Peter Liden Chalmers tekniska högskola 21 nov 2018

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Peter Liden Chalmers tekniska högskola 21 nov 2018"

Solveig Axelsson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Fältförsök för statusbedömning av fjärrvärmerör med en icke förstörande metod Peter Liden Chalmers tekniska högskola 21 nov 2018

2 Del 1: Fältförsök icke förstörande metod Ω => T 3 T 4 T 3 T 4 - Först måste en sträcka lokaliseras som man kan mäta på. I detta fall ca 500m rör i Mölndal - Koppartrådarna behöver vara ihopkopplade i ena änden. - För att ta reda på vart exakt i röret som koppartrådarna finns behöver vi först mäta stationär vattentemp samtidigt som vi mäter resistans i koppartrådarna samt temperatur på mantelröret. CV T 1 T 2 R 1 R 2 L - Utifrån inhämtad data beräknas rörets termiska status så att vi får en genomsnittlig värmeledningsförmåga för hela röret. - I detta fall fanns tre villor anslutna som kunde ta värme under avsvalningsförsöket. λ "#"$ = ' ) ln(, -, / ), ( 0, 1 ) ln( 6 0)

3 Expanded uncertainty U = ku = 2,5% coverage factor k = 2 Osäkerhetsbudget för fältförsöket λ "#"$ = ' ) ln(, -, / ), ( 0, 1 ) ln( 6 0) Error range Type standard uncertainty Cause Quantity Estimate Probability distribution Propagation coefficient P i Contribution to standard uncertainty x i u(x i ) u i (y) = P i *u(x i ) [u i (y)] 2 Heat capacity C [J/ C] ,0% B Rektangular 0,577 2,42E+04 5,0E-10 eq 2 1,20E-05 1,5E-10 Volume V [m 3 ] 0,0227 0,5% B Rektangular 0,577 6,55E-05 9,2E-02 eq 3 6,02E-06 3,6E-11 Water temp start T1 a[ C] 80 3,0% A Normal 1 2,40E+00 7,8E-04 eq 4 1,88E-03 3,5E-06 Water temp end T2 c [ C] 60 15,0% A Normal 1 9,00E+00-1,2E-03 eq 5-1,06E-02 1,1E-04 Water temp uncertainty T1& T2 [ C] 80 0,5% A Normal 1 4,00E-01 7,8E-04 eq 4 3,13E-04 9,8E-08 Water temp resolution T1& T2 [ C] 80 0,03% B Rektangular 0,577 1,15E-02 7,8E-04 eq 4 9,03E-06 8,2E-11 casing temp start T3 b[ C] 20 1,0% A Normal 1 2,00E-01-7,8E-04 eq 6-1,57E-04 2,5E-08 casing temp end T4 d [ C] 20 1,0% A Normal 1 2,00E-01 1,2E-03 eq 7 2,35E-04 5,5E-08 casing temp uncertainty T3& T4 [ C] 20 0,03% A Normal 1 5,00E-03 7,8E-04 eq 6 3,91E-06 1,5E-11 casing temp resolution T3& T4 [ C] 20 0,01% B Rektangular 0,577 1,15E-03 7,8E-04 eq 6 9,03E-07 8,2E-13 copper wire temp T3 b [ C] 50 5,0% A Normal 1 2,50E+00-1,6E-03 eq 6-3,91E-03 1,5E-05 copper wire temp T4 d [ C] 40 5,0% A Normal 1 2,00E+00 2,3E-03 eq 7 4,70E-03 2,2E-05 copper wire uncertainty T3& T4 [ C] 50 0,5% A Normal 1 2,50E-01 1,6E-03 eq 6 3,91E-04 1,5E-07 copper wire resolution T3& T4 [ C] 50 0,5% B Rektangular 0,577 1,44E-01 1,6E-03 eq 6 2,26E-04 5,1E-08 time t tot [s] ,0% B Triangular 0,408 2,86E+02-3,0E-08 eq 10-8,52E-06 7,3E-11 radius steel pipe R 1 g [m] 0,085 0,5% B Rektangular 0,577 2,45E-04 2,7E-01 eq 8 6,69E-05 4,5E-09 radius total pipe R 2 f [m] 0,14 0,5% B Rektangular 0,577 4,04E-04-4,5E-01 eq 9-1,81E-04 3,3E-08 Raduis cu wire (mean) R 2 f [m] 0,11 1,0% B Rektangular 0,577 6,35E-04-4,5E-01 eq 9-2,85E-04 8,1E-08 Lengt of pipe L [m] 1 0,5% B Rektangular 0,577 2,89E-03-2,1E-03 eq 11-6,02E-06 3,6E-11 Standard Uncertainty! =! %2 (y) = 0,0124

4 Bilder från fältförsöket

5 Preliminära resultat, temperaturmätningar Steel pipe temperature [C⁰] 64, , , ,5 Change in steel pipe temperature (water temp) Temperaturen på stålröret vilken är densamma som vattentemperaturen, sjunker från 63,9 ⁰C till 61,7 ⁰C under 147 minuter Minutes

6 Resultat från resistansmätningar i koppartråd Tidigare tester i labb har visat vilken resistans en koppartråd har vid en viss temperatur Resultaten till vänster ger information om att temperaturen i koppartråden sjönk från 52,3 C⁰ till 52,0 C⁰ under avsvalningen 15,175 15,17 Change in copper wire resistance [Ohm] I detta fallet betyder det då att det är 52,3 C⁰ initialt i koppartråden, medelavståndet mellan koppartråd och stålrör är då 1,6 cm Temperatur i isoleringen. 0 cm = mot stålrör. 8,5 cm = mantelyta Resistance in copper wire [Ohm] 15,165 15,16 15,155 15,15 15,145 15,14 15,135 15,13 15, Minutes temperatur ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 Centimeter isolering, från stål till mantel

7 Slutsatser De första preliminära resultaten visar på att metoden tycks fungera Total försökstid max 3 timmar, varav avstängning ca 2 timmar Resistansmätningar gav info om temperatur och position för koppartråden Värmeledningsförmågan för röret beräknades till W/mK vilket var rimligt eftersom det var ett nylagt rör I detta försök krävdes att röret var frilagt för att mäta temp. Det kan gå ändå men det behöver undersökas. Minst en till fältmätning kommer genomföras inom kort på samma rör, då troligtvis högre temperaturer.

8 Tack! Frågor?

Relevanta dokument

Statusbedömning av fjärrvärmerör genom en icke förstörande metod

Statusbedömning av fjärrvärmerör genom en icke förstörande metod Elektriska resistansmätningar av koppartråd samt avsvalningsmetod Peter Lidén April 2017 Sammanfattning Det svenska Fjärrvärmenätet är på