Испытания тепловых сетей

Испытания тепловых сетей бывают пусковые и эксплуатационные. Пусковые и эксплуатационные испытания разделяются на опрессовку, гидравлические и тепловые испытания и испытания на максимальную темп-ру теплоносителя. Опрессовка предназначена для определения плотности и механической прочности трубопроводов, арматуры и оборудования. Пусковая опрессовка бесканальных сетей и в непроходных каналах проводится в два этапа: предварительно и окончательно. Длительность опрессовки определяется временем, необходимым для осмотра сетей. Гидравлические испытания предназначены для определения фактических гидравлических характеристик новой сети и оборудования пунктов или изменения этих характеристик в процессе эксплуатации. При гидравлических испытаниях одновременно измеряют давление, расход и температуру теплоносителя в характерных точках (места изменения диаметров, расходов воды, сетевые перемычки) сети. По данным замеров давления в подающем и обратном трубопроводах строят действительный пьезометрический график, а по расходам воды на участках определяют расчетный график давления. Сравнением устанавливают отклонения действительного и расчетного пьезометрических графиков. Тепловые испытания проводят с целью определения фактических потерь теплоты в сетях и сопоставления их с расчетными и нормативными значениями. Необходимость тепловых испытаний диктуется естественным разрушением тепловой изоляции, замены ее на отдельных участках, а также изменениями конструкций. Во время испытаний замеряют расходы и температуры теплоносителя в начале и конце исследуемого участка подающего и обратного трубопроводов. Устанавливают устойчивый режим циркуляции, при котором снимают несколько показаний через 10 мин. Сравнением фактических теплопотерь с расчетными устанавливают качество изоляции. Тепловые и гидравлические испытания сетей проводят через 3 – 4 года. Испытания на максимальную температуру теплоносителя проводят с целью контроля надежности конструкции, работы компенсаторов, смещения опор, для определения действительных напряжений и деформаций наиболее нагруженных элементов сети.

Защита тепловых сетей от коррозии. Борьба с коррозией является одной из важнейших задач службы эксплуатации. Коррозия сокращает срок службы тепловых сетей до 10–15 лет, что составляет около 30% от нормативной продолжительности эксплуатации. Максимальная скорость коррозии происходит при темп-рах 70–85°С. Именно при этих температурах большую часть времени работают подающие трубопроводы водяных тепловых сетей, чем объясняется существенная разница в скорости и в частоте наблюдаемой коррозии подающего и обратного трубопроводов и большая продолжительность службы паропроводов (до 20–30 лет), работающих при температурах более 100°С. В действующем теплопроводе возникает внутренняя и наружная коррозия. Внутреннюю коррозию вызывает кислород, содержащийся в сетевой воде или конденсате. В присутствии растворенной углекислоты коррозионная активность кислорода возрастает. В водяные сети кислород попадает главным образом с подпиточной водой. Насыщение сетевой воды и конденсата кислородом воздуха происходит через неплотности оборудования, из-за присоса воздуха на разреженных участках водяной сети и в открытых конденсатных баках.

Средства и способы защиты от коррозии и блуждающих токов. Наружная коррозия металла является следствием химических или электрохимических реакций, возникающих под воздействием окружающей среды. При химической коррозии металлы непосредственно вступают в химическое соединение с активными газами и жидкостями, насыщающими среду. В электрохимическом процессе коррозии разрушение металла происходит в результате соприкосновения с электролитами. В грунтах содержатся многие агрессивные элементы, вызывающие электрохимические реакции, поэтому коррозию труб в грунте называют почвенной. Почвенной коррозии наиболее подвержены бесканальные прокладки, так как химические соединения, вымываемые влагой из грунта и теплоизоляции, имеют свободный доступ к поверхности труб. Наиболее стойким является силикатное эмалирование труб. Силикатную стеклоэмаль изготовляют из смеси порошков кварцевого песка, полевого шпата, глины и буры. Стеклоэмаль хорошо противостоит коррозии при температуре теплоносителя до 200°С. Битумные покрытия в немногом уступают стеклоэмалям. Изготовляют их из более доступных материалов.

Электрическую коррозию металла вызывает блуждающий электрический потенциал между грунтом и трубопроводом. Источником блуждающих токов являются трамвайные и электрифицированные железные дороги постоянного тока. Часть обратных токов по рельсам рассеивается в почве и попадает на трубы (рис. 14.3). По сравнению с грунтом трубопровод имеет меньшее омическое сопротивление, поэтому вблизи теплопровода большая часть токов проходит по нему и снова выходит в почву к отсасывающим рельсам и шинам тяговой подстанции. Движением блуждающих токов на трубопроводе наводятся катодная (КЗ) и анодная (A3) зоны поляризации. Эти зоны разделяются нейтральной переходной зоной (ПЗ). На катодной зоне трубопровод имеет отрицательный потенциал по отношению к почве, а на анодной зоне – положительный. Электрокоррозия возникает в анодной зоне стоков электричества.

Коррозия под воздействием блуждающих токов протекает быстро, но захватывает небольшие участки труб, расположенных вблизи зоны рассеивания электричества. Средства защиты сетей от блуждающих токов делятся на пассивные и активные. К пассивной защите относятся мероприятия, увеличивающие переходное сопротивление между грунтом и трубопроводом. Проще всего это достигается прокладкой сетей вдали от источников рассеивания тока без пересечения или сближения с рельсовыми путями электрифицированного транспорта.

К активным способам защиты относятся дренажные, катодные и протекторные устройства. Дренажная защита предназначена для отвода электричества от трубопроводов к источнику тока. По принципу действия электродренажи бывают прямые и поляризованные.

Протекторная защита состоит в наложении на защищаемых трубах катодной полярности с помощью протекторов, создающих больший отрицательный потенциал по отношению к грунту.