RUS  ENG 

Статьи и советы

29 августа 2022

Анализ термограмм в ZuluGIS на примере участков тепловых сетей в условиях плотной городской застройки

Автор: Мухтаров А.Х.

ведущий инженер отдела эксплуатации и
развития тепловых сетей ПАО «ТГК-2»

В ПАО «ТГК-2» начата эксплуатация программного модуля ZuluThermo «Анализ термограмм».

Предварительно была проведена тепловизионная съемка объектов тепловых сетей в городских условиях с целями:

  • определение месторасположений и оперативное устранение скрытых дефектов, утечек теплоносителя на тепловых сетях;
  • качественная оценка состояния магистральных и квартальных тепловых сетей, ранжирование состояния тепловых сетей для разработки мероприятий по модернизации системы теплоснабжения;
  • выявление участков тепловых сетей со сверхнормативными потерями тепла;
  • корректировка схемы тепловых сетей;
  • формирование данных по динамике изменения состояния тепловых сетей;
  • контроль и выявление бездоговорных потребителей тепловой энергии.

Результатом тепловизионной съемки является ортофотоплан, на котором каждому пикселю на плане соответствует радиационная температура на поверхности земли.

На основании полученного ортофотоплана было произведено визуальное сличение карты тепловых сетей в Zulu и скорректирована трассировка трубопроводов и тепловых камер, что необходимо для корректного отображения тепловых сетей на схеме, сопоставления длин участков в базе данных и на местности, кроме того данный этап является первичной подготовкой результатов теплосъемки для анализа термограмм.

После приведения в соответствие схем тепловых сетей и термограмм был использован модуль «Анализ термограмм».


Рисунок 1 Графическое представление результата работы модуля «Анализ термограмм» в цветовой палитре

Результат применения модуля представляет собой графический слой ZuluGIS в виде набора линий одинакового диапазона температур (согласно заданной палитре), подключенный к слою базы данных, которая содержит информацию о минимальной, средней и максимальной радиационной температуре на каждом элементе участка тепловой сети. Эти данные позволяют проводить анализ участков тепловой сети и ранжировать сегменты участков по величине радиационной температуры и тепловых потерь.


Рисунок 2 Область исследуемой термограммы, представленной в монохромном режиме

В рамках статьи рассмотрим выборочный анализ по отдельным, наиболее показательным, участкам сети.


Рисунок 3 Схема анализируемого участка с зонами повышенных потерь

С применением РД 153-34.0-20.364-00 «Методика инфракрасной диагностики тепломеханического оборудования» (М.: ОРГРЭС, 2000) был произведен выборочный расчет для тепловизионной съемки нескольких участков тепловой сети 2хДу 150, 200 и 250 мм подземной канальной прокладки. На основании полученных расчетных данных, а также по данным модуля «Анализ термограмм» о максимальных и средних температурах на поверхности земли над участком тепловой сети, был проведен анализ и составлены аналитические таблицы (табл. 1, табл. 2) о состоянии участков тепловых сетей.  

Из таблиц видно, что по участку № 5 максимальная измеренная радиационная температура не превышает рассчитанную по методике максимальную температуру поверхности грунта над теплотрассой в нормальном режиме эксплуатации (нормативное состояние тепловой изоляции, сухой канал, сухой грунт вокруг канала).

Участки номер 1-3 имеют значение максимальной измеренной радиационной температуры существенно выше, чем расчетная максимальная температура поверхности грунта над теплотрассой в нормальном состоянии, что может свидетельствовать о затоплении прокладки сетевой водой из подаюшего трубопровода и увлажнении грунта (затоплении канала).

Участку номер 4 соответствует значение максимальной измеренной радиационной температуры на поверхности грунта, сравнимой с расчетной температурой, характерной для разрушения теплоизоляционного покрытия на участке тепловой сети.

Стоит также отметить, что на корректность анализируемых данных влияют следующие факторы:

  • достоверность данных о способе прокладки и глубине заложения трубопроводов тепловой сети;
  • наличие сведений о затоплении каналов тепловых сетей рабочей средой смежных коммуникаций (водопровод, канализация).

При детальной проверке на местности выявленных на термограмме аномалий в ряде случаев дефекты тепловых сетей частично не подтверждались именно по вышеуказанным причинам.

В результате использования модуля ZuluThermo «Анализ термограмм» имеется возможность получения:

  • визуального отображения теплового излучения на поверхности земли в местах прохождения тепловых сетей в заданной цветовой палитре;
  • отображения зон участков тепловых сетей с максимальными тепловыми потерями;
  • отображения максимальной радиационной температуры на данном участке тепловой сети;
  • возможности сравнения состояния участков тепловых сетей между собой и выявления участков с повышенным тепловым излучением;
  • возможности ранжирования участков по величине радиационной температуры на поверхности, величине тепловых потерь;
  • дополнительных данных при техническом диагностировании тепловых сетей.


Таблица 1 Результаты контроля

Номер участка

Место расположения
участка

Условный диаметр, мм

Максимальная/

средняя измеренная температура поверхности грунта над теплотрассой, °С

Расчетные максимальные температуры поверхности грунта над теплотрассой, °С

Заключение о состоянии обследуемого участка

Нормальный режим
эксплуатации

Отсутствие тепловой изоляции
(разрушение)

Затопление прокладки
сетевой водой из
подающего теплопровода

Затопление прокладки
сетевой водой из
подающего теплопровода
и увлажнение грунта

1

ТК-1 – ТК-2

250

5,37/-4.98

1,8

3,2

5,0

5,9

Неудовлетворительное состояние, вероятно затопление канала

2

ТК-2 – ТК-3

250

6,11/-4,22

1,8

3,2

5,0

5,9

Неудовлетворительное состояние, вероятно затопление канала

3

ТК-3 – ТК-4

250

19,55/-2,54

1,8

3,2

5,0

5,9

Неудовлетворительное состояние, вероятно затопление канала и увлажнение грунта

4

ТК-4 – ТК-4а

150

3,66/-1,99

1,4

2,8

4,8

5,6

Неудовлетворительное состояние, вероятно разрушение теплоизоляции

5

ТК-2 – нар. ст. дома

200

-0,68/-4,71

1,6

3,0

5,0

5,8

Удовлетворительное состояние

Таблица 2 Журнал записи измерений

Номер участка

Место расположения участка

Дата, время

Температура воды в подающей линии тепловой сети, °С

Температура воды в обратной линии тепловой сети, °С

Температура наружного воздуха, °С

Скорость ветра, м/с

Максимальная температура поверхности грунта над теплотрассой, °С

Примечание

1

ТК-1 – ТК-2

23-24.11.2021

78; 82

47; 49

-5,7; -7,2

3,6; 2,6

5,37

Подземная канальная

2

ТК-2 – ТК-3

23-24.11.2021

78; 82

47; 49

-5,7; -7,2

3,6; 2,6

6,11

Подземная канальная

3

ТК-3 – ТК-4

23-24.11.2021

78; 82

47; 49

-5,7; -7,2

3,6; 2,6

19,55

Подземная канальная

4

ТК-4 – ТК-4а

23-24.11.2021

78; 82

47; 49

-5,7; -7,2

3,6; 2,6

3,66

Подземная канальная

5

ТК-2 – нар. ст. дома

23-24.11.2021

78; 82

47; 49

-5,7; -7,2

3,6; 2,6

-0,68

Подземная канальная


cм также: о модуле Анализ термограмм



Возврат к списку

Последнее обновление — 29.08.2022 11:39:56