Защитная крышка для термометрической скважины


Главная страница » Русгеотех

Термометрическая коса (термокоса) – устройство, предназначенное для измерения температуры в различных средах (грунт, вода, воздух). Состоит из последовательно соединённых цифровых преобразователей температуры (датчиков), помещенных в металлические гильзы. Датчики соединены огнестойким кабелем с пониженным дымо- и газовыделением, устойчивым к химически агрессивным средам и адаптированным для эксплуатации в суровых климатических условиях. Степень защиты термокосы от воздействия пыли и влаги соответствует IP 68 согласно ГОСТ 14254-2015.

Конфигурации термокос различаются по длине кабеля и количеству датчиков температуры. Термокоса оснащается универсальной защитной крышкой из полиуретановой резины, позволяющей производить монтаж изделия в скважины Ø 38 и 57 мм. Опционально термокоса комплектуется утяжелителем, предназначенным для выпрямления термокосы и облегчения погружения в скважину, а также армирующим тросом, позволяющим повысить эксплуатационную надежность изделия и обеспечить дополнительную защиту от разрыва кабеля для термокос длиной более 30 м. Регистрация значений температуры осуществляется с помощью считывателя температуры. Надежность соединения термокосы со считывателем температуры обеспечивается цилиндрическим разъемом с защелкой типа Push-Pull, исключающей непреднамеренное размыкание контактов.

Термокоса поставляется полной заводской готовности. Каждое изделие комплектуется инструкцией по эксплуатации и паспортом, содержащим сведения о заводском (серийном) номере изделия, дате первичной поверки, сроке службы, гарантийных обязательствах изготовителя, требованиях к условиям эксплуатации и хранения изделия. Индивидуальная вакуумная упаковка обеспечивает сохранность термокосы при транспортировке и хранении.

Наименование характеристики

Значение

Рабочий диапазон измеряемых температур, °С

от минус 55 до плюс 55

Инструментальная погрешность приборов для полевых измерений температуры грунтов:

 

диапазон ±3 °С

±0,1 °С

диапазон свыше ±3 °С до ±10 °С включительно

±0,2 °С

диапазон свыше ±10 °С

±0,3 °С

Количество одновременно подключаемых датчиков, шт.

не более 79

Конструктивные характеристики термокосы:

общая длина (в зависимости от количества датчиков), м

не более 100

диаметр кабеля, мм

не более 7,5

масса (в зависимости от количества датчиков), кг

от 0,5 до 8,0

Устойчивость к вибрации (группа исполнения) по ГОСТ Р 52931-2008:

N2

Устойчивость к воздействию атмосферного давления (группа исполнения) по ГОСТ Р 52931-2008:

Р1

Устойчивость к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха (группа исполнения) по ГОСТ Р 52931-2008:

Д2

Вид климатического исполнения, обозначение по ГОСТ Р 15150-69:

УХЛ1

Степень защиты от воздействия пыли и воды, обозначение по ГОСТ 14254-2015:

IP68

Показатель тепловой инерции (не более), с

25

Условия эксплуатации по температурному диапазону, °С:

от минус 40 до плюс 50

Условия монтажа по температурному диапазону, °С

от минус 40 до плюс 85

Условия эксплуатации по относительной влажности окружающего воздуха при 40°С, %:

100

Средняя наработка до отказа (не менее), ч

36000

Средний срок службы (не менее), лет

12

Срок поверки, лет

4

www.rgtekh.ru

Геотехнический мониторинг: оборудование и термокосы

ООО «Стройгеооснования» является разработчиком и изготовителем термометрического оборудования, предназначенного для измерения значений температуры воздуха, грунта, элементов конструкций  в процессе проведения полевых и стационарных исследований температурного режима грунтов, при инженерно-геокриологических изысканиях, мониторинге, контроле и оценке изменений теплового режима грунтов (в естественных и нарушенных условиях).

Информационно-регитрирующая система (ИРС) предназначена для измерения, регистрации и отображения значений температуры объектов в режиме реального времени и накопления архива результатов измерений. ИРС состоит из одной или нескольких термокос марок TKHD в комплекте с Регистратором или логгером ИТЦМК. Термокоса представляет собой цепочку датчиков температуры, соединенных кабелем в гирлянду и оснащенную электронным блоком и быстросъемным разъемом для подключения к Регистратору. Благодаря встроенному в термокосу интерфейсу RS-485 по желанию заказчика термокосы могут быть объединены в единую сеть путем их соединения в цепь параллельным способом с помощью объединительных кабелей, прилагаемых в этом случае к термокосам. Рабочий диапазон измеряемых температур -50...+50°С., точность 0.1°С.

а)

б)

Рисунок 1. Конфигурации информационно-регистрирующей системы.

Фото регистратора ИТЦМК-5В 

Регистратор ИТЦМК-5В представляет собой носимый прибор, предназначенный для считывания измеряемых параметров с одиночной термокосы или сети термокос при периодическом подключении к ней через быстросъемный разъем соединительного шнура из комплекта поставки. ИТЦМК имеет энергонезависимую память для накопления данных и оснащен дисплеем и клавиатурой для обеспечения интерфейса с пользователем. ИТЦМК-5В позволяет получать измерения от сети либо от одиночных термометрических кабелей, накапливать их в энергонезависимой памяти, отображать информацию на дисплее, а также передавать накопленные данные при соединении с персональным компьютером для последующей обработки.

Для считывания значений температуры в автономном режиме, термокоса подключается к логгеру ИТЦМК-6Л. 

Логгер предназначен для получения данных с датчиков термометрических кос и накопления во внутреннюю энергонезависимую память измерений температур с заданной периодичностью. Прибор прост в эксплуатации, надежен, обладает низким энергопотреблением, данные надежно защищены в памяти устройства, даже при внезапном прерывании питания записанная информация не будет потеряна.

 ИТЦМК-5В обеспечивает получение следующей информации:

- номер термокосы;

- время замера;

- дата замера в формате день-месяц-год;

- номер датчика в термокосе;

- значение температуры °C;

- расстояние датчика от разъема.

Все оборудование компактно и имеет небольшой вес. Межповерочный интервал 2 года.

Степень защиты от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254-96: ИТЦМК  - IP54;  термокосы TKHD - IP68; рабочий диапазон измеряемых температур -50...+50°С, точность 0.1°С, соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2008 (ИСО 9001:2008).

Точность измерений, надежность оборудования, а также соответствие нормам промышленной безопасности для применения на объектах высокой степени ответственности подтверждается:

- Свидетельством о поверке в соответствии с утвержденной методикой поверки ВНИИМС;

- Сертификатом соответствия ГОСТ Р;

- Уведомлением о внесении сведений в реестр заключений экспертизы промышленной безопасности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору;

- Свидетельством об утверждении типа СИ (средств измерений).

 По требованию заказчика возможен выпуск оборудования во взрывозащищенном исполнении с уровнем взрывозащиты 0Ех ia IIC T6 Ga X. Оборудование соответствует ФНИП «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» и требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011.

Соблюдение указанных выше требований обеспечивает возможность применения оборудования ООО «Стройгеооснования» на объектах нефтяной и газовой промышленности, относящихся к группе объектов повышенной опасности с точки зрения требований правил взрыво- и пожаробезопасности.

ООО «Стройгеооснования» имеет положительный многолетний опыт сотрудничества со структурами ОАО «Газпром» по объектам Заполярного ГНКМ, Бованенковского ГКМ, КС Байдарацкая, КС Ярынская и многих других.

Параметры термометрических кос

Длина термокосы, м : не более 1025 м (максимальное расстояние между первым и последним датчиками температуры 25 м)

Число датчиков температуры в 1 термокосе, шт : не более 30

Расстояние между разъемом и первым датчиком температуры  - длина холостого участка термокосы, не более 1000 м или 2 м при стандартном исполнении

Термометрическое оборудование

Наименование Описание
Регистратор ИТЦМК-5В графический ЖК-дисплей, точность 0.1°С при работе с термокосами типа TKHD10A, время непрерывной работы 8ч, габариты 160x75x25 мм; поддерживает возможность опроса термокос, объединенных в единую сеть. Масса комплекта не более 1,5кг.
Логгер  ИТЦМК-6Л Накопитель для опроса термокос типа TKHD10A с заданной периодичностью , точность 0.1°С, рабочий диапазон температур -50...+50°С, цилиндрический корпус, габариты 60x35 мм; Масса комплекта не более 0,4кг.
TKHD10A151821  диаметр кабеля 4мм, рабочий диапазон температур -50...+50°С, точность 0.1°С, общая длина 15.0м, размещение 18 датчиков в точках по длине косы  1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13, 14, 15м* от разъёма подключения (длина свободного конца кабеля от первого датчика до разъема составляет 1м.).  Масса не более 0,4кг.
К-57 Крышка - заглушка для термометрической трубки внешним диаметром 57 мм и толщиной стенки 3,5 мм, из пенополиэтилена с закрытыми порами защитная, тепло- и влагоизолирующая (водопоглащение 1% за 24 ч, теплопроводность 0,35-0,37 Вт/м, индекс снижения ударного шума от 22 до 27 Дб), цилиндрическая (диаметр до 60 мм, высота 60-95 мм), с прорезью для крепления на кабеле термометрической косы марки TKHD.
У-100 Утяжелитель для крепления на нижнем конце термометрической косы марки TKHD. Рекомендуется для нестационарных термометрических кос в целях облегчения контроля спуска термокосы в скважину по ее натяжению. Масса не более 0,2кг.

Cправочная информация : ГОСТ 25358-2012 Грунты. Метод полевого определения температуры

www.stroygeo.net

СПОСОБ РЕМОНТА ДЕФЕКТНОЙ (НЕГЕРМЕТИЧНОЙ) ТЕРМОМЕТРИЧЕСКОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к области геотехнического мониторинга, при котором определяется температура грунта в соответствии с ГОСТ 25358-2012 «Грунты. Метод полевого определения температуры».

Согласно ГОСТ 25358-2012, для полевого определения температуры грунта используются термометрические скважины с защитными трубами (стальными или пластмассовыми) на всю глубину скважины. Данное условие необходимо для выполнения пункта 6.1 ГОСТ 25358-2012: «Использовать для измерения температуры грунтов скважины, заполненные водой, рассолом или другой жидкостью, не допускается». В ОАО «Газпром» в соответствии с локальным нормативным актом СТО Газпром 2-3.1-072-2006 «Регламент на проведение геотехнического мониторинга объектов газового комплекса в криолитозоне» в термометрических скважинах используются только стальные защитные трубы. При потере герметичности стальной защитной трубы (из-за коррозии) термометрическая скважина бракуется.

Из «Уровня техники» известными являются способы восстановления герметичности стальных защитных труб, использующиеся, преимущественно, в нефтегазодобывающей промышленности. К ним относятся:

- установка моста (из цемента, либо гелеобразующего состава из цемента и крошки мягкого металла) в интервале нарушения герметичности стальной трубы, с последующим его отверждением и разбуриванием по внутреннему диаметру трубы (Патент РФ №2354804, опубл. 2009.05.10; Патент РФ №2124112, опубл. 1998.12.27);

- установка внутреннего пластыря из металлической трубы с последующим его поджатием к дефектной стальной трубе за счет создания высокого давления (Авторское свидетельство №1601330, СССР, опубл. 1990.10.29-прототип);

- перекрытие интервала нарушения герметичности стальной трубы внутренним пластырем из деформируемой трубы (например, полиэтиленовой), заполненным саморазогревающимся и саморасширяющимся материалом (например, СИГБ - смесью известковой для горных и буровых работ) с последующим его разбуриванием (Патент РФ №2105128, опубл. 1998.02.20).

Все перечисленные способы ремонта имеют недостатки, затрудняющие их использование для ремонта термометрических скважин с защитными стальными трубами. К основным недостаткам указанных способов относятся:

- высокая себестоимость ремонта защитных труб способом установки различного вида мостов, громоздкость оборудования для данного вида ремонта, низкая надежность ремонта труб из обычного металлопроката, используемых в термометрических скважинах, необходимость точной локализации дефектного участка защитной трубы;

- появление на защитных стальных трубах локальных участков с уменьшенным внутренним диаметром из-за вставки металлического пластыря, низкая вероятность получения положительного результата при ремонте вследствие необходимости создания высоких давлений в обычных трубах, в том числе и шовных, необходимость точной локализации дефектного участка защитной трубы;

- появление на защитных стальных трубах локальных участков с неравномерным внутренним сечением при ремонте пластырем из деформируемой трубы, образующихся вследствие разбуривания пластыря, необходимость точной локализации дефектного участка защитной трубы.

При инженерно-геологических изысканиях в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов в скважинах проводятся температурные измерения, выполнение которых регламентируется ГОСТ 25358-2012. Диаметр изыскательских скважин чаще всего составляет 108- 146 мм. Поскольку п. 6.2 ГОСТ 25358-2012 допускает использовать в термометрических скважинах пластмассовые защитные трубы, то на практике для температурных измерений используют полиэтиленовые трубы с наружным диаметром 63-75 мм, поставляемые в бухтах. При помощи источника тепла (фен либо факел, в зависимости от запрета на огневые работы) начало полиэтиленовой трубы выправляется на участке 1,5-2,0 м, конец трубы герметично заплавляется и труба, постепенно раскручиваясь из бухты, погружается в необсаженную скважину, в том числе и обводненную. Погружение трубы происходит вручную, силами буровой бригады (два-три человека). Далее труба обрезается на высоте 0,3-0,5 м от поверхности земли, выступающая часть в соответствии с ГОСТ 25358-2012 теплоизолируется подсобным материалом (обычно - дорнитом) и в скважине проводятся температурные измерения. После проведения измерений инженерно-геологическая скважина вместе с полиэтиленовой трубой ликвидируется.

Вышеуказанный способ установки в инженерно-геологическую скважину защитной полиэтиленовой трубы для проведения температурных измерений, несмотря на выполнение пункта 6.1 ГОСТ 25358-2012, также имеет недостатки:

первый - недолговечность сохранности полиэтиленовой трубы ввиду отсутствия у нее защитного кондуктора;

второй - необходимость теплоизоляции полиэтиленовой трубы подсобным материалов, ввиду отсутствия у нее теплоизолирующего чехла и крышки.

Указанные недостатки являются следствием того, что данный способ рассчитан на проведение кратковременных температурных измерений при инженерно-геологических изысканиях и поэтому он неприменим для проведения длительных режимных измерений температуры грунта при геотехническом мониторинге.

Задачей настоящего изобретения является восстановление технического состояния (герметичности) защитных стальных труб дефектных термометрических скважин и продление срока их эксплуатации.

Технический результат обеспечивается установкой в негерметичную (из-за коррозии) защитную стальную трубу термометрической скважины полиэтиленовой трубы, герметично заплавленной с нижнего конца, без учета точной локализации дефектного участка стальной защитной трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежами и подробным описанием.

На фиг. 1 представлена дефектная (негерметичная) термометрическая скважина, состоящая из следующих элементов:

1 - стальная защитная труба (негерметичная из-за коррозии);

2 - крышка, закрывающая стальную защитную трубу от атмосферных осадков;

3 - защитный кондуктор, заполненный утепляющим материалом, предохраняющим стальную защитную трубу и теплоизолирующую скважину от механических повреждений.

На фиг. 2 представлена отремонтированная термометрическая скважина, состоящая из следующих элементов:

1 - стальная защитная труба (негерметичная из-за коррозии);

2 - крышка, закрывающая стальную защитную трубу от атмосферных осадков;

3 - защитный кондуктор, заполненный утепляющим материалом, предохраняющим стальную защитную трубу и теплоизолирующую скважину от механических повреждений;

4 - полиэтиленовая труба, вставленная в стальную защитную трубу;

5 - стальное фиксирующее кольцо, навинченное снаружи на стальную защитную трубу и препятствующее извлечению полиэтиленовой трубы.

Предложенный способ ремонта дефектной (негерметичной) термометрической скважины осуществляется следующим образом:

Производится проверка минимального внутреннего диаметра стальной защитной трубы (1) путем опускания в нее цилиндрического шаблона диаметром 50 мм. На верхнем конце стальной защитной трубы (1) необходимо нарезать резьбу (используя клупп) высотой около 10 мм для установки фиксирующего кольца (5), стальную защитную трубу по возможности максимально осушить (с помощью насоса, либо иным способом). В стальную защитную трубу (1) по описанной выше технологии поместить полиэтиленовую трубу (4) диаметром 50 мм, герметично заплавленную с нижнего конца. Выступающий конец полиэтиленовой трубы (4) обрезать на уровне верхнего торца стальной защитной трубы (1), на верхний конец стальной защитной трубы (1) навинтить стальное кольцо (5), фиксирующее полиэтиленовую трубу (4). На отремонтированную стальную защитную трубу (1) надеть штатную крышку (2), либо крышку увеличенного диаметра.

Следует учесть, что диаметры термометрических датчиков измерительных регистрирующих систем (термометрических кос) различны и чаще всего неспособны обеспечить требования п. 6.2 ГОСТ 25358-2012 к защитной трубе: «диаметр...должен обеспечивать свободный спуск и подъем гирлянды», т.к. в подавляющем большинстве случаев диаметр защитной трубы составляет 57 мм. Служба геотехнического мониторинга Инженерно-технического центра ООО «Газпром добыча Уренгой» имела возможность ознакомиться с термометрическими косами производства ОАО НПП «Эталон» (г.Омск) и ОАО «Фундаментпроект» (г.Москва). Больший диаметр термометрических датчиков - 15 мм, имеют термометрические косы производства ОАО «Фундаментпроект». У термометрических кос производства ОАО НЛП «Эталон» диаметр термометрических датчиков еще меньше. Согласно СТО Газпром 2-3.1-072-2006 диаметр стальной защитной трубы термометрической скважины должен составлять 57-89 мм.

Однако, для достижения указанного выше технического результата и соблюдения требования пункта 6.2 ГОСТ 25358-2012 к защитной трубе: «диаметр… должен обеспечивать свободный спуск и подъем гирлянды», применяемый в настоящем изобретении диаметр в 50 мм полиэтиленовой трубы позволяет обеспечить восстановление технического состояния (герметичности) термометрической скважины в целом.

Таким образом, предложенный способ позволяет решить проблему восстановления технического состояния (герметичности) защитных стальных труб дефектных термометрических скважин, а также обеспечить требование пункта 6.2 ГОСТ 25358-2012 к защитной трубе: «диаметр… должен обеспечивать свободный спуск и подъем гирлянды» и несет в себе ряд положительных экономических эффектов:

- отсутствие необходимости применения сложных способов ремонта стальных защитных труб, применяющихся в нефтегазодобывающей промышленности, требующих точной локализации дефектных участков стальных защитных труб;

- отсутствие необходимости проведения буровых и строительно-монтажных работ для строительства новых термометрических скважин взамен дефектных, поскольку проведение данных работ не всегда возможно на действующих предприятиях.

edrid.ru

Оборудование для полевого определения температуры грунтов (термокосы)

Термометрические системы измерения ОАО «ПНИИИС» предлагает комплект для измерения температуры грунтов в скважинах при проведении полевых и стационарных исследований температурного режима грунтов в процессе инженерных изысканий в строительстве и мониторинга температурных полей грунтовых оснований инженерных сооружений, в том числе в области вечной мерзлоты. В состав комплекта входят:

  • гидроизолированная коса термодатчиков, в которой используется специальный, устойчивый к растяжению провод;
  • чувствительные медные термосопротивления на 100 Ом, помещенные в изоляционную оболочку;
  • измерительный прибор, который позволяет измерять температуру в диапазоне от -50°С до +50°С с погрешностью ±0,2°С, в середине диапазона от -10°С до +20°С с погрешностью ±0,1°С.
В состав комплекта входят:
  1. Прибор ЭТЦ-0,1/10
  2. Термокоса ТК-10/10
(в названии первое число соответствует длине косы, а второе — количеству датчиков) Расположение датчиков и длина косы определяются заказчиком. ОАО «ПНИИИС» имеет более чем 20-летний опыт производства и реализации термометрических систем измерения для линейных сооружений, мостовых переходов, газо- и нефтепроводов, электростанций и других ответственных объектов. Основные технические характеристики прибора Технические характеристики косы термодатчиков
Вес прибора 0,4 кг
Размеры прибора, мм 145,2 х 81,7 х 39,4
Источник питания 1 элемент, 9В «Крона»
Потребляемый ток 2 мА
Режим работы полуавтоматический
Температурный диапазон работы прибора -50°С : +50°С
Тип датчика ЧЭМТ — 8
Гидроизоляция полиэтилен
Номинальное сопротивление датчика 100 Ом
Диапазон измерения температуры -50°С : +50°С
Погрешность измерения температуры ±0,2°С
Тепловая инерция датчиков 8-10 мин.
Тип проводов П-274
По вопросам поставок обращайтесь  e-mail: [email protected], телефон (495)142-41-78.

www.pniiis.ru


Смотрите также