Повышение эффективности контроля дымовых труб с помощью автономного аппарата

Повышение эффективности контроля дымовых труб с помощью автономного аппарата

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1

трубы защищен футеровкой — герметичной внутренней стенкой из огнеупор-

ного и кислотостойкого кирпича [8]. В процессе эксплуатации возможна раз-

герметизация футеровки из-за вывалов кирпичей и образования трещин. При

наличии дефектов в футеровке газы могут проникать непосредственно к по-

верхности бетона трубы, воздействуя на него высокой температурой и вступая с

ним в химические реакции, такие как сульфатация и карбонизация [8, 9].

Под действием

серного ангидрида происходит сульфатация свободного гид-

роксида кальция в бетоне с образованием гипса, что при длительном воздействии

может привести к местному утяжелению несущего ствола трубы и изменению по-

ложения центра масс, а за 10 лет эксплуатации вывести трубу из строя [8].

При карбонизации диоксид углерода взаимодействует с гидроксидом кальция

с образованием карбоната кальция, при этом щелочная среда превращается в кис-

лотную и,

как следствие, возникает коррозия стальной арматуры в бетоне с после-

дующим увеличением ее в объеме и отслаиванием защитного слоя бетона [8].

Следовательно, наличие дефектов

в футеровке свидетельствует о проник-

новении газов к бетону несущего ствола дымовой трубы и негативном воздей-

ствии на него.

На современном этапе внутритрубный контроль технического состояния

функционирующих дымовых труб осуществляется

с использованием автоном-

ного аппарата (АА), который на тросовой подвеске опускается в трубу. Фотока-

меры, находящиеся на борту АА, периодически производят фотосъемку коль-

цевых полос поверхности трубы. Целостность футеровки определяется по

снимкам кольцевых полос ее поверхности, полученных фотокамерами АА

при

его движении навстречу восходящему закрученному потоку газов [9, 10].

Следует отметить, что недостаточное разрешение (от 2 мм) традиционных

методов контроля дымовых труб на основе технологии оптической дефектоско-

пии, обусловленное несоответствием некоторых

технических параметров АА

технологическим режимам циклической послойной фотосъемки при движении

в функционирующей дымовой трубе, не позволяет с высокой степенью досто-

верности оценить техническое состояние дымовых труб [11–14]. Кроме того,

в существующей технологии для обеспечения надежного контроля в условиях

периодических наклонов оптических осей при колебаниях АА в потоке газов

каждая последующая кольцевая полоса контроля должна частично захватывать

предыдущую, что приводит к повторному фотографированию крайних участков

поверхности трубы и вызывает неэффективное (дополнительное) расходование

ресурсов [14–16]. Также крайне неэффективным оказывается применение квар-

цево-галогенных ламп накаливания в импульсно-периодическом режиме под-

светки (вспышки), требующих предварительного разогрева спиралей до темпе-

ратуры накала (3000 K) при каждой вспышке и значительно уступающих по све-

тоотдаче светодиодным лампам. Неэффективное расходование энергии обу-

словливает ее дефицит и приводит к недостаточной освещенности участков

съемки, а движения оптических осей при колебаниях АА при вынужденно

большой выдержке диафрагмы (вследствие слабой вспышки) вызывают эффект

размытости линий на снимках [14, 16].