Didžiausias iššūkis – išorinė vamzdynų korozija
Kalbant apie CŠT kaip apie miesto inžinerinę infrastruktūrą, išskiriamos trys šios sistemos dalys: šilumos vartotojai (vartojimo įrenginiai), šilumos perdavimo tinklai ir šilumos gamybos šaltiniai (katilinės, kogeneracinės, saulės, geoterminės jėgainės ir kt.). Visi išvardinti elementai yra vienodai svarbūs – jeigu nors vienas blogai veiks, sutriks visos grandinės darbas ir vartotojai bus nekokybiškai aprūpinami šiluma.
Šilumos vamzdynai yra bene brangiausias sistemos elementas, o šio turto saugus, patikimas ir efektyvus eksploatavimas yra vienas didžiausių iššūkių šilumos tiekėjams, juk po žeme paklotas vamzdynas turi tarnauti 50 ir daugiau metų.
Natūralu, kad kaip ir bet kokia techninė sistema, šilumos perdavimo tinklai laikui bėgant patiria tam tikrus pokyčius, kurie mažina įrangos patvarumą. Kaip rodo statistika, absoliuti dauguma gedimų CŠT vamzdynuose įvyksta dėl išorinės korozijos poveikio. Jeigu vamzdžio vidaus koroziją šilumos tiekėjas turi galimybę kontroliuoti, palaikydamas tinkamą cirkuliuojančio vandens kokybę, tai išorinės vamzdžio sienelės koroziją, netaikant gedimų aptikimo priemonių, nustatyti sudėtinga. Be korozijos dar galima išskirti kitus veiksnius, kurie lemia tinklų trūkimus ir tarnavimo laiką - tai vamzdžių gamybos defektai, vamzdžių montavimo defektai, išorinis mechaninis poveikis.
Nematomas ir neprieinamas sovietmečio palikimas
Lietuvoje šiuo metu bendras šilumos trasų ilgis siekia beveik 3000 km, iš kurių apie 44 proc. yra šiuolaikiniai bekanaliniu būdu nutiesti ir pramoniniu būdu izoliuoti vamzdynai, kuriuose jau iš anksto yra įdiegta drėgmės kontrolės sistema termoizoliaciniame sluoksnyje. 14 proc. CŠT trasų šalyje yra antžeminės, vamzdynai nutiesti techniniuose koridoriuose, į juos galima patekti, vamzdžius apžiūrėti ar remontuoti. Tačiau dar likę apie 42 proc. požeminių vamzdynų pakloti sovietiniu laikotarpiu nepraeinamuosiuose gelžbetoniniuose kanaluose. Jų keitimas be finansinės paramos yra brangi ir ilgai atsiperkanti investicija. ES fondų subsidijos tinklų keitimui Lietuvoje jau nebenumatomos, o komercinės investicijos brangiai kainuoja.
Tad kaip patikimai toliau eksploatuoti šį turtą, sumažinti plyšimų riziką, remontų poreikį, užtikrinti kuo ilgesnį tarnavimo laikotarpį? Perimant Skandinavijos šalių patirtį, vienas iš reikalingiausių procesų ateityje šioje srityje bus Išmaniosios turto priežiūros sistemos (angl. Smart Asset Management) diegimas.
Šiuo metu Europos šalyse taikoma eilė CŠT tinklų defektų ir gedimų aptikimo, stebėsenos metodų ir technologijų. Vykdomi moksliniai tyrimai, ieškant būdų kaip kuo tiksliau įvertinti esamą vamzdyno būklę ir nustatyti numatomą tarnavimo laiką iki pakeitimo, taikant ankstyvosios diagnostikos priemones. Galima paminėti keletą pavyzdžių:
Termovizija iš lėktuvų ar dronų
Apskriejant CŠT tinklų trasas ir jas apžiūrint termovizorių pagalba, galima aptikti esamas avarijas tinkluose - padidėjusi tinklų trasų temperatūra indikuoja karšto termofikacinio vandens ištekėjimą.
Akustinė įranga plyšimų paieškai
Šiluminėse kamerose yra sumontuojami „grunto“ mikrofonai, o speciali įranga analizuoja labai jautrių mikrofonų užfiksuotus triukšmus. Padidėjęs triukšmas paprastai susijęs su trūkimu pro kurį veržiasi termofikacinis vanduo. Stacionarios garso paieškos priemonės, papildytos mobiliais triukšmo matavimo prietaisais padeda tiksliai nustatyti plyšimus ankstyvoje stadijoje.
Ultragarsinė inspekcija
Ultragarso sklidimo greičio vamzdžiuose matavimo prietaisai leidžia įvertinti vamzdžio sienelės storį . Taip galima nustatyti likutinį vamzdžio sienelės storį, paveiktą bendrosios korozijos ir spręsti apie jo remonto ar keitimo būtinumą.
Kitas panašus metodas susideda iš matavimo įrenginio modulio, vadinamo „kurmiu“ (angl. pig), kuris įvedamas į esamus CŠT tinklus per šiluminėse kamerose specialiai sumontuotas atšakas, ir vandens srauto pagalba pravedamas pro inspektuojamo tinklo atkarpą. Vėliau, programinės įrangos pagalba apdorojus matavimo duomenis, įvertinama reali vamzdžio būklė kiekviename skerspjūvyje. Taip galima rasti labai lokalias vamzdžio pažeidimo vietas.
Drėgmės indikaciniai laidai nepraeinamuose vamzdynų kanaluose
Šio metodo principu Švedijoje, nepereinamuose kanaluose paklotuose vamzdynuose, specialios distancinio valdymo įrangos pagalba instaliuojami laidai, kuriais matuojama kanalo aplinkos drėgmė. Nustačius padidėjusį drėgmės kiekį kanale fiksuojamas gedimas ir atliekami remonto darbai.
Inspekcija georadaru
Antžeminiu matavimo prietaisu apeinama ar apvažiuojama CŠT tinklų trasa. Georadaras siunčia signalą į gruntą, o pasiųstas signalas, atsispindėjęs nuo požeminių konstrukcijų, grįžta į matavimo prietaisą, kuriame sumontuotas jutiklis. Georadaras judėdamas virš trasų suteikia informaciją apie gelžbetoninių kanalų lūžius, trasose atsiradusius įtrūkimus, vandens ištekėjimus ar panašias problemas.
Be abejo, šių technologijų diegimas kainuoja, tačiau, kaip parodė Švedijos šilumininkų patirtis, ekonomiškai atsiperka.
Kasmetiniai hidrauliniai bandymai - nebūtini
Lietuvos šilumos tiekėjų asociacija (LŠTA) nuo 2019 metų dalyvauja tarptautiniame projekte BSAM – Baltic Smart Asset Management (Baltijos išmanioji infrastruktūros priežiūra), kurio baigiamoji konferencija šiemet balandžio 18 d. vyko Varšuvoje, Lenkijoje. Rezultatais ir patirtimi apie sukurtus metodus ir tarptautinio bendradarbiavimo procesus geresnei turto priežiūrai ir aptarnavimui Baltijos jūros regione dalinosi mokslininkai ir energetikos ekspertai iš Lietuvos, Švedijos, Vokietijos, Lenkijos, Danijos.
Projektotikslas – nustatyti kliūtis ir sėkmės veiksnius, kuriant ir diegiant išmanias technologijas, šilumos tiekimo tinklų skaitmeninimą, sukurti tarptautiniais mastais pritaikomus CŠT tinklų būklės stebėjimo metodus bei pritaikyti šiuolaikines IT priemones surenkamų duomenų apdorojimui bei CŠT tinklų priežiūros numatymui. Projektas finansuojamas iš 2014-2020 m. Interreg V-A Pietų Baltijos bendradarbiavimo per sieną programos lėšų.
Kaip parodė projekto įgyvendinimo metu pristatyta kitų šalių patirtis, CŠT tinklų vamzdynų patikrai ir monitoringui nebūtina nuolatos atlikti kasmetinius hidraulinius bandymus, kurie Lietuvoje yra privalomi dar nuo sovietinių normų taikymo laikų ir kelia nuostabą užsienio ekspertams. Vakarų Europos šalyse, kuriose šilumos ūkis nėra valstybės iki smulkmenų reguliuojamas, vamzdynai hidrauliškai bandomi tik po sumontavimo ar po didesnio remonto. Periodiniai kasmetiniai bandymai slėgiu čia neatliekami, arba vykdomi tik epizodiškai, atskiruose ruožuose, pačios įmonės sprendimu, siekiant pasitikrinti jų stiprumą. Kadangi už šilumos tiekimo kokybę ir nepertraukiamumą atsakinga įmonė ir jos savininkai (paprastai tai yra savivaldybė), jie ir sprendžia kokiomis technologijomis ir kokiomis investicijomis užtikrinti patikimą ir efektyvų šilumos tiekimą.
Rinkoje atsirandančios šiuolaikinės technologijos ir įrenginiai yra pritaikomi senuosiuose vamzdynuose. Galima iš anksto aptikti vandens pratekėjimą, nuolat tikrinti tinklo vandens korozinį aktyvumą, netgi matuoti vamzdžio sienelės storį ir įvertinti tarnavimo laikotarpį iki pakeitimo. Žinoma, visa tai reikalauja papildomų investicijų, tačiau išmanios technologijos užtikrintų patikimą vamzdynų eksploatavimą ir leistų atsisakyti hidraulinių bandymų poreikio bei nesukeltų nepatogumų gyventojams vasarą priverstinai stabdant karšto vandens tiekimą.