zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa  zobacz pdfa   

Zajmując się diagnostyką sieci preizolowanych, widzimy potrzebę powiedzenia kilku słów na temat pomiaru stopnia zawilgocenia izolacji. W artykule postaramy się wyjaśnić, co to jest właściwie ta rezystancja izolacji, co znaczą uzyskane wyniki, powiemy o wytycznych dla systemu alarmowego oraz jakie należy podjąć kroki w zależności od uzyskanych rezultatów.
Pomiar rezystancji izolacji wykonuje się pomiędzy drutem alarmowym a rurą stalową. Jak w nazwie –mierzymy zdolność pianki do przewodzenia prądu, a uzyskany wynik jest najczęściej w mega Ω lub kilo Ω.
Rury suche mają rezystancję na poziomie giga Ω. W miarę jak pianka jest coraz bardziej zawilgocona, rezystancja spada, tzn. zwiększa się jej zdolność do przewodzenia prądu między drutem a rurą stalową. Uzyskane wyniki świadczą zatem o stopniu zawilgocenia izolacji wg zależności: więcej = lepiej.

Jakie wartości przyjąć
Producenci rur preizolowanych definiują wartość graniczną rezystancji izolacji do określenia stanu awaryjnego.
Jednakże przedsiębiorstwa ciepłownicze mogą przyjąć własne założenia, co zresztą wiele z nich uczyniło. Przyjmuje się konkretne wartości dla np. nowo wybudowanych sieci czy w okresie eksploatacji. Rzeczą oczywistą jest, że w interesie PECu jest, aby mieć jak najlepsze ciepłociągi preizolowane i aż prosi się, żeby przyjąć wysokie wartości rezystancji izolacji. Trzeba jednak uważać, żeby nie przesadzić. Załóżmy, że damy wysoką granicę, np. skoro suche rury mają kilkanaście GΩ, to dla nas stan suchy jest, gdy uzyskamy wynik pomiaru ≥ 1 GΩ. Co jednak zrobić, jeśli wykonawca wykonał sieć i ma tylko 500 MΩ?
Jak znaleźć taką wartość?
Otóż nie ma takich możliwości technicznych. Owszem da się, ale wiąże się to z dużymi nakładami finansowymi. Tutaj nasuwa się pytanie – po co? Czy 500 MΩ jest groźne dla rury przewodowej? Na te pytania znajdą czytelnicy odpowiedź poniżej. Przytoczone wartości mogą się wydawać abstrakcyjnie duże, ale nie jest to sprawa tak oczywista, jak by się mogło wydawać. Są w Polsce przedsiębiorstwa ciepłownicze, które dla nowo wybudowanych ciepłociągów, jako wartość do odbioru, ustaliły > 200 MΩ. Jakie mogą być tego konsekwencje, postaramy się wyjaśnić w dalszej części artykułu.

Dobrze – źle
Przed dalszymi rozważaniami czas określić, kiedy wynik pomiaru rezystancji izolacji jest dobry, a kiedy zły. Najprościej zapamiętać prostą zasadę: MΩ – dobrze, kΩ – źle. Zasada ta dotyczy systemu impulsowego i pozwala na przybliżone określenie jakości izolacji. Dlatego kΩ – źle, ponieważ wartości wyższych nie jesteśmy w stanie zlokalizować przy obecnej technice. Oczywiście nie jest to regułą. W systemie impulsowym podstawą lokalizowania awarii jest metoda reflektometryczna, w której dużo zależy od skupienia wilgoci. Zawilgocenie w rurociągach preizolowanych jest dużo bardziej złożone i niestety nie ma na nie reguły. Każda sieć i każde zawilgocenie jest inne niczym ludzki charakter. Istotny wpływ na uzyskane przez nas wartości ma także to, przez jaką wodę mamy zawilgoconą izolację. Inne wyniki otrzymamy, gdy zostanie ona zamoczona przez wody gruntowe, a inne gdy przez wodę sieciową.

Magiczne 200 MΩ
Wspomnieliśmy, że niektórzy właściciele rurociągów preizolowanych przyjęli w swoich wytycznych wartość > 200 MΩ jako wymaganą dla odbioru sieci. Jest ona magiczna dla wykonawców, ponieważ wartość 200 MΩ jest bezwzględnie wymagana i na tyle duża, że w przypadku problemów z rurociągiem jest niemalże abstrakcyjna. Przypuszczamy, że ta granica przyjęła się na rodzimym gruncie z powodu firmy Levr. Jest to polski producent urządzeń dla systemów alarmowych w rurociągach preizolowanych. Podstawowym przyrządem ekip pomiarowych jest przenośny tester. Firma Levr produkuje takie urządzenie o symbolu LX9024. Jest to przyrząd do pomiaru rezystancji izolacji spełniający między innymi normę PN-EN 14419-2004(U) dotyczącą m.in. systemów alarmowych w preizolacji. Na wyświetlaczu wyświetla nam się konkretna wartość, np. 15 kΩ, ale gdy mierzymy rurę o rezystancji 10 GΩ, to na przyrządzie wyświetli nam się > 200 MΩ. Podobnie działają detektory dla systemu impulsowego z serii LPS ostatniej generacji. Tyle że jeśli mierzona wartość jest > 200 MΩ, na wyświetlaczu mamy komunikat „sucho”. Jeśli natomiast rezystancja jest < 200 MΩ, wyświetli się konkretna wartość, np. 20 MΩ. Wspominamy o tym w związku z sytuacją, jaką przeżyliśmy w roku ubiegłym podczas odbioru nowej sieci. Wykonawca wykonał dwa odcinki ciepłociągu, które były nadzorowane przez dwa detektory Levr LPS2I. W sumie na 3 kanałach wyświetlało się „sucho”, a na jednym było 142 MΩ. Inwestor nie chciał odebrać sieci, bo na jednym kanale nie było sucho. Dopiero po długich tłumaczeniach udało się uświadomić odbierającemu, że wartość 142 MΩ to też jest sucho. Zaznaczyć należy, że inwestor nie miał dotychczas do czynienia z rurami preizolowanymi. Odbiór sieci
Ponownie oprzemy się na historii, jaką przeżyliśmy. Otóż PEC postawił wymóg dla nowo wybudowanych sieci > 200 MΩ. Wykonawca po zakończeniu robót na jednym z drutów po pomiarze uzyskał 5,6 MΩ. PEC okazał się nieugięty i bezwzględnie zażądał, aby zlokalizować „zawilgocenie”. Poproszono nas, aby wyprowadzić system alarmowy, tak żeby spełniał wymagania inwestora. Jak wcześniej wspominaliśmy, nie ma szans, aby za pomocą reflektometru znaleźć tak niewielkie zawilgocenie. Do lokalizacji zastosowaliśmy własną metodę, która nazywamy metodą połówkową. Po siedmiu wykopach udało nam się ustalić, na której sztandze był problem. W konsekwencji wykonawca poniósł duże koszty, a PEC otrzymał nową sieć, która była otwierana w siedmiu miejscach. Stwarza to pewne ryzyko w zależności od techniki odtworzenia płaszcza i izolacji. Może się okazać, że za 3, 5, może 8 lat, okienka na płaszczu (fot.1), które były konieczne do lokalizacji, będą potencjalnymi miejscami awariami.

Odbiór a eksploatacja
Wg jednego z czołowych dostawców oporowego systemu alarmowego – za awarię uważa się wartość rezystancji izolacji na poziomie stopnia zawilgocenia MH11, co odpowiada przedziałowi 3-10 MΩ. Patrząc na powyższe rozważania, to dużo jak na awarię. Ale system rezystancyjny działa na zupełnie innych zasadach niż system impulsowy. Lokalizacja opiera się na tzw. dzielniku napięcia. Zawilgocenie na poziomie 10 MΩ jest możliwe do znalezienia i to bez stosowania metody połówkowej. Nawiązując do systemu oporowego, chcemy zwrócić uwagę na pewne niezrozumienie występujące wśród niektórych użytkowników. Firma w swoich wytycznych dotyczących budowy sieci obliguje wykonawców do tworzenia tzw. raportów dziennych, gdzie monter rysuje, jaki odcinek systemu alarmowego został zmontowany i jakie były wyniki pomiarów na poszczególnych etapach budowy. W tym raporcie dostawca systemu podaje zalecenia montażowe, gdzie jest podany minimalny stopień zawilgocenia w odniesieniu do długości, i tak np. odcinek 500-800 m musi mieć minimum MH13. Jest to warunek, który musi być spełniony dla nowo budowanych rurociągów. Natomiast w okresie eksploatacji za awarię należy uważać stopień MH11. Co ciekawe wartość ta nie odnosi się do długości, czy mamy 100 czy 500 m, MH11 oznacza awarię. Sytuacja, z którą spotkaliśmy się w tym roku, wygląda następująco: wykonawca wybudował sieć z systemem o długości mieszczącej się w przedziale 500-800 m. W momencie odbioru przyrząd do pomiaru rezystancji izolacji wskazał MH0 (> 50 MΩ), co wg skali Brandesa jest najwyższą wartością. W piątym roku gwarancji wykonawcy zgłoszono roszczenie gwarancyjne dotyczące rezystancji izolacji, iż ta nie spełnia warunków dostawcy systemu. Po przyjeździe na miejsce i wykonaniu pomiarów otrzymaliśmy wynik MH12. Eksploatujący zasugerował się zaleceniami montażowymi i był przekonany, że na sieci musi być minimum MH13. Owszem skoro spadła rezystancja izolacji, to znaczy, że na sieci coś zaczyna się dziać, ale nie pozostaje nic innego, jak czekać aż wilgoć da po pomiarze wynik MH11.

Wytyczne
Można się zastanawiać, po co ustalać wewnętrzne wytyczne, skoro producenci rur preizolowanych określili, od kiedy u nich jest stan awaryjny. Analizując polski rynek, za awarię, w zależności od dostawcy systemu, uważa się rezystancję izolacji w przedziale miedzy 10 kΩ a 1 MΩ dla systemu impulsowego. Nie ma co rozważać, który z producentów ma rację. PEC czy MZEC powinien ustalić własne wytyczne dla przedsiębiorstwa i wykonawców. Mogą one wyglądać np. tak jak w tabeli.
Takie wartości powinny być zawarte w każdej umowie na budowę nowych rurociągów preizolowanych. Zaproponowane wytyczne, wg nas, powinny przynieść same korzyści. PECe będą miały dobrze wykonane sieci, wśród wykonawców poprawi się jakość wykonania, a w szerszej perspektywie odbiorca, czyli przysłowiowy pan Kowalski, będzie miał bezpieczne i ciągłe dostawy ciepła przez długie lata. Skupiliśmy się do tej pory na inwestorach, więc teraz dwa słowa do wykonawców. Mierzymy preizolację od kilku lat, zarówno stare, jak i nowe sieci. Testujemy rurociągi w trakcie budowy na różnych etapach i śmiało możemy stwierdzić, iż wybudowanie rurociągu z rezystancją > 200 MΩ nie jest wcale trudne. Pomimo zalewania wykopów czy złej pogody jest to do osiągnięcia. Przypomnijmy, że nowe elementy preizolowane mają rezystancję rzędu kilku, kilkudziesięciu GΩ. Podstawą dobrego wykonania jest pomiar od pojedynczych elementów po zmontowane odcinki na każdym etapie budowy.

Tak bywa
Zdarza się, że mimo przestrzegania rygoru technicznego na budowie, pomiarów i starań nie udaje się osiągnąć założonych wysokich wartości rezystancji izolacji. Problem dotyka zarówno doświadczone firmy wykonawcze, jak i te zajmujące się wykonywaniem instalacji kanalizacyjnych, które tylko od czasu do czasu wykonują przyłącze w preizolacji. Rozważmy pewną sytuację. Przyjmijmy, że dla nowo wybudowanej sieci pomiar końcowy musi wyjść > 30 MΩ/km drutu. Po zakończeniu robót pomiar wykazuje nam 12 MΩ. Co zrobić w takiej sytuacji? Można postąpić jak wcześniej opisany przykład PECu, który żądał > 200 MΩ bez względu na wszystko, ale wg nas jest to błąd. Oczywiście na sam początek należy zastanowić się, dlaczego rezystancja jest tak niska oraz warto poszukać przyczyny. Różne są tego uwarunkowania, np. zalana komora, wilgoć w którymś z węzłów, zamurowane druty alarmowe w ścianie. Powiedzmy, że wyeliminowaliśmy wszystkie tego typu przypadki i zakładamy, że gdzieś trochę wilgoci jest na przebiegu sieci. Jedynym rozsądnym wyjściem jest warunkowe przyjęcie ciepłociągu. Wykonawca sprzeda sieć, ale musi się zobowiązać do spełnienia wymagań PECu, np. na swój koszt będzie przeprowadzał pomiar obejmujący badanie rezystancji izolacji i zebranie wykresów reflektometrycznych, dwa razy do roku przez okres gwarancji. Podany przykład trzeba oczywiście rozwinąć i uściślić, chociażby jakie dalsze kroki należy podjąć, jeśli rezystancja dalej spada. Jest to tylko nasza sugestia, której nie będziemy dalej rozwijać w tym artykule.

Podsumowanie
Właściwie jako właściciela sieci i inwestora wymieniliśmy tylko przedsiębiorstwa ciepłownicze, dlatego że rury preizolowane są głównie używane w ciepłownictwie. Rzecz jasna powyższe rozważania mają zastosowanie do wszystkich preizolacji wyposażonych w system alarmowy. Niezależnie, czy są to ciepłociągi czy rurociągi technologiczne. Mamy nadzieję, że nasze przemyślenia będą pomocne w zrozumieniu zagadnienia rezystancji izolacji, życzymy państwu zawsze „super suchej izolacji”.
Adam Dwojak
Piotr Pacek

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij