СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЧЕРЕДНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕМОНТНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ РАБОТ НА ДЕФЕКТНЫХ УЧАСТКАХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ И ЗДАНИЙ Российский патент 1998 года по МПК F17D5/00 

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики, в частности к системам теплоснабжения.

В системах теплоснабжения имеют место различные виды потерь тепловой энергии, наносящие большой материальный ущерб организациям, отвечающим за теплоснабжение, что, в свою очередь, вызывает значительное повышение стоимости коммунальных услуг и, следовательно, снижение жизненного уровня населения.

Главным источником потери тепловой энергии являются дефекты элементов тепловых сетей (ТС), вызванные постепенным износом их тепло- и гидроизоляции, коррозией и др., а также недостаточно качественная тепловая изоляция наружных поверхностей зданий.

Известно, что организации, эксплуатирующие ТС и здания, крайне заинтересованы не только в определении качества элементов ТС и теплоизоляции наружных поверхностей зданий, но и в установлении количественных соотношений между величинами тепловой энергии, теряемой на отдельных дефектных элементах. Последнее позволяет эксплуатационникам более обоснованно устанавливать очередность выполнения ремонтных и профилактических работ на выявленных дефектных участках.

Однако определение точных количественных значений реально существующих потерь тепловой энергии на отдельных дефектных элементах ТС осуществить практически невозможно в связи с тем, что они зависят от многих меняющихся факторов: от вида дефектов на элементах ТС, от глубины их залегания в грунте, от конструкции элементов, от разнообразных и крайне многочисленных характеристик грунтов, покрывающих эти элементы, от уровня влажности, метеорологических условий и многого другого.

Эти трудности имеют место также и в случае количественного определения величин потерь тепловой энергии через наружные поверхности зданий, которые, в свою очередь, тоже зависят от многих причин: от конструкций поверхностей зданий, используемых строительных материалов, встроенных систем обогрева, окраски, углов наклона кровель и др.

В связи с названными трудностями в определении точного количества тепловой энергии, теряемой на выявленных дефектных элементах ТС или зданий, эксплуатационникам крайне желательно иметь сравнительную оценку потерь тепловой энергии на выявленных отдельных дефектных элементах, позволяющую им прогнозировать развитие этих дефектов и сопоставлять между собой отдельные дефекты по избыточному количеству теряемой на них тепловой энергии. Это позволяет им более правильно планировать очередность проведения ремонтно- профилактических работ на дефектных объектах.

В настоящее время выявление местоположения названных дефектов осуществляется, как правило, с применением инфракрасной (ИК) съемки.

В качестве аналога может быть принят способ определения энергетических потерь на участках ТС. Этот способ включает в себя проведение ИК-аэросъемки поверхности земли над ТС с последующим проведением наземных контактных измерений температур поверхности земли по профилям, секущим элементы ТС, определение расхода тепла на обследуемых элементах ТС и, в конечном итоге, вычисление величины энергетических потерь для каждого обследованного участка [1] .

В дальнейшем с появлением новой аппаратуры (тепловизор с видеокамерой) появилась возможность отказаться от проведения трудоемких наземных контактных измерений температуры поверхности земли над ТС и измерять ее дистанционно при помощи передвижного контрольно- диагностического комплекса в процессе его движения вдоль ТС в сочетании с ИК-аэросъемкой. Этот способ [2] принят нами за прототип.

Однако ни аналог, ни прототип не позволяют прогнозировать развитие дефектов на элементах ТС и поверхностях зданий, сравнивать количества потерь тепловой энергии на них и, следовательно, не позволяют устанавливать очередность проведения необходимых ремонтно- профилактических работ.

Ниже приводится описание предлагаемого способа, позволяющего устанавливать очередность проведения ремонтно-профилактических работ на основании определения бесконтактным методом избыточного количества тепловой энергии, теряемого дефектным элементом по сравнению с аналогичным, но бездефектным элементом.

Способом предусмотрено проведение следующих операций:
Первая операция: осуществить ИК-съемку обследуемого объекта.

Вторая операция: последовательным просмотром видеозаписи снятого объекта выделить участки температурных аномалий, образуемых на земной поверхности дефектными элементами ТС или аномально излучающие тепло участки наружных поверхностей зданий.

Третья операция: найти изображения смежных и идентичных (по форме, площади и т. п. признакам) участков земной поверхности над элементами ТС, не имеющих дефектов, или однотипных поверхностей зданий.

Четвертая операция: произвести оцифровку выявленных и сравниваемых тепловых изображений.

Пятая операция: записать оцифрованные тепловые изображения на дискеты.

Шестая операция: ввести полученные данные в вычислительное устройство для определения по соответствующей программе искомого избыточного количества тепловой энергии, теряемого на дефектных элементах ТС (зданий), и на этом основании установить очередность проведения ремонтно-профилактических работ, руководствуясь полученными величинами избыточного количества тепловой энергии, теряемой дефектным элементом по сравнению с бездефектным.

Новыми операциями являются третья, четвертая, пятая и шестая.

Возможность практической реализации способа и его эффективность не вызывают сомнения, так как авторами в апреле - мае 1995 г. произведено соответствующее исследование состояния ТС и кровель зданий жилой застройки г. Череповца.

В отчете по выполненной договорной работе "Обследование технического состояния тепловых сетей, зданий и сооружений г. Череповца на предмет выявления мест с повышенными теплопотерями методом ИК-аэросъемки" показано, что в результате выполнения работы было выявлено около 1100 мест с дефектными элементами ТС. Около половины из выявленных дефектных элементов ТС удалось классифицировать по известным качественным дешифровочным признакам и, следовательно, определить очередность проведения на них требуемого ремонта. Большая же часть из выявленных дефектов не могла быть оценена и классифицирована только по их внешнему виду на ИК-изображении, и для определения очередности их ремонта потребовалось применение предлагаемого способа, позволившего осуществить необходимую сравнительную количественную оценку этих дефектов путем сопоставления избыточных количеств теряемой на них тепловой энергии в сравнении с количеством тепловой энергии, излучаемой в атмосферу аналогичным, но бездефектным элементом ТС. Используя этот же способ были выявлены многие наружные поверхности и кровли зданий с аномальным тепловым излучением.

Исходя из полученных оценок избыточного количества тепловых потерь на отдельных дефектных объектах, эксплуатационники планируют очередность проведения ремонтно-профилактических работ на этих объектах.

Отчет был защищен 22.04.95 на расширенном заседании комитета жилищно-коммунального хозяйства мэрии г. Череповца и получил высокую оценку.

Использование: в системах теплоснабжения. Сущность изобретения: способ определения очередности выполнения ремонтно-профилактических работ на дефектных участках тепловых сетей и зданий включает проведение инфракрасной съемки обследуемых объектов, поиск на полученных материалах ИК-съемки как дефектных, так и смежных с ними бездефектных участков, оцифровку тепловых изображений найденных участков, ввод полученных данных в вычислительное устройство, которое определяет величины избыточного количества тепловой энергии, излучаемого анализируемыми дефектными участками по сравнению с бездефектными. На основании полученных данных определяют очередность проведения ремонтно-профилактических работ на обследованных объектах.

Способ определения очередности выполнения ремонтно-профилактических работ на дефектных участках тепловых сетей и зданий, включающий проведение ИК-съемки этих объектов с записью их тепловых изображений, отличающийся тем, что на тепловом видеоизображении осуществляют поиск как дефектных участков, так и смежных с ними бездефектных участков, оцифровывают тепловые изображения этих участков и вводят эти данные в вычислительное устройство, которое определяет величины избыточных количеств тепловой энергии, сравнивая которые, определяют очередность проведения ремонтно-профилактических работ.