Vyhledávání tras podzemních sítí a lokalizace poruch na vodovodech

Transkript

1 Vyhledávání tras podzemních sítí a lokalizace poruch na vodovodech Rozsah činností, zabývajících se problematikou snižování ztrát vody a s tím související úkony: Metody zjišťování ztrát v distribučním systému tvoří poměrně široký komplex činností, které umožňují zjištění poruch a omezení jejich výskytu. Vyhledávání tras vodovodních a kanalizačních potrubí v terénu Vyhledávání tras jiných podzemních vedení ve vlastní správě objednavatele Vyhledávání polohy markerů všech sítí ve vlastní správě objednavatele Kontroly funkce identifikačních vodičů Vyhledávání skrytých armatur jako jsou šachty, kanalizační poklopy, šoupata, uzávěry a hydranty Detekce a lokalizace poruch na vodovodních řadech pomocí elektroakustického odposlechu, nočního snímání šumů a korelace, dle možností v daných podmínkách Preventivní kontroly těsnosti trubních řadů Poradenská činnost při zjištění úniků vody z potrubí spotřebitele a pro omezení rizika jejich vzniku Měření průtoků a tlaků

2 Metody a přístrojové vybavení Vyhledávání vodovodních a kanalizačních poklopů - K vyhledávání litinových či ocelových vodovodních i kanalizačních poklopů, ovládacích tyčí šoupátek, domovních uzávěrů apod., používáme spolehlivé lokátory RD fy. Radiodetection, které nepracují na principu běžných detektorů kovů, nýbrž reagují pouze na deformace geomagnetického pole v okolí předmětů z feromagnetických materiálů a tudíž nesignalizují přítomnost jiných kovů (např. měď, hliník, mosaz, apod.) Vyhledávání tras podzemních sítí Vyhledávání tras elektricky vodivých vedení - K vyhledávání tras elektricky vodivých podzemních vedení, používáme multifrekvenční trasovací soupravy i5000 fy.metrotech. Těmito soupravami jsme schopni se na trasované vedení připojovat galvanicky, nebo induktivně pomocí rámové antény, či induktivních kleští do Ø 100mm. Tuto techniku nelze použít na vyhledávání vnitřních domovních rozvodů, poněvadž šíření signálu po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické. Vyhledávání tras elektricky nevodivých vedení - Pro potřeby pozdějšího přesného určování polohy nově budovaných, elektricky nevodivých vedení, používáme systém označování trasy pomocí elektronických pasivních značek, tzv. markerů, které jsou snadno a spolehlivě identifikovatelné i v místech s velkým výskytem rušivých vlivů okolní infrastruktury a svou životností se vyrovnají nejméně životnosti plastových potrubí (min. 50 let). Markery nemají žádné vnitřní napájení, jsou vyráběny v různých frekvenčních odstupech a různých barvách, pro různé druhy sítí, čímž je při vyhledávání docílena jejich nezaměnitelnost s markery ostatních sítí! Pro jejich výborné technické parametry, používáme výhradně v naší praxi osvědčený marker typ Sebamarker SM 2500 fy. Seba KMT, jenž je lokalizovatelný až do max. hloubky 2,4m a poskytuje nejširší průměr lokalizačního pásma (až 2,5m). Lokalizaci těchto markerů provádíme multifrekvenčním lokátorem markerů Ferrolux FLM 700 fy. Seba KMT, jímž lze přesně lokalizovat markery všech sítí a také měřit hloubku jejich uložení.

3 - K trasování delších úseků elektricky nevodivých vedení jsme vybaveni pulzním generátorem PWG 2000 fy. Seba KMT. Tento generátor je k potrubí připojován přes hydrant, případně přes jiný připojovací bod. Za pomoci provozního přetlaku vysílá přímo do vodního sloupce pulzní tlakové vlny, šířící se jako slyšitelný akustický signál, který lze na povrchu přijímat pomocí půdního mikrofonu, přičemž pulzy nad potrubím jsou nejsilnější. Provozní přetlak v místě přpojení se musí pohybovat v rozmezí kpa. - Pro trasování kratších úseků nekovových vedení (do 60m), používáme laminátová trasovací pera s ocelovými jádry, GOK 60 fy. Seba KMT, které se zavádějí přímo do trasovaných potrubí, přičemž je nutné tato odstavit, vypustit a rozpojit. K bodovému trasování jsme vybaveni trasovacími sondami, které lze identifikovat až do hloubky 8m. Detekce a lokalizace poruch Detekce poruch elektroakustickou metodou - K detekci a předběžné lokalizaci skrytých úniku vody z potrubí, formou jednoduchého odposlechu, používáme přístroje Stethophon - fy. Sewerin a nově i citlivější bezdrátové přístroje HL5R fy. Seba KMT, s možností nastavení frekvenčních filtrů. V obou případech jde o jednodušší elektroakustické odposlechové přístroje, určené ke snímání a zesílení poruchových šumů, za účelem hrubého předměření. Tuto techniku nelze ve většině případů použít na vyhledávání poruch na vnitřních domovních rozvodech, poněvadž šíření zvuku po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické.

4 Detekce poruch pomocí plošného monitoringu sítě - K plošnému monitoringu sítě využíváme systému loggerů šumu - Sebalog N - fy. Seba KMT. Jedná se o monitorovací systém s radiovou komunikací, umožňující rychlou plošnou kontrolu a předběžnou lokalizaci úniků vody z vodovodní sítě, pomocí snímání a záznamu hladiny ustáleného šumu, s následným automatickým vyhodnocením naměřených hodnot. Vyhodnocování je prováděno mimo jiné i za pomoci frekvenční analýzy, což velmi napomáhá k odhalení a rozlišení poruchových od parazitních zvuků. Díky vysoké citlivosti senzorů pracujících ještě hluboko pod prahem slyšitelnosti lidského ucha, frekvenční analýze a také komfortní radiové komunikaci, se jedná o vysoce efektivní nástroj pro odhalování i jinak těžko detekovatelných skrytých úniků. Tuto techniku nelze ve většině případů použít na vyhledávání poruch na vnitřních domovních rozvodech, poněvadž šíření zvuku po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické. Výhody tohoto systému: Vysoká citlivost snímačů Detekce úniků přes noc, bez potřeby přítomnosti zaměstnance Komunikace pomocí radiového přenosu Provádění frekvenční analýzy Optická i akustická signalizace přijetí dat a stavu doggeru Rychlé vyhodnocení výsledků měření již v terénu, bez potřeby PC Možnost jednorázového průzkumu, nebo dlouhodobého nasazení v síti a každodenního okamžitého vyhodnocování výsledků měření přímo v terénu bez nutnosti manipulace se snímači. Rychlá a nenáročná instalace loggerů do sítě Možnost neomezeného rozšíření systému o další doggery

5 Možnost operativní změny času snímání a komunikace Hromadné nebo individuální programování doggerů Možnost individuální kalibrace loggeru (individuální přizpůsobení ke konkrétnímu prostředí) Propracovaný software pro hloubkové analýzy, zpracování a archivaci dat Využívání mapových podkladů k zobrazování rozmístění loggerů Barevné grafické vyhodnocení údajů Lokalizace poruch metodou akustické korelace - Jednou ze stěžejních a vysoce efektivních metod, vedoucích k rychlé lokalizaci místa úniku na vodovodních potrubích je metoda akustické korelace. V místě poruchy vytváří pod tlakem vytékající voda specifický interní šum, který se šíří potrubím v obou směrech. Tento šum je snímán pomocí senzorů umístěných na dvou místech na potrubí (šoupátko, hydrant atd.), následně je zesílen a vysílači přenesen ke korelátoru. Korelátor oba signály porovná (provede korelaci), přičemž z časového zpoždění signálů, vzdálenosti mezi senzory a rychlosti šíření zvuku potrubím přesně vypočítá vzdálenost k místu poruchy. Následné potvrzení, či upřesnění místa úniku je pak provedeno pomocí elektroakustického odposlechu půdním mikrofonem. Velkou výhodou této metody je minimální vliv okolního nežádoucího hluku na výsledky měření. Naše firma používá korelátor MicroCorr 6 firmy Palmer, využívající mimo korelace v reálném čase (on-line korelace), také rychlou Fourierovu transformaci FFT (offline korelaci) Nejnověji využíváme též jeden z nejmodernějších systémů - kombinaci korelátorů Correlux P2 a laptop korelátoru Correlux P250, které nám poskytují další rozsáhlé možnosti, pro úspěšnou a přesnou lokalizaci poruch. Tuto techniku nelze ve většině případů použít na vyhledávání poruch na vnitřních domovních rozvodech, poněvadž šíření zvuku po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické.

6 Lokalizace poruch elektroakustickou metodou - Druhou stěžejní metodou pro přesnou lokalizaci místa úniku je metoda elektroakustického odposlechu nad místem poruchy. Při poškození potrubí, vytváří unikající voda v místě úniku dva druhy šumů: 1 / Vytékající voda rozkmitá materiál potrubí. Tyto vibrace (interní šum) můžeme pomocí dotykového snímače zaznamenat na vzdálených místech (šoupátko, hydrant, apod.) a využívají se při metodě akustické korelace. 2 / Přímo v místě úniku, vytváří tlak vody jejím narážením na okolní zeminu specifický externí šum, který je přes půdu přenášen až na povrch, kde je možné jej zaznamenat pomocí půdního mikrofonu. Šum je zpracován v elektroakustickém přístroji a následně interpretován akusticky jako intenzivní zvuk a graficky jako frekvenční spektrum. Nevýhodou této metody je podstatný vliv okolního nežádoucího hluku. Naše firma používá pro elektroakustický odposlech půdním mikrofonem soupravu Aquaphon fy. Sewerin a systém Hydrolux HL 5000 fy. Seba KMT, jenž využívá digitální DSP technologii. Mimo jiné umožňuje jak dotykový, tak i půdní odposlech, histogramové měření, frekvenční analýzu, časové měření šumu a navíc disponuje funkcí DSA (Dvojitá Segmentová Analýza), pro eliminaci vlivu nežádoucího okolního hluku. Tuto techniku nelze ve většině případů použít na vyhledávání poruch na vnitřních domovních rozvodech, poněvadž šíření zvuku po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické. Lokalizace úniků vodíkovou metodou H2 metoda Detektor vodíku HYDROLUX H 2 se využívá k přesnému určení i těch nejmenších úniků. Prověřované potrubí se přes hydrant nebo domovní přípojku napustí směsí plynu. Ten v místě porušení potrubí vystupuje kolmo nahoru a je následně na povrchu přesně detekován. K vyhledávání se používá směs 5% vodíku a 95% dusíku (směs průmyslově nazývána Formovací plyn). Tato ekologická plynná směs je nehořlavá, netoxická a nekorozivní. Základní podmínkou úspěšné lokalizace, je přesná znalost trasy potrubí, délky, dimenze a materiálu potrubí i tlakových poměrů.

7 Využití: Vodíková metoda je časově i finančně náročnější a využívá se v případech, kdy není možné poruchu lokalizovat běžnými akustickými metodami, ať už z důvodu nízkého tlaku v potrubí, či zhoršeného přenosu zvuku poruchy. Je použitelná u všech druhů materiálů potrubí i všech dimenzí, avšak při větších vzdálenostech a zvýšených tlakových poměrech obzvláště na plastových potrubích, je nutné počítat s vyšší spotřebou plynu a tím zvýšenými náklady. Měření průtoků a tlaků - Pro měření a záznam průtoků či tlaků na vodovodní síti, detekci a kvantifikaci úniků vody z potrubí, kontrolu správné funkce redukčních ventilů tlaku, navrhování dimenzí vodoměrů, provozní kontroly hydrantů, tvorbu hydraulických modelů sítí apod., máme k dispozici dvoukanálové zapisovače dat (dataloggery) Unimos 400LL fy. Elstermesstechnik, SENSUS CDL2U- fy. Sensus Metering Systems, SEBALOG P-fy. SEBY KMT a e_log CLA-VAL Jednou z metod kvantifikace úniků na základě měření minimálního nočního průtoku (případně tlaku) je tzv. Zónové měření. Tímto měřením lze určovat kritické úseky, přičemž následné předměření a upřesnění se již vykonává cíleně v této části sítě. Pro zónové měření průtoků a tlaků máme k dispozici mobilní měřící jednotku, s výstupem na zapisovač dat (datalogger).

8 Provozní kontroly nadzemních a podzemních požárních hydrantů - Naše firma provádí také provozní kontroly nadzemních i podzemních požárních hydrantů, dle ČSN K tomuto účelu používáme speciální měřící jednotku Hydranttest HT 80 fy. Zemský Rohatec, s.r.o. Jedná se o zařízení, jehož pomocí lze měřit tlak a průtok vody na podzemních a nadzemních požárních hydrantech, přičemž tato měřící data jsou zaznamenávána do externího zapisovače dat (dataloggeru), pro pozdější vyhodnocení a vystavení protokolu o provedené průtokové zkoušce. Vyhledávání poruch pro zákazníky - Upozorňujeme, že námi používanou techniku bohužel nelze ve většině případů použít na vyhledávání tras, nebo poruch na vnitřních domovních rozvodech, poněvadž šíření signálu i zvuku po stavebních konstrukcích budov je vždy chaotické. Z ekonomických a časových důvodů doporučujeme, aby měření předcházela na straně zákazníka důkladná příprava tak, aby výkon vyhledávací techniky byl omezen na co nejkratší možnou dobu. Materiál již položeného vedení nelze ovlivnit, ale počítejte s tím, že především z důvodu velmi špatné akustické vodivosti, se nejhůře hledají poruchy na plastových potrubích a na potrubích ze smíšených materiálů bez přesné dokumentace o jejich poloze a místech rozhraní. Na potrubích, kde bylo použito k montáži či opravě nestejnorodého materiálu, je vyhledávání poruch také značně ztížené. Pár tipů pro prevenci vzniku poruch a provádění opatření pro jejich snadnější lokalizaci Při pokládce plastových potrubí provádějte maximálně důsledně jejich obsyp. Zvláště potrubí z PE, vyjma některých typů s vnější ochrannou vrstvou, jsou velmi náchylná k poškození tvrdými ostrými předměty (kameny). Mějte vždy na paměti, že každý spoj je potencionálním místem poruchy. Používejte proto kvalitní spojovací materiál, každý spoj si důkladně zaměřte a zakreslete. Pro potřeby přesné lokalizace trasy potrubí, pokládejte k nově budovaným vedením z elektricky nevodivých vedení (plasty, kovová potrubí s gumovými těsněními ve spojích apod.) navíc také izolovaný identifikační vodič (nejlépe CY o průřezu nejméně 4mm 2, s pájenými spoji, důkladně izolovanými proti vlhkosti), vyvedený smyčkou a s dostatečnou rezervou do poklopů na všech dostupných armaturách či v šachtách! Zvláštní pozornost přitom věnujte kvalitnímu provedení spojů, včetně jejich důkladné izolaci proti vlhkosti! Pro potřeby vyhledávání poruch je bezpodmínečně nutná znalost trasy potrubí, což si kvalitním provedením identifikačního vodiče zajistíte. Pozdější určování trasy pomocí trasovacího pera, mlokového vysílače, nebo pulzního generátoru PWG 2000 je totiž časově i technicky náročné a nese s sebou i značné náklady v podobě materiálu. Zajistěte již při výstavbě Vašich rozvodů, aby jednotlivé větve byly vybaveny uzávěry, nebo je postupně doplňte. Předejdete tak neočekávaným výdajům při vzniku poruchy a budete mít možnost ušetřit za analýzu ztrát tím, že si v krátké době sami určíte, na které větvi se únik vyskytuje.

9 V zimním období zajistěte dostatečnou ochranu vodovodních rozvodů proti zamrznutí. Zvýšenou pozornost věnujte neobydleným a nevytápěným prostorám (chaty, chalupy, hospodářská stavení, šachty, sklepy apod.). V některých případech pouhé zaizolování potrubí nestačí a je třeba vodu zastavit. Jestliže nemůžete provést odstávku na takovém místě, které budete s jistotou schopni zabezpečit proti mrazu, obraťte se na příslušné provozní středisko a naši pracovníci provedou odstávku na venkovním uzávěru (Pozn. Zákazník není oprávněn manipulovat s venkovními uzávěry před vodoměrem!) Jak postupovat v případě podezření na poruchu Než zavoláte, ověřte si, že se na Vašem rozvodu únik skutečně vyskytuje! Zvýšená spotřeba vody ještě nemusí znamenat poruchu. Nejprve se ujistěte, že nemůže dojít k náhodnému odběru a zkontrolujte vodoměr, zdali je v klidu. Pokud se vodoměr točí a přitom jste si jisti, že k odběru nemohlo dojít, zkontrolujte všechny výtokové armatury na rozvodech za vodoměrem (umyvadla, pojistné přetlakové ventily, automatické napáječky, závlahy a především napouštěcí mechanizmy záchodů). Věřte, že jedním protékajícím záchodem může odtéct i 5m 3 za den! Jak si pomocí vodoměru ověřit výskyt poruchy? Každý námi osazovaný vodoměr poskytuje možnost odečtu proteklého množství, s přesností od 0,5l a v případě dimenzí od DN 150 pak od 10l. Nejsnáze lze pohyb vodoměru sledovat na rotačním ukazateli, který není opatřen stupnicemi, přičemž správný směr otáčení je ve směru hodinových ručiček. Pro odečet proteklého množství (zjištění velikosti úniku), lze použít např. rotační ukazatel se stupnicí a hodnotou x 0,001m 3, kde jeden dílek stupnice značí 1l. Odečtem z tohoto ukazatele za časový úsek 1min., lze snadno určit množství unikající vody, což je velmi důležité pro volbu dalších postupů při lokalizaci poruchy. Pozn. Před tímto měřením je velmi důležité důkladně překontrolovat a maximálně eliminovat možnost náhodných odběrů tak, aby nedocházelo ke zkreslení výsledku měření (protékající záchod, umyvadlo, pračka, závlahy apod.) V některých případech je možné, že pohyb rotačních ukazatelů mění směr otáčení (otáčí se střídavě ve směru a proti směru hodinových ručiček). Takovéto chování vodoměru je důsledkem přítomnosti vzduchu v rozvodu za vodoměrem, kde vlivem kolísání hydrodynamického přetlaku ve vodovodní síti, dochází k jeho stlačování a rozpínání a tím ke změnám proudění vody přes vodoměr, což však ještě nepotvrzuje výskyt poruchy. Pro získání představy o těsnosti rozvodů za vodoměrem, doporučujeme důkladně odvzdušnit rozvodný systém a provést výše uvedené kontrolní měření. Rotační ukazatel pohybu Rotační ukazatel pohybu Stupnice s dílky po 1l Stupnice s dílky po 1l

10 Stupnice s dílky po 1l Stupnice s dílky po 1l Rotační ukazatel pohybu Rotační ukazatel pohybu Jestliže dojdete k závěru, že se skutečně jedná o poruchu, prověřte dostupnost, kompletnost a správnost dokumentace a pokuste se předem zjistit maximum informací o vodovodní síti, na které se únik nachází (materiály, dimenze a trasy potrubí, tlakové poměry, odbočky, polohy a funkčnost uzávěrů, hloubky uložení, informace o předchozích opravách, výskyt ostatních sítí v okolí apod.). Základním předpokladem pro úspěšné měření je znalost polohy vedení, dimenze a materiálu vedení a i zdánlivě bezvýznamná maličkost může mít zásadní vliv na správné vyhodnocení výsledků! Zjistěte měřením na vodoměru, o jak velký únik se jedná v m3/den, l/min., nebo l/s. Poruchy pod 20 m3/den se hledají velice obtížně, pod 10 m3/den jsou téměř nevyhledatelné. Zajistěte, aby potrubí, na němž se hledá porucha, nebylo zavzdušněné a bylo pod tlakem min. 200kPa (2 atm.)! Zavolejte nám a my se vynasnažíme Vám v nejbližším možném termínu pomoci. Kontakty Provozní středisko VaK Ivančice B. M. Kuldy Ivančice tel: fax: ivancice@vasbv.cz kontaktní osoba: Luboš Svoboda tel lubos.svoboda@vasbv.cz kontaktní osoba: Jan Valoušek tel provoz VaK Rosice