Echipamente şi tehnici de detectare a pierderilor

"Detectarea pierderilor

În zonele în care se ştie că se produc scurgeri importante, ele sunt, în general, identificate prin dispozitive acustice-ele se bazeaza pe detectarea unor vibratii sau sunetele produse de apa scursă din conductele sub presiune. Aceste vibratii sunt raspandite de-a lungul liniei conductei pe distante lungi (in functie de tipul şi dimensiunea ţevii), precum şi de solul din jur.

Iniţial, echipele de detectii determina aproximativ localizarea scurgerilor din reţeaua de distribuţie prin ascultarea tuturor punctelor accesibile din reţea (de ex Hidranti şi vane). Ei apoi localizeaza zonele suspecte si se trece la o detectie mai precisa de ascultare pe suprafaţa solului, direct deasupra ţevii şi la intervale scurte de timp (aproximativ 1 min). O altă metodă de localizare a scurgerilor exacte şi automată este de a utiliza aparate moderne corelatoare de zgomot de pierdere. Aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă în ultimii ani. Ele sunt de obicei mai precise decât dispozitivele de auscultare.

Pierderile pot fi de asemenea detectate cu ajutorul tehnicilor non-acustice (de ex Trasor gaz, imagini în infraroşu şi radar de penetrare a pamantului), dar ele nu sunt încă utilizate pe scară largă şi eficacitatea lor nu este la fel de bine stabilita ca de metodele acustice.

Echipamente şi tehnici de detectare a pierderilor

Aparate de auscultare

Microfoanele de sol , aceste dispozitive sunt mecanice sau electronice. Ele folosesc mecanisme sau materiale sensibile (cum ar fi elemente piezoelectrice) pentru a ridica vibratiile sau sunetele emise prin vibratii ale tevii. Dispozitivele sunt echipate cu amplificatoare de semnal electronic modern si filtre de zgomot pentru a evidenţia semnalul produs de scurgere. Metoda de utilizare a acestora este de a asculta--- este in general simpla, dar eficienţa lor depinde de experienţa operatorului.

Corelatoarele de zgomot

Acestea sunt dispozitive portabile cu microprocesoare, care în mod automat şi precis localizeaza scurgerile prin metoda de corelare in cruce. Ele măsoara în acest caz semnalul acustic emis de o scurgere prin senzori de vibratie sau hidrofoane aranjate în două puncte de contact cu ţeava (de obicei hidranti de incendiu sau vane), care determină locaţia de scurgere presupusa. Semnalele generate de scurgeri de apa sunt transmise wireless de la senzori la corelator. În majoritatea cazurilor scurgerea nu este la puncte echidistante de măsurare, astfel încât există un decalaj în recepţionarea semnalelor. Acest interval de timp este calculat folosind funcţia de eco-corelare a semnalelor generate de scurgere. Funcţia de cross-corelaţie dă un vârf care coincide cu o compensare între semnalele. Locaţia de scurgere este determinată de o formulă algebrică care implica, distanţa dintre senzori şi viteza de propagare a undelor sonore in conducta . Distanţa dintre senzori se măsoară sau se gasesc pe hărţi ale reţelei de distribuţie. Viteza de propagare de-a lungul liniilor de diferite categorii si dimensiuni, de obicei, este indicată de cele mai multe dispozitive comercializate, dar pot fi, de asemenea, calculată cu uşurinţă .

Tehnica de gaz de marcare

Aceasta tehnica presupune injectarea a unui gaz non-toxic, mai uşor decât aerul şi insolubil în apă (de exemplu, heliu sau hidrogen). Pierderile de gaz se face prin spartura conductei de apa, apoi ajunge la suprafaţă prin sol şi trotuar. Vom identifica scurgerile de gaz prin scanarea solului situat chiar deasupra ţevii cu un detector de gaz extrem de sensibil.

Termografie

Principiul de utilizare a termografiei de detectare a scurgerilor este următorul: apă scursă de la o conductă subterană modifică caracteristicile termice ale solului din jur (ex. Se creează o zonă de absorbţie a căldurii mai eficiente a solului din jurul uscat). Anomalia termică produsă peste conducta este detectata de camere video în infraroşu, portabile sau încorporate într-un vehicul sau aeronave la sol.

GPR

Radarele pot identifica două moduri de scurgeri din conducte de apă îngropate: vor detecta golurilor în sol create de scurgerile de apă circulă în jurul conductei, sau segmente de conducte care par mai profundă că "sunt de fapt din cauza creşterea valorii constanta dielectrica a solului îmbibate cu apă, în jurul scurgere. vom obţine mărimea şi forma de obiect de pe ecranul radarului. Decalajul între atunci când valul este emis şi atunci când este reflectată determină adâncimea de obiect care reflectă val.

Factorii care influenţează eficacitatea metodelor acustice

Eficacitatea metodelor acustice de detectare a scurgerilor depinde de mai mulţi factori, inclusiv dimensiunea, tipul şi adâncimea de ţeavă, tipul de sol, nivelul apei freatice, tipul şi amploarea scurgeri, presiunea din sistem, interferenţă acustice, interval de sensibilitate şi frecvenţa de aparate.

Materialul şi diametrul ţevii de apa joacă un rol important în atenuarea semnalelor de la scurgere. De exemplu, ele sunt mai puţin atenuate în cazul conductelor de metal decât în tuburi de plastic. Cel mai mare diametru al conductei, cu atât mai mare atenuarea este important şi este mai dificil pentru detectarea scurgerilor. Impact material şi diametrul conductei pe frecvenţele dominante a semnalelor emise de scurgere - frecvenţele dominante sunt mult mai mici decât diametrul conductei este mare sau că materialul său este oarecum rigid.Din acest motiv, semnalele emise de scurgere poate fi amestecat prin vibraţiile de joasă frecvenţă (de exemplu cele produse de pompe sau de trafic).

Semnale de la scurgerile de informaţii de la suprafata solului, o intensitate care depinde mult de tipul de sol şi nivelul pânzei freatice. Experienţa arată că zgomotul cauzat de scurgeri de informaţii sunt mult mai sonore pe sol nisipos decât sol argilos, şi mai mult sonor pe o suprafaţă de asfalt sau beton decât pe iarbă. În cazul în care conducta este sub suprafaţa pânzei freatice, sunetele sunt înăbuşite.

Caracteristicile de zgomotul cauzat de scurgere variază în funcţie de tipul şi amploarea acestora. Fisuri şi gropi de coroziune care cuprind pereţii conductelor produc semnale mai intense şi de frecvenţă mai mare decât în caz de scurgeri la conexiuni sau supape. În general, semnalul emis de o scurgere este atât de intens că este important, dar acest lucru nu este neapărat adevărat în cazul unor scurgeri de informaţii foarte grave. Presiunea este mai mare în comportamentul, mai multe semnale de la scurgere este severă. Este dificil pentru detectarea scurgerilor în conducte în care presiunea este mai mică de 1.05 kgf / cm 2.

Diverse dispozitive pentru detectarea scurgerilor acustice arată variaţii mari în punctele de vedere, sensibilitate, gama de frecvenţe, de ambalare şi de prelucrare a semnalului. De-a lungul senzori scurgere sunt sensibile, dispozitivele semnal-zgomot este mare şi cele mai multe sunt mici scurgeri detectabile. Aparatele auditive sunt echipate cu moderne de procesare a semnalului (de exemplu, Filtre şi amplificatoare) care le face distincte. Filtre elimina zgomotul a căror frecvenţă este în afara intervalului de frecvenţe dominante a semnalelor produs prin scurgeri de informaţii. Amplificatoare creşterea raportului semnal / zgomot şi face auzit semnalele slabe.

Dificultăţi în cazul de ţevilor din plastic

Cei mai mulţi utilizatori spun că metodele acustice pot detecta scurgeri de apa în conducte metalice, dar ele sunt problematice în cazul de tuburi de plastic. Echipamentele acustice de detectare a scurgerilor au fost proiectate în principal pentru conducte metalice. Dar semnale de la scurgeri de apa în conductele din plastic au caracteristici substanţial diferite acustice de cele produse de scurgeri de apa în conducte metalice. Tuburile de plastic sunt mai silenţioase şi nu transmit atat de mult zgomotul ca si la conductele metalice. În plus, sunetele produse de pierderi în ţevi de plastic constau în principal in emiterea de semnale de joasă frecvenţă, spre deosebire de cele emise în conducte metalice.

Un studiu recent realizat de IRC, şi finanţat de apa American Lucrari de asociere Fundatia de Cercetare a constatat că scurgerile în ţevi de plastic pot fi localizate cu ajutorul tehnicilor acustice, dar prezintă mai multe provocări. În modul automat, corelatoarele de zgomot sunt rareori permise să le identifice, deoarece gama de frecvenţă selectată de aparatul a fost, în general, prea mare. Operatorii ce folosesc astfel de dispozitive în modul manual, au tendinţa de a alege o gamă de frecvenţă prea mare şi, prin urmare, acestea nu au detectat anumite scurgeri. A fost, de asemenea, demonstrat că accelerometrul (tip de senzor de vibraţii) a fost eficace numai în cazurile de scurgeri grave. Pentru scurgeri mai mici, utilizarea de hidrofoane este mai utila.

Mai mult, am realizat că experţii nu au putut auzi zgomotele emise de scurgeri în ţevi de plastic cu ajutorul căştilor conectate la corelatoare . Potrivit pricipilului dacă nu există nici un zgomotnu exista nici scurgeri. Sa demonstrat că semnalele generate din pierderi în ţevi de plastic constau în principal din frecvenţe ale sunetului sub 50 Hz Cu toate acestea, urechea umană nu poate auzi aceste zgomote. Pentru acelaşi motiv, tulpini de ascultatie aquaphone şi au fost eficace în cazul în care acestea au fost conectate la punctele de acces foarte apropiate (aproximativ 5 m) pierderi. În practică, aceste rezultate indică faptul că pentru detectarea scurgerilor în conducte din plastic, nu poate fi deajuns să se bazeze numai pe corelatoare. Poate auscultarea solului la intervale de 1 m folosind microfoane de sol, dar aceasta operatiune este consumatoare de timp şi, prin urmare, impracticabilă.

Studiul a IRC a arătat că unele modificări ar putea permite correlators scurgeri de zgomot pentru a identifica mai bine cele care apar în tuburi de plastic: revizuirea algoritmi în mod automat, senzor de sensibilitate mai mare (în special accelerometre) , capacitatea de a percepe frecvenţele de bas, tuning filtre highpass şi lowpass. Mai multe modificări la tehnicile utilizate, de asemenea, poate îmbunătăţi eficienţa de echipamente: utilizarea de componente de joasă frecvenţă ale semnalelor generate de scurgeri de informaţii, măsurarea vitezei sunetului în tuburi, verificarea funcţionării corespunzătoare a senzorilor de scurgere ( în special hidrofoane), şi instalarea de hidrofoane sau accelerometre sensibil la hidranţi vibraţii sub presiune.

Rezumat

Pierderile de apa sunt, de obicei, principala cauza a pierderilor care au loc în reţelele de distribuţie a apei. Pentru a reduce pierderile economice şi a riscurilor pentru sănătatea publică şi de a conserva apa, operatorii de reţele de distribuţie a apei trebuie sa le verifice periodic şi să efectueze inspectii de detectare a scurgerilor. Bugetele de apă oferă o imagine cuprinzătoare a cantităţilor de apa pierdute şi ajuta la identificarea zonelor unde reţeaua va produce scurgeri importante. Vom stabili locaţia exactă a scurgerilor de auscultare şi echipamente moderne de scurgeri de corespondenţă de aeronave de zgomot.Materialul acustic este eficace în cazul de conducte metalice, dar poate fi problematic în cazul de tuburi de plastic. În studiul IRC privind depistarea de scurgeri de informaţii, a fost recomandat pentru a face schimbări pentru a creşte eficienţa de correlators zgomot de scurgere şi de a îmbunătăţi procedura in situ, atunci când Aceste tuburi de plastic. Scurgeri în conducte, tuburi metal şi plastic, de asemenea, pot fi detectat cu ajutorul tehnicilor de non-acustic ca gaz de marcare, infraroşu şi imagistică radar de penetrare a pamantului. Cu toate acestea, utilizarea acestor tehnici este încă foarte limitată şi eficacitatea lor nu este la fel de bine stabilit ca în cazul metodelor acustice. "

sursa
Osama Hunaidi, Ph.D., este ofiţer superior de cercetare în Reabilitarea infrastructurii urbane de programe la Institutul de Cercetare in Constructii Consiliul Naţional de Cercetare din Canada.
www.cnrc-nrc.gc.ca

"Localizarea arterelor si conductelor de serviciu ne-metalice

Nu ştiu prea multe dar de un lucru sunt sigur! Cel mai bun locator din lume cântareşte 3,6 tone şi este disponibil în orice culoare doreşti, atâta timp cât este galbenă! Costul este de aproximativ 4 “lire” per jumătate de kilogram, deasemenea. Dar oricum ştiai asta, deja.EXCAVATORUL

Dar uite aici ceva ce sigur nu ştiai! Aproape tot este şi adevărat.

Progresele în tehnologia locatoarelor au un început dubios în 1903, odata cu invenţia umeraşului de sârmă de către Albert J. Parkhouse. La scurt timp după aceea în 1904, John Jefferson (JJ) Jenkins, angajat al departamentului apă MI din Jacksona pariat cu colegii lui că poate lua un umeraş de sârmă şi să găseaescaă o conductă de lemn folosind o metodă similară celeia prin care se găsea apă de către fântânari, ceea ce era destul de popular la începutul anilor 1900.
A găsit-o şi a câştigat vreo doi cenţi. În 1917 JJ a plecat la război şi a folosit dispozitivul pentru a localiza tunele germane. (JJ a inventat mai târziu scaunul de bar după ce a băut şi căzut, iar nepotul lui a inventat paharul cu capac de plastic cu orificiu prin care se poate bea.
După război şi până în zilele noastre mai mulţi oameni au încercat variante ale “locatorului” până la versiunea modernă –completate cu rulmenţi cu bile –care au apărut în 1983. Şi lucrează la fel de bine ca şi variantele mai vechi.
Toate sunt proaste! TREZIREA! Nu există un principiu ştiinţific pentru “sârmă”, cu excepţia faptului că este voodoo şi satanic. Aşa că dacă îl foloseşti şi crezi în el vei ajunge exact în iad. Garantat.
Bine, bine! Să ne calmăm. Este adevărat că sunt unii oameni, uneori, care pot folosi o sârmă pentru a găsi o conductă, uneori, poate. Sau cel mult să ajungă la 5 metri de conductă.( Mai gândi-ţi-vă.)


În aceste timpuri moderne, există o cale mai bună. Două sau trei de fapt, bazate pe o tehnologie dovedită, dar toate sunt mai scumpe decât invenţia lui JJ:

1. Acustic
Ciocăneşti un hidrant cu un ciocan, sau cu o şurubelniţă pe un robinet, crează un sunet în peretele conductei ce poate fi detectat de la suprafaţa terenului cu un dispozitiv de detecţie a scurgerilor, sau alt dispozitiv acustic de monitorizare. Cât de departe de sursă poate fi detectat depinde de materialul conductei, acoperirea solului şi zgomotul ambiental. Oricum, aşa cum a învăţat nepotul lui JJ este nevoie de mai mult de o persoană pentru a face asta. ( din nou mai gândi-ţi-vă.)
Câţiva fabricanţi produc dispozitive care acţionează ca o adoua persoană, şi plasează “zgomot” fie pe peretele conductei, fie în apă unii pretinzând că pot detecta o conductă de 300 de metri. Ei oferă două tipuri de tehnologii pentru a face asta.
Unul (de la Metrotech) foloseşte un dispozitiv cu baterie, cu frecvenţă reglabilă, pentru a plasa un sunet ca o repetare de ciocanituri pe suprafaţa exterioara a aproape orice. Se numeşte RSP3. I-al, porneşte-l şi detectează sunetul. Î-mi place această metodă deoarece nu trebuie să demontez un contor sau ă presurizez un hydrant. Oricum distanţa maximă pe care am reuşit să o detectez a fost de 300 de picioare. Cu ajutorul HL5000 care e specializat şi este detector professional de scurgeri şi cu un filtru special pentru sunete RSP3 am extins distanţa la 500 de picioare. Evident această metodă deşi practic posibilă este afectată de zgomotul ambiental cum este traficul şi interferează cu locatorul. Dar funcţionează. Costă în jur de 2.200 de $, plus un detector de scurgeri. Noi vindem asta.

Altul, de la Radio Detection (RD500), plasează o unda de presiune, cu un sunet pulsatoriu, în apă printr-un hidrant sau apometru. Uni spun că această metodă crează o mică lovitură de berbec. Nu îmi place prea tare pentru că presupune muncă. Trebuie îndepărtat capacul hidrantului, să plasezi dispozitivul la locul lui şi să presurizezi hidrantul. Pentru branşamente de diametru mic, trebuie înlocuit apometrul cu dispozitivul. Dacă ai unul, foloseşte-l. Dacă nu ai, cumpără altceva. Până în 3.500 $ este un receptor acustic. Noi nu vindem aşa ceva. MUNCĂ. Î-ţi aminteşti?

2. Radar care pătrunde în subteran. .

Arată ca un aparat de tuns gazonul şi generează linii torsionate şi nu funcţionează oriunde. Costă 10.000-50.000 $. Noi nu vindem dar am folosit. Nu funcţionează la mine în curte, la ce naiba foloseşte? Oamenii din Florida îl adoră.
3. Microundă modulată de înaltă frecvenţă. .

Această tehnologie aparţine exclusiv celor de la INNSPECTOR-07, ceea ce vindem. Costă sub 5.000 $ şi pote fi folosit oriunde. Asta e direcţia în care ar trebui să ne îndreptăm. JJ l-ar fi adorat. AVANTAJE? Localizează tot. DEZAVANTAJE? Localizează tot. Pentru mai multe informaţii, download-ează Manualul operatorului sau urmăreşte filmul.


4. Conductivitate Electromagnetică (EM) .
Chestia asta e tare, scumpă şi cu adevărat specializată. Folosită de constructorii S.U.E. pentru a crea harta completă a utilităţilor din mediul subteran, scurgeri de recipienţi şi alte modificări ale mediului subteran. Eu nu am văzut să funcţioneze pentru a localiza conducte de PVC, şi probabil nu poţi să ţi+l permiţi pentru solicitări simple de deplasare în teren.
Pentru detalii vezi www.Geomodel.com."

SURSA WWW.GEOMODEL.COM