«ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЖКХ».БАЙРАМОВ Ш.В. ЦЕНТР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН.При проведении энергетических обследований предприятий промышленности и ЖКХ одной из основных задач является выявление нерационального расхода и потерь энергетических ресурсов. Очевидно, что проблема сокращения затрат на энергоносители в общем материальном и финансовом балансе предприятия является наиболее важной и одной из главных для стабильной работы предприятия.Одним из методов выявления нерационального использования энергоносителей на предприятии является метод тепловизионных исследований оборудования. В данном докладе рассмотрен метод тепловизионной диагностики теплоэнергетического оборудования и методы выявления потерь тепловой энергии. Тепловизоры применяются для измерения и наблюдения распределения температуры на поверхности объектов в реальном времени в целях обнаружения дефектов и неисправностей оборудования электрических подстанций, котлов, технологических печей, дымовых труб, определения эффективности работы теплообменников, диагностики состояния зданий, тепловых сетей. К преимуществам тепловизионных исследований оборудования по сравнению с другими методами контроля относятся: возможность получения объективной информации о состоянии объекта в реальном времени; возможность дистанционного измерения при полном исключении механического контакта с измеряемым объектом; возможность измерения без отключения оборудования; отсутствие влияния на измеряемое поле температур объекта; обнаружение внутренних дефектов объектов по измерениям температурного поля на их поверхности; возможность обзора одним прибором как небольших объектов (до нескольких сантиметров), так и очень больших (до сотен метров); большой диапазон температур, охватываемых одним прибором.Основными нормативными документами, определяющими порядок проведения тепловизионных обследований, являются: ГОСТ 25314-82 «Контроль неразрушающий тепловой. Термины и определения»; ГОСТ 23483-79 «Методы теплового вида. Общие требования»; ГОСТ 26629-85 «Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»; РД 153.34.0.-20.364-00 «Методика инфракрасной диагностики тепломеханического оборудования»; РД 153.34.0.-20.363-99 «Методика инфракрасной диагностики электрооборудования ВЛ».Следует отметить, что ряд нормативных документов разрабатывался в 80х – 90х годах прошлого века и зачастую не отвечают современным требованиям.В Центре энергосберегающих технологий Республики Татарстан при КМ РТ эксплуатируется инфракрасная камера (тепловизор) марки NEC 5104.^ Контроль технологических печей.Технологические печи промышленных предприятий нефтехимического комплекса применяются для нагрева различного газообразного и жидкого сырья. Технологические печи по конструкции могут быть различны, но при этом все они в своем составе имеют внутреннюю футеровку и наружные ограждающие конструкции, имеющие значительную площадь. Качество внутренней футеровки и состояние внешних ограждающих конструкций во многом определяют эффективность и экономичность работы печей. Разрушение футеровки и ухудшение их теплофизических свойств приводит к появлению участков с повышенной температурой на наружной поверхности печи, которые могут быть успешно выявлены тепловизионным обследованием.Примеры термограмм технологических печей различных конструкций показаны на рисунках 1 и 2.Рис. 1. Термограмма и фото стенок коробчатой печи.Рис. 2. Термограмма и фото боковой стенки коробчатой печиКак видно из представленных рисунков, тепловизионным контролем выявлены дефекты внутренних и наружных ограждающих конструкций печей. В первом случае (рис.1) выявлены незначительные по площади участки с локализованными перегревами. Во втором случае (рис. 2) в верхней части печи выявлены значительные по площади участки с повышенной температурой, что приводит к потерям тепловой энергии в окружающую среду и, следовательно, к перерасходу топлива в печи.^ Обследование энергетического оборудования котельных и тепловых сетей.Основными задачами тепловизионного обследования оборудования котельных являются: оценка качества внутренней футеровки котельных агрегатов, оценка состояния внешних ограждающих конструкций котлов и вспомогательного оборудования, а также выявление присосов холодного воздуха и нарушение герметизации в газоходах, контроль потерь тепловой энергии в запорно-регулировочной арматуре трубопроводов внутри котельной. Все эти параметры напрямую оказывают влияние на КПД котельной и сказываются на расходе топлива. В ходе проведения энергетических обследований на основе проведенной тепловизионной съемки расчетным путем определяются фактические потери тепловой энергии от ограждающих конструкций котла в окружающую среду (q5). Другими эмпирическими методами с достаточной точностью определить эти потери не представляется возможным.Примеры термограмм котлов показаны на рисунках 3 и 4.Рис. 3. Термограмма и фото передней стенки котла типа ПКГМ 6,5/13.Рис. 4. Термограмма и фото задней стенки котла типа ПКГМ 6,5/13.На передней стенке котла (рис. 3) в месте расположения горелочного блока тепловизионным обследованием выявлены участки с повышенной температурой, которая достигает 138,7 0С. Температура передней стенки котла за пределами зоны высокой температуры составляет 800 – 850С. На задней стенке котла (рис. 4) выявлены участки с повышенной температурой до 1220С. В месте соединения дымохода и дымовой трубы температура достигает 1600С, из-за отсутствия надежной герметизации и теплоизоляции этого соединения. Выявленные значительные колебания температуры на относительно небольшой площади поверхности могут привести к температурным напряжениям, деформации металла, что вызывает последующее разрушение внутренней футеровки котельного агрегата.При проведении энергетических обследований котельных необходимо уделить значительное внимание состоянию тепловых сетей. По тепловым сетям от котельной производится отпуск тепловой энергии потребителям. Зачастую, из-за значительных потерь тепловой энергии в сетях, которые могут достигать 30 – 40 % от выработанного тепла в котельной, потребитель не получает теплоноситель требуемых параметров, что приводит к «недотопам» отапливаемых помещений, к несоблюдению температурного графика по теплоносителю и в конечном счете - к перерасходу топлива в котельной. Тепловизионным обследованием тепловых сетей выявляются места ухудшения качества, нарушений и разрушений тепловой изоляции, утечки теплоносителя, места осыпания теплоизолирующего материала. Примеры термограмм тепловых сетей показаны на рисунках 5 - 8.Рис. 5. Участок тепловых сетей.Рис. 6. Участок тепловых сетей.Рис. 7. Участок тепловых сетей.Рис. 8. Участок тепловых сетей.На приведенных термограммах (рис. 5 - 8) выявлены участки с повышенной температурой тепловой изоляции до 250С (при температуре окружающего воздуха -4 0С). Тепловизионным обследованием установлено, что на территории котельной имеются открытые места утечек или преднамеренных сливов теплоносителя. В местах расположения регулировочно-запорной арматуры имеются повышенные тепловые потери, из-за отсутствия теплоизоляции температура поверхности таких участков достигает 650С.^ Оценка эффективности работы теплообменного оборудования.Теплообменные аппараты различной конструкции являются самыми многочисленными из аппаратов, применяемых в нефтеперерабатывающей отрасли промышленности. Эффективность процесса теплообмена в этих аппаратах значительно влияет на общую экономичность всего производства. Проводимые тепловизионные обследования теплообменников позволяют выявить аппараты с ухудшенными параметрами теплообмена. Перед подготовкой к ремонтам тепловизионное обследование теплообменных аппаратов позволяет без разборки провести их диагностику и определить целесообразность проведения ремонтных работ, выявить возможные места утечек теплоносителей, оценить фактическое состояние тепловой изоляции аппарата.^ Контроль энергоэффективности зданий.Большинство зданий и сооружений имеют наружные ограждающие конструкции, не соответствующие современным нормативным требованиям по сопротивлению теплопередаче. Поэтому очень важным является проведение массового и оперативного обследования фактического теплотехнического состояния зданий. Эта задача может быть решена с помощью комплексного обследования, включающего в себя тепловизионную съемку, мониторинг теплового режима контактными датчиками температуры и теплового потока. Результаты этих проведенных обследований используются для заполнения энергетического паспорта зданий. В ряде регионов России, например в Санкт-Петербурге, процедура проведения обследования вновь построенных зданий обязательна, так как энергетический паспорт здания необходим для получения допусков на тепло- и электроснабжение объектов. При поддержке со стороны Министерства строительства и ЖКХ Республики Татарстан обязательный тепловизионный контроль в строительстве должен способствовать строительству энергоэффективных зданий и экономии энергетических ресурсов. Вывод. В настоящее время понятие «энергетического обследования» не ограничивается процедурой оформления энергетического паспорта предприятия или организации. Службы предприятия, ответственные за энергохозяйство, совместно с энергоаудиторами при проведении энергетических обследований ищут и находят пути повышения энергоэффективности производств, применяя инновационные проекты и современное диагностическое оборудование. Тепловизионная диагностика в энергетике позволяет провести раннее диагностирование и предупреждение возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации оборудования, выявить и затем принять меры к исключению потерь энергии, что в конечном итоге оказывает влияние на снижение энергоёмкости и себестоимости товарной продукции.Литература. РД 153.34.0.-20.364-00 «Методика инфракрасной диагностики тепломеханического оборудования»; П. И. Бажан, Г. Е. Каневец, В. М. Селиверстов «Справочник по теплообменным аппаратам». М, 1979. Журнал АВОК №7 / 2005. Материалы сайтов www.abok.ru, www.energotest.ru.