О нас        Деятельность Новости Структура        Технологии        Отзывы        Лицензии        Отчеты        Заказчики        Контакты         

Прогрессивные технологии

 
     






 






















































 







































 

страница: 1 2 3 4

Об испытаниях теплопроводов в ППМ изоляции

В 2005 г. ОАО "Оренбургэнергоремонт" приступило к капитальным ремонтам тепловых сетей с заменой изношенных участков трубами в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции. Всего было уложено чуть более 2100 п.м. труб в ППМи диаметрами 57-159 мм. В связи с тем, что указанная теплоизоляционная конструкция применяется в Оренбургской области впервые, было принято решение о проверке фактических свойств ППМи в реальных эксплуатационных условиях. Первым этапом такой проверки является определение тепловых потерь (теплового потока с поверхности изоляции) "новыми" трубопроводами, т. е. находящимися в эксплуатации после монтажа первый год. Испытания проводились на тепловых сетях бесканальной и надземной прокладок различными методами.

I. Испытания сетей бесканальной прокладки
07.10.2005 г. были проведены тепловые испытания сетей бесканальной прокладки от Оренбургской котельной ОТС ОАО "ОТГК". Испытания проводились в соответствии с Методическими указаниями по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях РД 34.09.255-97, по которым понижение температуры теплоносителя по мере его прохождения по циркуляционному кольцу с предварительно рассчитанным расходом обусловлено тепловыми потерями трубопроводов в окружающую среду. Схема циркуляционного кольца приведена на рис. 1 (задвижки 5, 6 во время испытаний закрыты).
По результатам испытаний фактические тепловые потоки через 1 погонный метр ППМи трубопровода dн=89 мм, приведенные к среднегодовым условиям (среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе °С, в обратном - °С, более 5000 ч работы в год), для подающего и обратного трубопроводов соответственно составили
q =24,45 1,08 Вт/м,
q =20,14 0,84 Вт/м.
В связи с тем, что на подвергнутом испытаниям участке тепловых сетей между точками измерения температуры отсутствуют опоры и запорная арматура, коэффициент местных потерь ?=1,15 при расчете нормативных потерь не учитывался. Для тех же условий нормы СНиП 2.04.14-88 для подающего и обратного трубопроводов соответственно равны
q =27,2 Вт/м,
q =22,3 Вт/м.

II. Испытания тепловых сетей надземной прокладки
Один из выводов квартальных надземных тепловых сетей ЦТП-59 ОТС ОАО "ОТГК" включает в себя участки трубопроводов в пенополимерминеральной и пенополиуретановой (ППУ) изоляции. Поэтому было решено провести сравнительные тепловые испытания трубопроводов в ППМи и ППУи. Эти испытания были проведены 27.12.2005 г. в присутствии представителей компании-производителя труб в ППУ-изоляции. Испытания проводились в соответствии со СНиП 25380-82 "Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции". При этом тепловой поток с поверхности тепловой изоляции измерялся приборами ИТП МГ 4.01 "Поток". Схема испытаний приведена на рис. 2.
Во время испытаний измерители теплового потока включались в работу в режиме автоматической записи результатов измерений с интервалом 1 мин. и длительностью наблюдений 1,5 часа.
Для того, чтобы повысить достоверность результата, по истечении указанного времени преобразователи теплового потока (ПТП) менялись местами (с ППУ-изоляции на ППМ-изоляцию и обратно), измерения проводились повторно. Кроме того, в течение всего времени проведения испытаний с интервалом 5 мин измерялись температуры теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и наружного воздуха. Результаты измерений приведены на рис. 3.
Полученные результаты были подвергнуты первичной обработке:
- в соответствии с п. 5.6. СНиП 25380-82 за результат определения плотности теплового потока принято среднеарифметическое значение результатов пяти измерений;
- измеренные тепловые потоки приведены к средним за отопительный сезон условиям (среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе °С, в обратном - °С, менее 5000 ч работы в год);
- приведенные удельные тепловые потоки (Вт/м2) пересчитаны на удельные линейные (Вт/м).
Результаты первичной обработки данных представлены на рис. 4.
Далее проведена статистическая обработка результатов прямых измерений с целью исключения данных, выходящих за зону статистического разброса, определена погрешность измерений при доверительной вероятности Р=0,95.
Нормативные значения тепловых потерь с поверхности трубопровода, установленные СНиП 41-03-2003, определены методом линейной интерполяции для среднегодовых температур теплоноси-теля.

Данные результатов испытаний после статистической обработки в графической форме представлены на рис. 4 и рис.5.
Следует добавить, что 21.11.2005 г. на этих же участках подающего трубопровода проводились пробные измерения тепловых потоков с поверхности изоляции с целью определения возможности проведения тепловых испытаний. Количество измерений было невелико (10 вместо, например, 180 во время испытаний), однако получены схожие результаты:
q1 ППМи = 32,1 2,3 Вт/м;
q1 ППУи = 39,9 2,9 Вт/м.

III. Анализ результатов испытаний
Хотелось бы обратить внимание на следующие обстоятельства.
1. Коэффициент теплопроводности ППМ изоляции, определенный по результатам тепловых испытаний трубопроводов бесканальной прокладки dн = 89 мм, составляет для подающего и обратного трубопроводов соответственно
?1=0,045 Вт/(м °С), ?2 = 0,049 Вт/(м °С), и среднее значение ?ср = 0,047 Вт/(м °С), что соответствует заявленным ОАО "ВНИПИэнергопром" данным ?ппм=0,047 Вт/(м °С).
2. Коэффициент теплопроводности ППМ изоляции, определенный по результатам тепловых испытаний трубопроводов надземной прокладки dн = 159 мм, составляет для подающего и обратного трубопроводов соответственно ?1=0,027 Вт/(м °С), ?2 = 0,019 Вт/(м °С).
3. Коэффициент теплопроводности ППУ изоляции, определенный по результатам тепловых испытаний трубопроводов надземной прокладки dн = 159 мм, составляет для подающего и обратного трубопроводов соответственно
?1=0,031 Вт/(м °С), ?2 = 0,028 Вт/(м °С) при заявленном ?ппу=0,040 Вт/(м °С).
Полученные по результатам испытаний с использованием измерителей теплового потока ИТП МГ 4.01 "Поток" значения коэффициента теплопроводности для обоих типов изоляции значительно лучше заявленных, а по ППМи имеют недопустимые расхождения по подающему и обратному трубопроводам. Поскольку измерения проведены с соблюдением всех требований, установленных СНиП 25380-82 и инструкцией по эксплуатации приборов, то единственным объяснением полученных данных является невозможность достижения квазистационарного состояния при измерениях тепловых потоков на открытом воздухе. Подтверждением этого факта является значительный разброс показаний, наглядно видимый на рис. 4.
Таким образом, проведенные испытания позволяют сделать следующие выводы:
1. Определенные в реальных эксплуатационных условиях коэффициент теплопроводности и тепловой поток с поверхности "новых" теплопроводов в ППМ изоляции соответствуют требованиям действующих нормативных документов;
2. Наиболее достоверные, и, возможно, единственно точные результаты дают испытания, проведенные в соответствии с Методическими указаниями по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях РД 34.09.255-97.
3. Тепловые испытания с использованием измерителей теплового потока однозначно показывают, что на обследованных участках ППМи обладает лучшими теплоизоляционными свойствами по сравнению с ППУи. Наглядным подтверждением этого служат показания преобразователей теплового потока (ПТП), которые в соответствии с программой испытаний меняли местами. Графическое подтверждение данного факта дано на рис. 3.
Однако следует отметить, что трубопроводы в ППУ изоляции надземной прокладки от ЦТП-59 введены в эксплуатацию в 2004 г. и, возможно, худшие теплоизоляционные свойства связаны со "старением" теплоизоляционного материала. Факт ухудшения теплопроводности ППУи с течением времени отмечали зарубежные исследователи (доклад фирмы "Sheel" на конференции "Sheel Pipe Seminar" по предизолированным трубам в ППУ изоляции в 1998 году).
4. Для того, чтобы предприятия тепловых сетей имели достаточно ясное представление о фактических эксплуатационных свойствах ППМ изоляции, необходимо продолжать начатую работу. Испытания должны проводиться по программам, согласованным с ПЭТС и в присутствии представителей всех заинтересованных сторон. Целями последующих испытаний и осмотров могут быть определение изменения теплоизоляционных свойств ППМи в условиях эксплуатации для различных типов прокладок тепловых сетей, особенно в подтапливаемых каналах; наружной коррозии стальных трубопроводов и адгезии ППМи к трубе; сохранности гидроизоляционных свойств наружного слоя ППМи при надземной прокладке.
ОАО "Оренбургэнергоремонт", как специализированному ремонтному предприятию, в коммерческом плане невелика разница, какие трубопроводы использовать. Однако мы ставим себе задачу - найти лучшее, убедиться в этом лично и только лучшее предложить Заказчику.


страница: 1 2 3 4

     
         О нас        Деятельность Новости Структура        Технологии        Отзывы        Лицензии        Отчеты        Контакты         
 
2005  ОАО ОРЕНБУРГЭНЕРГОРЕМОНТ