Разработчики профессионального оборудования и специалисты коммунальных служб выделяют два метода обнаружения утечек на теплотрассах – акустический и корреляционный.
Сначала проводится предварительное акустическое обследование участка. Осуществляется идентификация участков трубопровода, на которых обнаружены шумы. Акустический метод предполагает наличие точных данных о местоположении трубопровода, а также прибора, имеющего максимальную чувствительностью к колебаниям грунта. Типичный прибор подобного типа – устройство с электронной фильтрацией входного сигнала. Основное назначение фильтров – выделение анализируемого частотного диапазона для максимального уменьшения воздействия внешних шумов. Чем точнее фильтрация, тем более качественно происходит подавление помех. Основные технические характеристики таких приборов – уровень усиления сигнала, уровень фильтрации, количество диапазонов фильтрации и наличие датчиков для различных грунтов – твердое покрытие, грунт, трава и т.д. Среди недостатков акустического метода следует назвать наличие постоянных посторонних шумов, ведь в отдельных случаях шум утечки невозможно отличить от внешнего фонового шума, находящегося в том же диапазоне.
Следующий шаг поиска утечек – корреляция. При данном обследовании с обеих сторон участка устанавливаются высокочувствительные акустические датчики, осуществляется корреляция двух акустических сигналов между собой. Шум, распространяющийся по стенкам трубы от места повреждения, преобразуется, усиливается, фильтруется от помех, и результаты передаются на электронный блок. Оператор перед началом обследования последовательно вводит точные данные о длине участка трубопровода, диаметре и материале трубы.
Корреляционные течеискатели – достаточно сложные приборы, для эксплуатации которых требуется опытный обученный персонал. Они подойдут для использования даже на «зашумленных» участках. Основное преимущество корреляционнных течеискателей перед акустическими приборами – это подключение датчиков к трубопроводу только в ключевых точках, исключающее затратный по времени и ресурсам обход всего участка. Корреляция может проводиться между двумя из этих датчиков, после обработки полученных от датчиков данных определяется расстояние до точки повреждения на трубе от одного из датчиков или расположение повреждения слева/справа от исследуемого отрезка.
Риски тяжелых последствий для здоровья граждан, возникающие при авариях на трубопроводах теплоснабжения, поднимают на новый уровень важность и значимость проведения мероприятий по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций.
Основная проблема точности корреляционного измерения связана с чувствительностью к деформациям трубы, изменению ее диаметра и материала на измеряемом участке трубопровода. Определенные сложности возникают при работе с малыми утечками или с участками большой длины (уровень шума может быть меньше порога чувствительности как акустического, так и корреляционного приборов).
Для работы на сложных участках разработаны специальные измерительные блоки нового поколения, эти приборы автоматически настраиваются на обследуемый участок, данные впоследствии используются при основной корреляции. В ряде проблемных случаев данные, полученные в результате корреляции, необходимо подтвердить путем дополнительного точечного определения места утечки.
Результат, полученный в ходе корреляции, можно уточнить, применяя акустический течеискатель. Некоторые модели корреляционных течеискателей имеют акустический режим (геофон), предполагающий подключение высокочувствительного грунтового микрофона или измерительного щупа. Технологии точечного определения места утечки дают возможность провести поиск с высочайшей точностью, позволяющей выполнять работы по раскопкам трубопровода в самом минимальном объеме.
Точечное определение положения места утечки достигается также применением новейших проталкиваемых трассотечепоисковых комплексов, сочетающих в себе функции зонда и акустического микрофона. Комплексы позволяют не только найти все утечки и активные врезки на участке, но и точно определить их местоположение с поверхности земли (включая полимерные трубопроводы).
Трубный микрофон комплектуется стекловолоконным локационным кабелем, на конце которого находятся защищенный микрофон и труба-шлюз с резьбой. Принцип действия устройства: микрофон проталкивается в трубу, находящуюся под давлением, через шлюз до тех пор, пока шум утечки не станет максимальным (то есть микрофон достигает точки повреждения). Местоположение излучателя и, следовательно, места утечки определяется с поверхности земли любым трассоискателем, настроенным на частоту излучателя (или менее точно – по длине прошедшего через шлюз стекловолоконного кабеля).
Особенность применения данного комплекса – обязательное наличие набора фасонных частей-заглушек для задвижек различных диаметров с вваренным в них переходом для присоединения трубы-шлюза или же проведение сварочных работ на месте (штуцер под трубу-шлюз). Диаметр обследуемого трубопровода ограничивается 800 мм, так как при работе в трубах большего диаметра происходит закручивание стекловолоконного кабеля внутри трубопровода, что препятствует проталкиванию микрофона в трубопровод до места утечки.
Несомненным преимуществом использования проталкиваемого комплекса является высокая точность обнаружения даже малых утечек (микрофон при обследовании находится в воде под давлением, при этом не регистрируются посторонние фоновые шумы).
Текст: Александр Барабанов, фото: olmax.ru
