДК: назначение, принцип работы, исправление повреждений

Что такое ОДК? Это система оперативного дистанционного контроля. Производит постоянный и непрерывный контроль за (ППУ). Контроль ведется все время службы теплотрассы.

Система предназначена для обнаружения таких дефектов, как:

• повреждение непосредственно самой трубы;
• повреждение обертки из полиэтилена, которой обернута труба и слой теплоизоляции;
• повреждение сигнальных проводов;
• процесса замыкания сигнальных проводов на трубу;
• плохого стыкового соединения проводов.

Принцип действия ОДК основывается на датчике, контролирующем слой изоляции, а именно его влажность, который проходит по всей длине трубопровода. Как минимум два провода расположены в слое теплоизоляции и соединены по всей длине трубопровода. На начальной и конечной точке они соединяются в одну петлю. Петля представляет собой сигнальные провода из меди. Между стальными трубами и пенополиуретановым слоем теплоизоляции образуется датчик контроля за уровнем влажности теплоизоляции.

Задачи датчика:

• контроль всей длины датчика и контроль длины сигнальной петли. Выявление длины того участка трубопровода, которая охвачена датчиком;
• контроль влажности слоя теплоизоляции;
• поиск того места, где произошло увлажнение слоя теплоизоляции или оборвался сигнальный провод.

Задача датчика заключается в предоставлении точных данных о состоянии влажности теплоизоляции. Когда в слое теплоизоляции увеличивается количество влаги, значит, это может быть как утечка теплоносителя из трубы, так и попадание влаги снаружи. Как только это происходит, датчик сообщает путем отражения импульса.

Принцип распознавания участка повреждения и его устранение:

1. как только нарушается теплоизоляция, датчик сообщает об этом. Остается найти повреждение на том участке, который находится между сигнальными индикаторами;
2. выделенный участок отсоединяется от системы ОДК;
3. накладывание данных на схему стыков;
4. исходя из полученных данных, откапывается нужный участок трубопровода и производится ремонт.

Трубы ППУ — новая и перспективная разработка

Остается вопрос, что такое ППУ? Все довольно просто. Это пенополиуретаны — универсальная группа полимеров. Материал новый, но уже получивший свою популярность.

Российский климат вынуждает нас отапливать свои жилища. И остро стоит вопрос не как донести тепло в дом, а как донести его с наименьшими потерями. Раньше трубопровод оборачивали стекловатой, закрепляли ее при помощи стальной проволоки, а сверху покрывали оцинкованными стальными листами. Материал ценный, поэтому он недолго задерживался на трубах. Сегодня все больше используют трубы из пенополиуретана. Из него сделана и теплоизоляция.

Достоинства ППУ:

Этапы монтажа труб ППУ:

1. зачистка;
2. сварка и контроль качества;
3. для этой цели нужен дефектоскоп;
4. надевание муфты. Под нее заливается монтажная пена. Муфта нагревается и осаживается. Это позволяет получить герметичность соединения.

Система ОДК для теплотрассы — это дополнительный способ защиты. И заключается он в предотвращении больших аварийных ситуаций и максимально быстром устранении маленьких повреждений.

Система ОДК: из чего она состоит

Встроенный медный провод. Он является проводником, по которому передается сигнал о повреждениях. Располагается в теплоизоляционном слое из пенополиуретана. Без него система ОДК не станет работать.

Есть два вида провода:

• основной. Он повторяет контур трубопровода и протянут по всему пути теплотрассы;
• транзитный. Предназначен для образования сигнальной петли и проходит по самому короткому пути между точкой начала и конца теплопровода.

Приборы для контролирования и измерений:

• детекторы повреждений. Они контролируют обрыв или замыкание встроенного сигнального провода. Они не устанавливают причину повреждения, а констатируют факт. Стационарный детектор (220 В) обеспечивает постоянный контроль, переносной (9 В) обеспечивает периодический контроль. Первый вариант может контролировать от одного до четырех трубопроводов. Имеет систему сигнального оповещения. Второй вариант работает автономно, питаясь от батареи. Способен обслужить неограниченное количество трубопроводов. Устанавливаются они в контрольных точках с помощью коммутаторного терминала;
• импульсный рефлектометр. Способен не только зафиксировать повреждение, но и найти его местоположение. Не предоставляет информацию о причинах дефекта. Подключается на заводе и перед монтажом к торцам труб в тех местах, где сигнальные провода выходят за пределы изоляции. Также подключается при контроле, непосредственно во время эксплуатации теплотрассы.

Коммутаторный терминал системы ОДК представлен как промежуточное звено между приборами контроля и трубой. Обычно их размещают друг от друга на расстоянии 300 метров. Они используются для подсоединения контролирующих приборов, а также коммутации сигнальных проводов.

Проект системы ОДК — как это происходит

Система ОДК для труб ППУ проектируется с возможностью соединиться с уже имеющимся действующими теплотрассами, а также с только планирующимися трубопроводами.

Один из двух сигнальных проводов — маркированный (он же основной). Расположен справа по направлению движения воды к месту назначения. Месторасположения проводника от поверхности трубы колеблется от 10 см до 25 см.

Показатель сопротивления должен соответствовать определенным требованиям:

• для сигнальных проводов на один метр длины сопротивление должно колебаться от 0,012 Ом до 0,015 Ом;
• для ППУ изоляции на 300 метров длины трубы — 1 Ом.

Для различных условий эксплуатации используются различные коммутаторные терминалы. Классификация зависит от разных условий.

Погодных:

• измерительные используются только в сухих и проветриваемых условиях;
• герметичные. Применяются при условии повышенной влажности воздуха.

Территориальных:

• концевой, применяющийся в конечных точках контроля;
• объединяющий. Применяется в точках объединения некоторых участков теплотрассы;
• объединяющий с возможностью выхода к стационарным детекторам;
• проходной. В тех местах, где был зафиксирован разрыв изоляционного слоя;
• промежуточный. Устанавливается в точках контроля, где начинается боковое ответвление теплотрассы, а также в промежуточных контролирующих точках.

Максимальная длина теплотрассы для проекта ОДК вычисляется путем определения максимальной области действия контролирующих приборов.

Вышеупомянутые датчики выбираются в зависимости от наличия 220 В на проектируемом участке, где планируется применение систем ОДК:

• если присутствует 220 В, используется стационарный детектор.
• при отсутствии необходимого сопротивления используется переносной.

Какие будут устанавливаться приборы и их количество зависит от протяженности участка теплотрассы. Если длина планируемой теплотрассы длиннее допустимой для работы детектора, этот участок теплотрассы разбивают на меньшие участки. Для них используются отдельные системы контроля.

Предусмотренные проектом контрольные точки предназначены для возможности доступа эксплуатирующего персонала к сигнальным проводникам. Точки не должны быть друг от друга дальше, чем 300 метров.

Терминалы устанавливаются в ковера в концевых точках. Также их установка возможна в центральных тепловых пунктах.

ИВЦ «Технологика» предлагает современный оперативный дистанционный контроль за протечкой в трудопроводах - ОДК.

Если после прокладки трубопровода или в процессе эксплуатации тепловой сети в каком-нибудь стыке (месте сварки) появится течь воды, то ее наличие обнаруживается посредством определения пониженного сопротивления между сигнальными проводами, проложенными в пенополиуретане (ППУ-изоляции).

• Обрыв медных сигнальных проводников;
• Намокание теплоизоляционного слоя пенополиуретана (по причине нарушения герметичности либо металлической трубы либо наружной полиэтиленовой оболочки).
• Обнаруживать дефект без нарушения режима работы теплосети.
• Запоминать и хранить результаты измерений.

Диагностика трубопроводов тепловых сетей

Большая часть тепловых сетей в России имеют значительную изношенность. Это обусловлено активной коррозией наружной поверхности стального трубопровода. По данным, приведенным в статье "Пути снижения аварийности на тепловых и инженерных сетях предприятий", скорость коррозии на некоторых участках теплопровода достигает величины выше 1 мм/год. Это приводит к выходу из строя отдельных участков теплопровода уже через 5...7 лет после начала его эксплуатации.

В настоящее время для прокладки трубопроводов тепловых сетей все более широкое распространение получают трубы, предварительно теплогидроизолированные пенополиуретаном (ППУ-изоляция).

Такие трубы выпускаются с определенными строительными длинами и имеют внутри изоляционного слоя, покрывающего трубу, сигнальные линии.

При прокладке трубы сваривают, а соответствующие сигнальные провода от соседних труб соединяют между собой (рис. 1). Места сварки труб изолируют.

Рис.1 Пример образования линии сигнализации из проводников монтируемого трубопровода.

Если после прокладки трубопровода или в процессе эксплуатации тепловой сети в каком-нибудь стыке (месте сварки) появится течь воды, то ее наличие обнаруживается посредством определения пониженного сопротивления между сигнальными проводами, так как изоляция между сигнальными проводами намокает. Для этого используется стационарный детектор повреждений «Пиккон» (рис. 2).

Конкретное место намокания определяют при помощи прибора "Портативный цифровой рефлектометр РЕЙС-105М" или "Цифровой рефлектометр РЕЙС-205".

Система ОДК позволяет обнаружить следующие виды дефектов:

• обрыв медных сигнальных проводников;
• намокание теплоизоляционного слоя пенополиуретана (по причине нарушения герметичности либо металлической трубы либо наружной полиэтиленовой оболочки);
• Обнаруживать дефект без нарушения режима работы теплосети;
• Запоминать и хранить результаты измерений;
• Обмениваться информацией с персональным компьютером.

По результатам измерений на трубопроводах составляется отчет, в котором указывается схема стыков трубопровода и данные импульсной рефлектометрии, по которым можно точно определить конкретное место намокания изоляции. Применение системы ОДК позволяет создать компьютерную базу данных с целью определения динамики развития дефектов изоляции и сигнальных систем контроля.

Монтаж проводников на заводе

Перед изготовлением ПИ трубы на заводе между полиэтиленовой защитной оболочкой и металлической трубой закрепляются две медные сигнальные проволоки, сконфигурированные определенным образом. Проводники должны иметь необходимое предварительное натяжение.

Монтаж проводников при строительстве.

1 - лента крепёжная;

2- втулка обжимная;

3- держатель проводов;

4- пенополиуритановая изоляция;

5- металлическая труба;

6 - сигнальные проводники;

7 - полиэтиленовая изоляция.

Особенности детектора

Стационарный детектор позволяет обеспечить постоянный контроль состояния трубопроводов. Детектор устанавливается стационарно и только на один объект. Детектор работает от источника переменного тока напряжением 220 Вольт. Детекторы могут контролировать на одном объекте одновременно от одного до четырех трубопроводов с независимыми системами контроля.

Рис.2 Стационарный детектор повреждений «Пиккон»

Детектор устанавливается в контрольной точке, которая должна предусматриваться и указываться в проекте системы ОДК.

В контрольной точке подсоединение детектора к сигнальным проводникам осуществляется при помощи специальных коммутационных терминалов марки ”КТ14” или ”КТ15” — соответственно для четырехканального и двухканального детектора.

Пример подсчёта стоимости системы ОДК для трубопровода.

Исходные данные

1. Схема трубопровода приведена в Приложении №1 .

3. Схема системы ОДК приведена в Приложении №2 .

2. Система теплоснабжения 2х трубная (n = 2).

Решение

1. Выбор приборов контроля

1.1 Определение типа приборов контроля.

Из приведенной схемы трубопровода видим, что проектируемый трубопровод заходит в ЦТП. В ЦТП есть возможность подвода электропитания 220В, следовательно, для контроля необходимо использовать стационарный двухканальный детектор повреждений "ПИККОН" ДПС2А.

1.2. Определение количества приборов.

Для стационарного детектора, согласно паспортным данным, максимальная длина контролируемого трубопровода равна одним каналом: L max . = 2500 метров.

Длина проектируемого участка равна: L пр. = 600+300+500+400+300 = 2100 м метров.

Так как L max . > L пр., то для данной трассы достаточно одного стационарного детектора.

2. Определение мест расположения контрольных точек

2.1. В т.к.1, там планируется подключать стационарный детектор повреждений.

2.2. Через 300 метров от т.к. 1

2.3. В месте бокового ответвления

2.4. В т.к. 2

2.5. Через 200 метров от т.к. 2

2.6. В т.к. 3

2.7. В т.к. 4

2.9. Через 250 метров от т.к.

3. Оснащение контрольных точек элементами системы контроля.

Характерная точка	Элемент системы ОДК	Кол-во	Ед. Изм.
1	Детектор повреждений станционарный ”ПИККОН” ДПС-2АМ	1	шт.
	Терминал коммутационный ”КТ15”	1	шт.
	Импульсный рефлектометр «Рейс-105М»	1	шт.
	Провод медный ММ 1,5	4200	М
2	Наземный ковер	1	шт.
		1	шт.
		2	шт.
3	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
4	Наземный ковер	1	шт.
		1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
5	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
6	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал соединительный ”КТ15/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
7	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
8	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал промежуточный ”КТ12/Ш”	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.
9	Наземный ковер	1	шт.
	Терминал концевой «КТ-11»	1	шт.
	Комплект удлинения кабеля ”КУК5”	2	шт.

Точная стоимость работ определяется по техническому заданию, предоставленного заказчиком, в течение двух рабочих дней.

Система ОДК (оперативно-дистанционного контроля) служит для выявления механических либо химических (обусловленных коррозией) повреждений изотермических трубопроводов, проложенных воздушным либо подземным способом. На сегодняшний день она получила широкое распространение, используясь в составе трубопроводов самого разного назначения (в том числе и коммунальных).

К важным особенностям системы ОДК следует отнести:

• высокий уровень автоматизации процесса поиска повреждений;
• его непрерывность;
• точность обнаружения мест повреждений;
• надежность и защищенность системы от сбоев при любых эксплуатационных условиях;
• сравнительно невысокая стоимость компонентов системы;
• простота использования.

Целью использования системы ОДК являются:

• обнаружение мест разгерметизации обслуживаемого трубопровода;
• обнаружение мест разгерметизации его наружной оболочки.

Кроме того, система ОДК способна выявлять и собственные неисправности, среди которых

• нарушение целостности проводников-детекторов;
• плохое стыковое соединение проводников-детекторов;
• замыкание проводников-детекторов на трубу.

Система ОДК: принцип действия

Принцип действия системы ОДК базируется на основах технологии импульсной рефлектометрии. В соответствии с ней проводник-индикатор выступает импульсным излучателем, труба и наружная оболочка - отражателями, а теплоизоляционный слой - средой с определенными волновыми свойствами. Именно на постоянстве этих свойств и строится работа механизма.

В случае намокания теплоизоляционного слоя его волновые свойства изменяются в сторону снижения сопротивления и, как следствие, увеличения проводимости. Это сразу же обнаруживается специальными контрольно-измерительными приборами, совмещающими в себе функции рефлектометра и мегомметра.

Повышение влажности теплоизоляционного слоя, смонтированного по всем правилам изотермического трубопровода, может быть вызвано либо повреждением трубы и утечкой передаваемой по ней среды, либо повреждением наружной оболочки и попаданием внутрь влаги атмосферного воздуха (как вариант - грунта). В любом случае необходим ремонт.

Современные системы ОДК имеют несколько ступеней срабатывания. Это дает возможность не только обнаружить сам факт разгерметизации и установить ее место, но и определить масштабы возможных повреждений. Точность обнаружения при этом весьма высока, а вероятность ошибки равняется нулю.

Система ОДК: состав оборудования

Стандартная система ОДК имеет три технологических уровня

• проводники-детекторы из медной проволоки (диаметр сечения проволоки 1,5 мм) с кабелями вывода;
• коммутационные терминалы для подключения контрольно-измерительных приборов, устанавливаемые в коверах (специальных металлических ящиках сейфового типа, которые выпускаются в настенном и наземном исполнении);
• стационарные либо мобильные контрольно-измерительные приборы, именуемые также «локаторами повреждений».

Структура системы ОДК универсальна. Это дает возможность легко расширять и перестраивать ее, обеспечивая как можно более полный и максимально эффективный мониторинг технического состояния трубопроводных коммуникаций.

Процедура использования системы ОДК предельно проста. Она включает в себя следующие технические действия:

• проверка готовности контрольно-измерительного прибора и целостности проводниковой сети (самоконтроль);
• снятие данных;
• сохранение данных для дальнейшего анализа.

Периодичность контрольных мероприятий с использованием системы ОДК законодательно не регламентируется и устанавливается организациями-эксплуатантами в индивидуальном порядке.