Обнаружение скрытых утечек в подземных трубопроводах с помощью гелиевых течеискателей
Специалисты компании ООО «Вактрон» разработали мобильную лабораторию для поиска мест нарушения герметичности в подземных трубопроводах без раскапывания.
Как найти прорыв трубы под землёй?
Основа метода в нескольких словах:
- Заправка трубопровода гелием
- Проникновение гелия наверх через течи, сквозь землю, глину и асфальт
- Регистрация гелиевыми течеискателями
Какие результаты дает лаборатория?
На данный момент специалисты Вактрон имеют 100%-результат выявления течей в подземных системах заказчиков. Проведены работы на объектах, общей протяженностью трасс более 15 километров. Всегда специалисты Вактрон локализовали течи с точностью, по словам одного из заказчиков, «до кивка лопаты». Работники объекта откапывают подозреваемый на наличие течи участок трубы. Точное место истечения газа можно сделать видимым, обмылив участок, на который указали специалисты.
С какими объектами вы работали?
У специалистов лаборатории есть опыт поиска утечек в:
- подземных газопроводах низкого и высокого давления, газорегуляторных пунктах
- системах отопления и снеготаяния, в том числе для взлетно-посадочной полосы
- трубопроводах с охлаждающей жидкостью для создания искусственного льда
- водопроводе, скрытом под землей
- подземных линиях кабельной связи
Какое оборудование установлено в мобильной лаборатории?
1) Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель Гелиот является сердцем лаборатории. Это высокочувствительный прибор, способный регистрировать малые концентрации гелия. Насколько малые? Течеискатель Гелиот фиксирует даже нуклиды гелия, появляющиеся из земли как продукт α-распада тяжёлых радиоактивных элементов (урана, тория, актиния).
Для работ в полевых условиях инженерами Вактрон разработан и запатентован щуп для течеискателя длиной 25 метров, с кварцевой системой фильтрации и малым временем задержки.
2) Электронный гелиевый течеискатель X1 – портативный прибор для поиска мест истечения гелия. Масса прибора составляет всего 300 грамм, время работы от аккумулятора – 10 часов. Электронный течеискатель на два порядка менее чувствителен, чем масс-спектрометрический аналог. Тем не менее, он удобен при работе в полевых условиях. Он нужен для быстрого предварительного контроля всего трубопровода, а также для точечной локализации течи в выкопанном месте.
3) Манометрический течеискатель S9 – это автоматизированный прибор для проверки малых элементов трубопровода без применения гелия.
Контроль герметичности проводится с помощью высокочувствительного датчика дифференциального давления, установленного в приборе. Способ течеискания по измерению дифференциального давления заключается в том, что и объект, и эталонный объем откачиваются или заполняются газом до одинакового давления. При наличии течи в испытуемом объекте, баланс давлений нарушается и мембрана, разделяющая объемы, деформируется. По изменению емкости конденсатора, одной обкладкой которого служит указанная мембрана, производится насчет величины течи в испытуемом объекте.
4) Вакуумный насос – для откачки газа из трубопровода, если есть необходимость в этом.
5) Компрессор для подготовки гелиево-воздушной смеси и закачки ее в трубопровод. Для испытаний достаточно использовать не чистый гелий, а его смесь с воздухом. Это позволяет сделать испытания на герметичность экономичными.
С помощью компрессора с манометром можно установить, удалось ли ремонтной бригаде устранить течь, или трубопровод по-прежнему «не держит давление».
6) Электрогенератор – для работ в полевых условиях, на объектах, где отсутствует сеть электропитания. Малошумный электрогенератор позволяет не тратить время на поиск удлинителей, розеток и перекалибровку прибора при обрыве питания.
7) Баллон с гелием – для заправки объектов. Для больших трубопроводов мы привозим гелий отдельно. Например, на участок 6 километров подземной газовой трубы в Подмосковье нам потребовалось 30 баллонов гелия.
8) Инструмент и фитинги для подключения к трубопроводам различных диаметров.
Какие гарантии дает лаборатория?
Поиск течей в подземных объектах – сложный вероятностный процесс. Он требует навыка и своего подхода к каждому объекту.
В качестве гарантии, мы берем оплату только по завершении работ и в случае, если заказчик доволен работой и подписал акт выполненных работ. На данный момент все акты подписаны и течи локализованы. Мы рассчитываем на работы с нашими заказчиками уже на других объектах и на их рекомендации своим коллегам.
Что конкретно делают специалисты?
Процесс обнаружения утечек в подземных резервуарах и трубопроводах состоит из пяти шагов:
- Ознакомление с документацией проекта и расположением труб, расчет предполагаемого потока утечки, оценка затрат гелия на испытания, выбор места для подключения гелия.
- Измерение общего натекания методом контроля за падением давления во времени. Предварительный контроль коммутационных элементов портативным течеискателем.
- Поиск ореолов рассеяния гелия. Быстрый тест с применением портативного гелиевого течеискателя. Уточнение результатов масс-спектрометрическим течеискателем.
- Вскрытие участка газопровода для устранения утечки.
- Подготовка отчета установленной формы об обнаружении утечек. Формирование карты расположения утечек, том числе незаконных врезок в трубопровод.
А как же другие методы?
Ответим на этот вопрос в цифрах. Минимальный поток течи, который могут регистрировать приборы нашей лаборатории и аппараты других методов поиска течей:
- Масс-спектрометрический течеискатель Гелиот – 5.10-13 Па.м3/с.
- Электронный гелиевый течеискатель X1 – 10-7 Па.м3/с.
- Манометрический течеискатель S9 – 10-4 Па.м3/с.
Чем меньше значение, тем выше чувствительность прибора.
Альтернативные методы:
- Галогенный щуповой течеискатель – 5.10-7 Па.м3/с. Фреоны тяжелее воздуха, поэтому они не поднимаются наверх из труб, и для поиска течей в подземных трубопроводах их использовать неудобно.
- Катарометрический щуповой течеикатель – 5.10-6 Па.м3/с. Действие течеискателя основано на сравнении теплопроводности газа с теплопроводностью воздуха. Может использоваться гелий в качестве пробного газа.
- Акустический (ультразвуковой течеискатель) – 5.10-3 Па.м3/с. Акустические помехи и общая относительно низкая чувствительность.
- Корреляционный метод – более 10-2 Па.м3/с. Это метод измерения виброакустического сигнала, генерируемого утечкой, с помощью двух датчиков, установленных непосредственно на трубопроводе. Он чувствителен к естественным неоднородностям труб, то есть возможны ложные срабатывания.
- Тепловизор – чувствительность не нормируется. Тепло от горячей воды плохо проходит через метр грунта, а тем более через асфальт.
Практика показывает, что даже электронным гелиевым течеискателем с пороговой чувствительностью 10-7 Па.м3/с уже практически не поймать течь из земли. Ветер, колебания температуры и влажности снижают чувствительность испытаний.
Уверенный результат поиска течей дает только комбинация всех приборов, используемых в мобильной лаборатории Вактрон, и опыта специалистов неразрушающего контроля.
Да, другие методы могут быть дешевле, но обращайтесь лучше сразу к специалистам по течеисканию. Мы часто видим неправильно разрытые котлованы у заказчиков и слышим жалобы о потраченных деньгах на перечисленные альтернативные методы.
Какие специалисты ищут течи?
На объект приезжают один или два инженера Вактрон под руководством кандидата технических наук в области вакуумной техники. Опыт работы с течеискателями у главного специалиста – более пяти лет. Специалисты по контролю герметичности компании Вактрон аттестованы для проведения течеискания согласно ПБ 03-440-02, в том числе для проверки технологических трубопроводов.
Они имеют право осуществления и руководства испытаниями в соответствии с утвержденными нормативными и техническими документами; выбора способа контроля; документирования результатов контроля; разработки технологических инструкций и карт контроля; обучения специалистов предприятий эксплуатации средств контроля герметичности.
Так как в России всегда ценят зарубежный опыт, инженеры Вактрон прошли обучение на производстве японской корпорации Ульвак (Ulvac Inc.) и шведской компании Нолек (Nolek AB). Специалисты освоили международный опыт по построению течеискателей и методы работы с ними, о чем есть соответствующие сертификаты.
Среди сотрудников Вактрон есть преподаватель Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ». Научная группа Вактрон имеет 33 научные публикации и три патента.
Можно ли заказать изготовление мобильной лаборатории и обучение специалистов?
Да, мы готовы разработать мобильную лабораторию для ваших задач.
В лаборатории компании Вактрон проводится четырехдневный курс повышения квалификации для специалистов по неразрушающему контролю. В случае успешного прохождения итогового тестирования, специалист получает удостоверение о повышении квалификации государственного образца по университетской программе дополнительного профессионального образования.
Ближайший курс пройдет в апреле 2016 г. В 2015 году обучение прошли специалисты следующих предприятий:
|
|
В каких регионах вы работаете и как быстро можете приехать?
Мобильная лаборатория Вактрон всегда готова к выездным работам. Мы охватываем территорию - 1 день пути на машине от Петербурга, в том числе в ближайших странах Евросоюза.
Если проводить контроль только портативными течеискателями X1 - то там, куда можно долететь на самолете.
Напишите нам свой запрос или позвоните, и мы поможем Вам решить проблемы с утечками в трубопроводах.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова и ООО «ВАКТРОН» приглашают сотрудников предприятий принять участие в курсе повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники».