Vyhledávání tras podzemních sítí a lokalizace poruch na vodovodech

Vyhledávání tras podzemních sítí a lokalizace poruch na vodovodech

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
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 315 - 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.
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 200 – 800 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.
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
•
•
•
•
•
•
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.
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 H2 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.
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).
Provozní kontroly nadzemních a podzemních požárních hydrantů
Naše firma provádí také provozní kontroly nadzemních i podzemních
požárních hydrantů, dle ČSN 73 08 73. 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 4mm2 ,
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.
•
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 5m3 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 0,001m3, 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
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 20
664 91 Ivančice
tel:
546 435 427
fax:
546 435 925
e-mail: [email protected]
kontaktní osoba:
Luboš Svoboda
tel. 724 030 063
e-mail: [email protected]
kontaktní osoba:
Jan Valoušek
tel. 724 030 062
provoz VaK Rosice