Величина пробного давления при проведении ежегодных гидравлических испытаний тепловых сетей
Аннотация
В данной работе в сжатом виде приведена информация, которая может помочь сформулировать современные представления о выборе величины испытательного давления, а также хронологический порядок их становления. Источники, включенные в настоящий обзор, представляют собой традиционные печатные и электронные материалы российских и зарубежных научных журналов. Все авторы рассматривают повреждения коррозионной природы, а также используют связь давления с диаметром трубопровода. Почти все авторы принимают во внимание, что на выбор величины должны влиять как марка стали, так и геометрические характеристики трубопровода и прочностные характеристики сварной конструкции. Однако связь в виде прямо- и обратно пропорциональных зависимостей не соответствует современным представлениям о механизме разрушения металлического трубопровода. Выявлено, что положение, согласно которому разрушение стенки трубы при гидравлическом испытании происходит, когда напряжение в стенке достигает временного сопротивления разрыву, является чрезвычайно упрощенным. Приведена методика определения максимального давления опрессовки с учетом толщины стенки в рассматриваемый момент, скорости коррозии, величины диаметра и марки стали трубопровода. Имеется запатентованная методика, ее недостатками является сложность и отсутствие программной реализации. Кроме того, нет даже потенциальной возможности интеграции с современными программными расчетными комплексами. Рассмотрена статья, где давление определяется с учетом условий предельного нагружения и коррозионного износа сильфонных компенсаторов, секторных колен и других элементов. Одна из работ вводит понятие адекватной величины пробного давления и подробно показывает связь процесса разрушения металлической стенки и допустимых нагрузок. Предложена визуализация соотношения между глубиной и протяженностью повреждения. При выборе давления не учитываются вопросы потребления тепла и расположения тепловой сети относительно существующих построек. Работы не являются актуальными на международном уровне, где на первый план выходит концепт систем централизованного теплоснабжения четвертого поколения.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Grigor'eva L. Iznoshennye na 70 % teplotrassy budut “shtopat'” za schet povyshenija tarifov na uslugi ZhKH. Available at: https://versia.ru/iznoshennye-na-70-teplotrassy-budut-shtopat-za-schet-povysheniya-tarifovnauslugi-zhkx (accessed 16.01.2017)
Chicherin S.V. [The Reliability Improvement and Reducing Heat Losses by Forming the Groundwater Drainage System of Omsk Heat Transmission Mains]. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Tekhnicheskie nauki [University News North-Caucasian Region Technical Sciences Series], 2016, no. 4, pp. 61–66. (in Russ.) DOI: 10.17213/0321-2653-2016-4-61-66
Federal’nyye normy i pravila v oblasti promyshlennoy bezopasnosti “Pravila promyshlennoy bezopasnosti opasnykh proizvodstvennykh ob''yektov, na kotorykh ispol'zuyetsya oborudovaniye, rabotayushcheye pod izbytochnym davleniyem” [The Federal Rules and Regulations in the Field of Industrial Safety “Industrial Safety Requirements of Hazardous Production Facilities Dealing with Pressurized Units”] (the Rostechnadzor decree 25 March 2014 no. 116).
Goncharov А.M. [The Distribution System Test Methods Used During the Actual Maintenance of “MTK”, JSC Working Heating Utility Pipelines]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2007, no. 6, pp. 31–34. (in Russ.)
Ruzavin G.I. Metodologiya nauchnogo issledovaniya [Methodology of Scientific Research]. Moscow Juniti Publ., 2000. 317 p.
RD 34.20.501-95. Pravila tekhnicheskoy ekspluatatsii elektricheskikh stantsiy i setey Rossiyskoy Federatsii [Russian Federation Code of Operation for Electrical Power Plants and Grids].
SO 153-34.20.501-2003. Pravila tekhnicheskoy ekspluatatsii elektricheskikh stantsiy i setey Rossiyskoy Federatsii [Operational Requirements for Electrical Power Plants and Networks in the Russian Federation].
Rozhkov R.Yu. [The Administering the Heating Regime of the “St. Petersburg Heating Grid”, JSC Operation Area]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2012, no. 1 (137), pp. 26–30. (in Russ.)
SokolovЕ.A. Teplofikatsiya i teplovye seti [Direct Heat Supply and Heating Network]. Moscow, MEI Press, 2011. 472 p.
Lipovskikh V.M. [The Upper Pressure Tests Experience of District Heating Pipelines]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2001, no. 6 (10), pp. 19–21. (in Russ.)
Kozak D., Ivandić Z., Konjatić P. Determination of the Critical Pressure for a Hot-Water Pipe with a Corrosion Defect. Materials and Technology, 2010, vol. 44, no. 6, pp. 385–390.
Ionin A.A., Fridman Ya.Kh. [Rationale for the Pressure Levels During Summer Hydraulic Heat Distribution Lines Tests]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2001, no. 6 (10), pp. 22–27. (in Russ.)
Nielsen S., Möller B. GIS Based Analysis of Future District Heating Potential in Denmark. Energy, 2013, vol. 57, pp. 458–468. DOI: 10.1016/j.energy.2013.05.041
Gils H.C., Cofala J., Wagner F., Schöpp W. GIS-Based Assessment of the District Heating Potential in the USA. Energy, 2013, vol. 58, pp. 318–329. DOI: 10.1016/j.energy.2013.06.028
Pleshivtsev V.G., Pak Yu.A., Glukhikh M.V., Filippov G.A., Chevskaya O.N., Pozdnyakov V.A. [Differentiated System for Main Heating Network Hydraulic Tests]. Trudy III nauchno-prakticheskoi konferensii “Teplovye seti. Sovremennye prakticheskie resheniya” [Abstracts of the Third Scientific and Practical Conference. “Heat Networks. Modern Practical Solutions”]. Moscow, Novosti teplosnabzheniya Publ., 2008.
Moskalev I.L., Litvak V.V. [The Level of Damage of the Main Knots of Heat Supply Networks in the Cities of the Russian Federation]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [Bulletin of the Tomsk Polytechnic University], 2015, vol. 326, no. 7, pp. 70–80. (in Russ.)
Hlebnikov A., Volkova A., Džuba O., Poobus A., Kask Ü. Damage of the Tallinn District Heating Networks and Indicative Parameters for an Estimation of the Networks General Condition. Scientific Journal of Riga Technical University. Environmental and Climate Technologies, 2010, vol. 5, no. 1, pp. 49–55. DOI:10.2478/v10145-010-0034-3
Duffy P.F. Underground District Heating Mains: Causes of Failure. Building Services Engineering Research and Technology, 1991, vol. 12, no. 3, pp. 111–113. DOI: 10.1177/014362449101200305
Pleshivtsev V.G., Pak Yu.A., Glukhikh M.V., Filippov G.A. Sposob gidravlicheskikh ispytaniy truboprovodov teplovykh setey povyshennym davleniem [Method for Hydraulic Tests of Heating Utility Pipelines with High Pressure]. Patent RF, no. 2364849, 2009.
Skorobogatykh V.N., Popov A.B., Zharikova O.N., RotmistrovYa.G., Agapov R.V., Alimov Kh.A. [Selecting the Rational Testing Mode of Heating Utility Pipelines Hydraulic Tests]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2008, no. 7, pp. 22–26. (in Russ.)
Gorbunova T.G. Nadezhnost' teplovykh setey razlichnykh skhem pri razvitii sistem teplosnabzheniya: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk [Reliability of Thermal Networks of Various Schemes at Development of Systems of Heat Supply. Abstract of cand. diss.]. Kazan, 2014. 16 p.
Ziganshin S.G., Vankov Y.V., Gorbunova T.G. Reliability of Thermal Networks for City Development. Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 2327–2333. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.315
Tian Y., Zhou Z., Wang Z. Connection Method between Urban Heat-Supply Systems Based on Requirement of Limited-Heating. Procedia Engineering, 2016, vol. 146, pp. 386–393. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.417
Buoro D., Casisi M., Pinamonti P., Reini M. Optimal Lay-Out and Operation of District Heating and Cooling Distributed Trigeneration Systems. ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea, and Air, American Society of Mechanical Engineers, 2010, pp. 157–166. DOI: 10.1115/GT2010-23416
Chinese D. Optimal Size and Layout Planning for District Heating and Cooling Networks with Distributed Generation Options. International Journal of Energy Sector Management, 2008, vol. 2, no. 3, pp. 385–419. DOI: 10.1108/17506220810892946
STO Rostekhekspertiza 10.001–2009 “Teplovye seti. Normy i metody rascheta na prochnost'” [Rostekh ekspertiza Standard 10.001–2009. Heat Distribution System. Strength Calculating Materials and Methods]. Moscow, 2009.
Cronin D.S., Pick R.J. Prediction of the Failure Pressure for Complex Corrosion Defects. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2002, vol. 79, no. 4, pp. 279–287. DOI: 10.1016/S0308-0161(02)00020-0
Chicherin S.V., Lebedev V.M., Glukhov S.V. [Increased Reliability of District Heating System Based on the Results of Technical Diagnostics of Thermal Networks]. Promyshlennaya energetika [Industrial Power], 2016, no. 11, pp. 28–32. (in Russ.)
Muravin E.L., Borodin Yu.P., Kharebov V.G. [Adequate Trial Pressure Value Estimation at Pipeline Sites of City Thermal Networks Hydraulic Testing Performance]. Truboprovodnyy transport: teoriya i praktika [Pipeline Transport: Theory and Practice], 2011, no. 2 (24), pp. 39–45. (in Russ.)
Cole I.S., Marney D. The Science of Pipe Corrosion: A Review of the literature on the Corrosion of Ferrous Metals in Soils. Corrosion Science, 2012, vol. 56, pp. 5–16. DOI: 10.1016/j.corsci.2011.12.001
Hallberg D., Stojanović B., Akander J. Status, Needs and Possibilities for Service Life Prediction and Estimation of District Heating Distribution Networks. Structure and Infrastructure Engineering, 2012, vol. 8, no. 1, pp. 41–54. DOI: 10.1080/15732470903213740
Lund H., Werner S., Wiltshire R., Svendsen S., Thorsen J.E., Hvelplund F., Mathiesen B.V. 4th Generation District Heating (4GDH): Integrating Smart Thermal Grids into Future Sustainable Energy Systems. Energy, 2014, vol. 68, pp. 1–11. DOI: 10.1016/j.energy.2014.02.089
Tol H.I., Svendsen S. Improving the Dimensioning of Piping Networks and Network Layouts in Low-Energy District Heating Systems Connected to Low-Energy Buildings: A Case Study in Roskilde, Denmark. Energy, 2012, vol. 38, no. 1, pp. 276–290. DOI: 10.1016/j.energy.2011.12.002
Dalla Rosa, A. The Development of a New District Heating Concept. Network Design and Optimization for Integrating Energy Conservation and Renewable Energy Use in Energy Sustainable Communities. PhD thesis; Technical University of Denmark, 2012.
MacKenzie-Kennedy C. District Heating, Thermal Generation and Distribution: A Practical Guide to Centralized Generation and Distribution of Heat Services, Oxford, Pergamon Press Ltd., 1979. 198 p. DOI: 10.1016/B978-0-08-022711-5.50002-5
Phetteplace G. et al. District Heating Guide. Atlanta, ASHRAE, 2013. 374 p.
Phetteplace G. Optimal Design of Piping Systems for District Heating. Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, NH, 1995. – No. CRREL-95-17.
Ulloa P. Potential for Combined Heat and Power and District Heating and Cooling from Waste-to-Energy Facilities in the U.S. – Learning from the Danish Experience. PhD thesis. Columbia University, 2007.
Delmastro C., Mutani G., Schranz L. The Evaluation of Buildings Energy Consumption and the Optimization of District Heating Networks: a GIS-Based Model. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 2015, pp. 1–9.
Kulawiak M., Lubniewski Z. SafeCity – A GIS-Based Tool Profiled for Supporting Decision Making in Urban Development and Infrastructure Protection. Technological Forecasting and Social Change, 2014, vol. 89, pp. 174–187. DOI: 10.1016/j.techfore.2013.08.031
Matveyev V.I., Аlibekov S.Ya. [The Pressure Test Adverse Effect and Alternatives of Ensuring the District Heating Systems Failure-Free Maintenance]. Novosti teplosnabzheniya [Heat Supply News], 2007, no. 8 (84), pp. 19–20. (in Russ.)
Chicherin S.V. [New Approach to Determination of Corrosion Damage Degree of Pipeline System Elements]. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering, 2016, vol. 327, no. 12, pp. 110–115.
Chicherin S.V. [An Aerial Infrared Thermography Planning and Processing Methodology]. Energobezopasnost' i energosberezhenie [Energy Safety and Energy Economy], 2016, no. 6, pp. 32–36. DOI: 10.18635/2071-2219-2016-6-32-36
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power170102
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.