На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Комплексная диагностика коррозионного состояния теплопроводов
Академик АЖКХ В.В. Притула,
академики АЖКХ Б.Л. Рейзин,
А.Ф. Манулов, В.А. Тихонов.
Подземные городские трубопроводы подвержены
сильному риску коррозионного разрушения, вызванного обилием разнообразных
причин: влиянием брутального грунта, действием неизменных блуждающих токов,
индуцированными переменными токами от высоковольтных кабелей и т. д. В
наибольшей степени опасность такового разрушения возникает на теплопроводах, где
скорость подземной коррозии существенно растет за счет высочайшей температуры
теплоносителя.
Имеющаяся антикоррозионная защита
теплопроводов во почти всех вариантах не в состоянии предотвратить их аварийные
отказы. Антикоррозионные покрытия просто подвергаются деструкции и быстро
стареют. Материалы тепловой изоляции очень гигроскопичны. Адсорбировав
почвенный электролит, они сами стают источником коррозионной угрозы.
Электрохимическая защита, которая могла бы облегчить ситуацию и продлить
межремонтные сроки на более небезопасных коррозионных участках, на теплопроводах
практически отсутствует.
В таковой ситуации особо важную роль
приобретает повторяющаяся комплексная коррозионная диагностика, которая
позволяет впору выявлять участки, находящиеся в предаварийном состоянии, и
предупреждать их разрушение методом ремонта либо своевременной подмены.
Технологическая методика комплексной
коррозионной диагностики, разработанная Академией коммунального хозяйства,
ВНИИСТом и НПК «Вектор», включает три главных операционных процесса: поиск
мест развивающихся дефектов труб, анализ кинетики действий их коррозионного
разрушения и оценку прочностного состояния и гарантированного безаварийного
остаточного ресурса покоробленных коррозией участков теплопроводов.
1-ая из этих операций выполняется по
специальной технологии анализа акустических сигналов, генерируемых
коррозионными недостатками. При всем этом выявляемые недостатки идентифицируются по месту
их расположения и степени угрозы. Сначало классифицируются два вида
подтверждений - критические недостатки, где утонение стены труб привело к их
остаточной толщине наименее 40% от начальной величины, и докритические
дефекты, где остаточная толщина стен труб составляет наименее 60%.
2-ая операция включает комплекс
электрических измерений потенциалов теплопроводов относительно окружающей
среды, градиентов потенциалов как в самих теплопроводах, так и в грунте на их
трассе, также напряженности индуцированных полей, вызванных наружным влиянием
посторонних примыкающих сооружений (катодно защищенных газопроводов, силовых
кабелей и т.д.), в особенности, ежели они имеют заземленные источники электроэнергии.
3-я операция проводится
непосредственно на трассе теплопровода в контрольных шурфах, открытых в местах
наибольших коррозионных повреждений стен труб. Места для шурфования выбирают
на основании сравнения результатов исследовательских работ по первым двум
операциям. В контрольных шурфах способами приборного неразрушающего контроля,
включая ультразвуковую толщинометрию, конкретно оценивают коррозионное
состояние стен труб (величину коррозионного износа), их остаточную толщину и
размеры коррозионных повреждений.
Практическую проверку описанной
технологической методики комплексной коррозионной диагностики проводили на
тепловых сетях г. Выборга. Один из диагностированных участков, меж тепловыми
камерами 12 и 14, в районе Юго-Восточной котельной МУП ТС оказался в наиболее
тяжелом состоянии. Схематическое представление результатов акустической
диагностики этого участка протяженностью 140 м показано на рис. 1. Две трубы
диаметром по 500 мм были уложены бесканальной прокладкой в 1984-1985 гг. До
настоящего времени тут не один раз возникала необходимость аварийной замены
труб. За крайние три года на участке вышло девять коррозионных сквозных
разрушений.

Комплекс электрометрических работ на трассе позволил
выявить настоящие предпосылки настолько тяжеленной коррозионной ситуации. Наиболее
неблагоприятную роль в ней играл газопровод с катодной защитой, который под
прямым углом пересекал трассу теплопровода. Как проявили замеры, этот
газопровод создавал в земле электрическое поле с током до 1500 мА, 30 %
которого поначалу натекали на теплопровод, а потом утекали из него обратно в
грунт, вызывая мощное коррозионное разрушение при плотности коррозионного тока
до 520 мА/м
. О наличии таковой коррозионной опасности
свидетельствовали и собственные потенциалы теплопровода, которые в анодной зоне
утечки блуждающих токов по абсолютной величине были на 100-200 мВ меньше
естественного стационарного потенциала почвенной коррозии. Одновременно
потенциальная диаграмма диагностируемого участка выявила места наиболее
значительных повреждений изоляции, где могла протекать более интенсивная
коррозия труб. В этих местах были отобраны пробы грунта, в каких затем
провели экспресс-оценку поляризуемости трубной стали. Итог данной оценки
установил очень возможную скорость почвенной коррозии теплопровода до 0,7
мм/год. Блуждающие токи могли прирастить эту скорость еще на 0,64 мм/год. Общие
результаты электрометрических работ комплексной коррозионной диагностики
показаны на рис. 2.
Для приборного контроля были определены
три места контрольного шурфования. Они все выявили чрезвычайно значительные
коррозионные повреждения стен труб.
На основании всех этих данных выполнили
третью операцию по расчету гарантированного остаточного ресурса безаварийной
работы труб на диагностированном участке теплопровода. Этот расчет показал, что
средняя очень вероятная величина остаточного ресурса всего
диагностированного участка составляет 5 лет. При всем этом в более опасных
местах, выявленных диагностикой, аварийное разрушение может произойти уже через
три с половиной года. В остальных небезопасных местах, где разрушено изоляционное
покрытие теплопровода и отсутствует химическая защита от подземной
коррозии, любые гарантии надежной безаварийной эксплуатации заканчиваются не
позднее, чем через 6 лет.

В заключение была проведена оценка достоверности
выполненного прогноза конфигурации остаточного ресурса с доверительной
вероятностью более 0,83. При достоверном определении скоростей коррозии до
90 - 95 %, которую обеспечивает опробованная технологическая методика,
применение для неразрушающего контроля толщины стен труб устройств с классом
точности не ужаснее 0,5 дозволяет гарантировать окончательную возможность события
коррозионного отказа не раннее установленных сроков остаточного ресурса на
уровне 0,752, что соответствует допустимому риску вероятностной оценки.
Наши филиалы: Нижний Новгород / Самара / Омск / Казань / Челябинск / Ростов-на-Дону / Москва /