Диагностика технологических трубопроводов: назначение и методы проведения работ

На стенках технологических трубопроводов со временем образуются отложения. Процесс этот не зависит от способа эксплуатации системы и приводит к снижению её пропускной способности. А по этой причине возникают аварийные ситуации. Для минимизации риска порчи оборудования и локализации проблемных участков, проводится диагностика трубопроводов. Сегодня разработаны методы выполнения этой процедуры без демонтажа и вскрытия оборудования.

Современные методы позволяют проводить диагностику трубопроводных магистралей без вскрытия системы

Причины необходимости оценки состояния труб и методы диагностики

В целом, диагностирования трубопроводов выполняется в следующих случаях:

• при планировании ремонтных работ с последующим их проведением;
• в качестве профилактики возможных неисправностей;
• для оценки состояния труб после выполненного ремонта.

Отсюда следует вывод, что при обслуживании технологических инженерных коммуникаций, проведение данной процедуры обязательно.

Подвергать поверке состояние трубопроводов данного типа необходимо также, когда они уже используются, а не только перед вводом в эксплуатацию. Прежде чем запустить их, специалисты проверяют степень соответствия сварочных швов требованиям ГОСТ и СНиП, исследуют качество соединений и выясняют, сохранилась ли внутренняя целостность труб.

В настоящее время существуют четыре метода диагностики.

1. Магнитооптическая дефектоскопия. Позволяет увидеть с помощью магнитного потока дефекты, присутствующие в ферримагнитном материале. Определить с достаточной точностью их глубину данным способом нельзя.

2. Ультразвуковая диагностика. Данным способом проверяется качество соединения компонентов трубопроводов, работающих под высоким давлением и на АЭС. Обусловлено это абсолютной безопасностью ультразвука трубным изделиям. В принцип обнаружения дефектов заложена способность волн ультразвукового диапазона легко проникать сквозь однородный материал. При наличии препятствий волны отражаются.

3. Опрессовка повышенным давлением. Такая проверка труб применяется уже достаточно давно. Невысокая себестоимость работ – одно из несомненных достоинств данного способа. Инертные газы, газовая смесь или водяной пар нагнетаются в трубопровод так, чтобы создать внутри него давление, в 5 раз превышающее рабочее. Затем производится осмотр стыков, швов и мест соединения котельного оборудования и труб. Определение участков, в которых происходят утечки пара, осуществляется по наличию на них конденсата.

Обратите внимание! Так выполняется диагностика в многоквартирных домах бытовых систем отопления и водоснабжения во время проведения в летнюю пору года плановых ремонтно-профилактических работ.

Проверка при помощи дефектоскопа позволяет выявить дефекты в структуре трубы

4. Видеодиагностика. Её иное название — теледиагностика. Данный метод позволяет визуально оценить состояние трубопровода. Для анализа используется информация, зафиксированная специальными видеокамерами, смонтированными на проталкиваемом стеклопластиковом прутке, или на роботах. Роботы, перемещаясь внутри магистрали, снимают всё, что встретят на своём пути. Затем изображение анализируется. Эта техника способна выявить грубые нарушения целостности труб, протечки на сегментах в грунтах или закрытых тоннелях, места образования крупных засоров и илистых отложений. Такую методику приняли на вооружение многие профильные строительные компании, поэтому данный метод диагностирования заслуживает отдельного разговора.

Когда нужна видеодиагностика

Обследование трубопроводов этим методом актуально в следующих случаях:

• при сдаче в эксплуатацию новых систем, в том числе канализации. Тогда по всем параметрам систем отвода нечистот прилагается видеодокумент, подтверждающий соответствие трубопроводов СНиПам, действующим на территории нашей страны.;
• в системе возникло повреждение или образовался засор (чтобы решить проблему, необходимо найти источник);
• требуется выполнить проверку разводки трубопровода. Необходимость в проведении таких работ возникает, когда схема утеряна.

Внутритрубная диагностика выполняется с использованием специального оборудования. В него входят:

• головка видеокамеры с сапфировым объективом. Размещается весь этот элемент в корпусе из нержавейки;
• проталкивающий кабель. Наматывается он на барабан;
• блок управления видеокамерой.

Телеинспекция трубопроводов осуществляется при помощи камеры на длинном кабеле, которая передает изображение на монитор

Передвигается видеокамера по длине коллектора под воздействием усилия от проталкивающего кабеля. Формируемое ею изображение передаётся на дисплей пульта управления. Для обеспечения надлежащего качества функционирования всех элементов системы вместе с камерой перемещается мощный (обычно светодиодный) источник света. Устанавливается он на специальном подвижном модуле.

Обнаружить можно такие проблемы:

• недоработки в развязке системы;
• протечки и нарушения герметичности швов;
• посторонние предметы, застрявшие внутри, и засорения;
• наличие в материале изготовления трубы дефектов.

Телеинспекция трубопроводов может выполняться в трубах разных диаметров и конфигураций, изменяется только оборудование – оно бывает плавающим или портативным. Последнее применяется, когда трубопроводы ещё не подключены к системе водоснабжения. Плавающее оборудование используется при возможном наличии в сети воды. Большинство таких систем оснащаются лебёдкой с электросчётчиком. Эти устройства позволяют определить глубину погружения и месторасположение камеры.

Сегодня существует четыре типа систем, используемых для диагностирования трубопроводов:

1. Переносная проталкивающая система. Обладает жёстким кабелем, с помощью которого оператор проталкивает видеокамеру по элементу инженерной коммуникации.

Полезно знать! Этот кабель одновременно является средством подачи электропитания на видеокамеру и по нему же передаётся информация на дисплей оператора.

2. Видеокамера с дистанционным управлением. Такое устройство обладает большим углом обзора, мощной подсветкой и высокой разрешающей способностью, позволяющей получить изображение высокого качества. Ведь только тогда можно будет проверить факт соответствия состояния исследуемой конструкции требованиям СНиП. Перемещение происходит посредством управляемого оператором самоходного транспортёра.
3. Сателлитные камеры. Это – вспомогательные камеры, присутствующие в устройстве наряду с основной. С их помощью выполняется телеинспекция разветвлений в трубах.
4. Специальная техника. К таковой относятся устройства, позволяющие проводить осмотр глубинных скважин, а также беспроводное оборудование.

Для исследования также применяют камеры, установленные на самоходные устройства, которыми управляют операторы

Особенности видеодиагностики и её результаты

Диаметр труб, в которых допускается проводить эту процедуру, колеблется в диапазоне  миллиметров. Камера может крепиться на кабеле длиной порядка 250 метров, что позволяет исследовать достаточно протяжённые участки труб и объекты на глубине. Однако последние технологические разработки направлены на обеспечение проведения видеодиагностики на расстоянии, превышающем 500 метров!

Конструкторы предусмотрели необходимость изменения угла обзора камеры и конфигурации оборудования, применяемого в проталкивающих колёсных системах. Реализовано это путём возможности использования колёс с разными диаметрами. Рекомендуемая мощность применяемых для освещения светодиодов – от 500 люмен.

По окончании видеодиагностики можно получить результаты, позволяющие:

• с высокой степенью точности локализовать участки инженерной коммуникации, подверженные коррозии;
• точно определить причины засоров и предпринять необходимые меры профилактики, препятствующие их возникновению;
• своевременно обнаружить точки протечки ветки магистрали.
• возможность выбора эффективного способа прочистки трубопроводов от засоров, соответствующего требованиям СНиП по ненарушению целостности конструкции системы.

  

  Регулярная проверка состояния трубопроводов позволяет быстро выявлять повреждения и вовремя проводить ремонт

Экспертиза промышленной безопасности трубопроводов

Помимо магистральных трубопроводов, сегодня существует ещё несколько видов трубопроводного транспорта. К ним относятся технологические трубопроводы, расположенные на территории предприятий и обеспечивающие проведение технологического процесса, а также эксплуатацию оборудования. Кроме того, в их число входят промысловые трубопроводы, по которым осуществляется транспортировка газа и нефти и проч.

Проводить экспертизу промышленной безопасности (ЭПБ) необходимо тех из них, которые подпадают под действие Федерального Закона за номером 116-ФЗ.

Важно! Выполнять эту процедуру имеют право организации, имеющие соответствующую лицензию.

Начинается ЭПБ с внимательного изучения документации на инженерную коммуникацию. Определив по «бумагам» наиболее опасные участки, сопоставив проектное и фактическое расположение трубопровода, и выяснив, соответствовали ли условия эксплуатации требованиям СНиП, специалисты приступают к техническому диагностированию исследуемого объекта.

Сначала проводится наружный и (при наличии возможности) внутренний осмотр. На данном этапе выявляются участки трубы с нарушенной формой, дефекты металла и изоляции, определяется состояние сварных швов. По статистическим данным большинство случаев выхода технологических трубопроводов из строя обусловлено процессами коррозии. Для определения внутренних дефектов могут использоваться все вышеперечисленные методы.

По завершении диагностики средствами неразрушающего контроля возможно проведение пневмо- и гидроиспытаний (воздухом под давлением или водой). Однако их целесообразность является предметом споров экспертов в этой отрасли.  Одни говорят, что гидроиспытания ухудшают трещиностойкость и пластичность металла. Другие же утверждают, что без проведения функциональных испытаний и без комплексного контроля получить достоверную информацию о соответствии конструкции требованиям СНиП невозможно. Ведь оборудование может подвести, например, при некорректной настройке дефектоскопа либо по причине неверного подбора пьезоэлектрического преобразователя. Поэтому возникает опасность, что после запуска трубопровод вновь даст течь.

Нужно понимать, что проведение испытаний сопряжено для владельцев трубопроводов с техническими проблемами, связанными с остановкой производственного цикла. По этой причине во время проведения ЭПБ между заказчиком и организацией-исполнителем могут возникнуть спорные моменты. Поэтому одним из приоритетных направлений развития технологий экспертизы промышленной безопасности является адаптация методик неразрушающего контроля к условиям процесса диагностирования без необходимости вывода трубопровода из эксплуатации.