Sledování kvality vody 40 metrů pod mořským dnem

Sledování kvality vody 40 metrů pod mořským dnem

APLIKAČNÍ ZPRÁVA
PROCESNÍ ANALÝZA
SLEDOVÁNÍ KVALITY VODY
EUROTUNNEL
Photo © Eurotunnel
Sledování kvality vody 40 metrů
pod mořským dnem
Přírodní spodní vody, hromadící se kolem tunelů provozovaných společností
Eurotunnel, se před svým odčerpáním na břeh a vypuštěním do moře neustále monitorují. Společnost HACH LANGE vytvořila šest víceparametrových
➔ systémů sledování kvality vody dle požadavků zákazníka, díky kterým je
zabráněno možnosti vstupu problémových vod do potrubí. Každý monitorovací
systém je připojen k důmyslnému sběru dat a ➔ výstražnému systému, který
umožňuje odvést vodu do velkých podzemních jímek v případě, že nastanou
kritické podmínky. K dnešnímu dni ke stavu nouze ještě nedošlo.
Michael Edwards, vedoucí technický pracovník / vedoucí projektu, o novém
monitorovacím programu říká: „Dvěma hlavními výhodami jsou ➔ zvýšená
spolehlivost a ➔ nízké nároky na údržbu.”
Autor:
Clive K. Murren
- HACH LANGE Ltd.
- Obchodní + produktový
manažer
MONITOROVÁNÍ_EUROTUNNEL
O nejdelším podmořském tunelu
na světě
Základní informace
Tunel mezi Británií a Francií (Eurotunnel) je
dlouhý 50 km a díky svému 39 km dlouhému úseku, který vede pod mořským
dnem, je nejdelším podmořským tunelem
na světě. Systém Eurotunnelu v podstatě
sestává ze tří oddělených tunelů: dvou
železničních tunelů, kterými jezdí vlaky,
a centrálního servisního tunelu. Toto „bezpečné útočiště” využívající se k údržbě
a evakuaci je propojeno se železničními
tunely vždy po 375 metrech. Tunely se
nachází v průměru 40 metrů pod mořským dnem Lamanšského průlivu.
V servisním tunelu se udržuje vyšší
tlak vzduchu a v případě nehody se
v něm tedy nehromadí zplodiny a kouř.
Nabízí široké možnosti pro zajištění bezpečného a efektivního provozu tunelu.
K nim patří systémy na sledování kvality
vody, čerpadla a potrubí.
Jeden z nejvýznamnějších
stavebních projektů na světě
Ražení tunelů bylo jedním z nejvýznamnějších stavebních projektů na světě. Práce
byly zahájeny v prosinci 1987 na britské
straně a v únoru 1988 na straně francouzské. Za celé období stavby tunelu bylo
vykopáno tolik zeminy, že by zaplnila
13 stadionů velkých jako Wembley.
Voda, která prosakuje do tunelů, je
směsí spodních vod a mořské vody. Jímá
se na šesti odvodňovacích stanicích a její
kvalita se nepřetržitě monitoruje. Hlavním
účelem systému monitorování vody je
chránit před korozí obrovská čerpadla
(s výkonem až 1000 m3/hod) a potrubí.
Díky tomu se zajistí, že voda vypouštěná
do moře neohrozí životní prostředí.
Dřívější monitorovací systém měl
řadu problémů způsobených ucpáním
úzkého potrubí, kterým procházela voda
Obr. 1: Geologický profil Eurotunnelu
Obr. 2: Průřez Eurotunnelem - železniční tunely jsou na levé a pravé straně, servisní tunel je
uprostřed
www.hach-lange.com
k sondám. Společnost HACH LANGE
proto dostala za úkol vyvinout spolehlivější systém, který by se navíc také
snadněji ovládal.
Sledování kvality vody
Společnost HACH LANGE a inženýři ze
společnosti Eurotunnel přišli s myšlenkou
použít průtočnou nádobu, díky které by
bylo možné předejít možným problémům
v souvislosti s ucpáním; mohlo být použito potrubí o větším průměru a usazeniny
mohly být snadno odstraněny. Navíc
u nejmodernějších typů senzorů se nutnost opakované kalibrace výrazně snížila.
Systém ochrany životního prostředí
V každé ze šesti průtočných nádob jsou
umístěny senzory na vodivost, zákal,
rozpuštěný kyslík, pH, redox a teplotu.
Příslušné údaje se přenáší na stanici
PLC, která je naprogramována na spuštění poplachu, nastanou-li kritické podmínky, jež jsou předem zadány. Pokud
je vyhlášen poplach, veškerá voda se
začne okamžitě odvádět do podzemních
úložných jímek a je dána do „karantény“
na dobu, než se provedou příslušné
testy a než se prokáže, že ji lze pustit do
potrubí. Monitorovací systém se vrátí do
normálního provozu jakmile parametry
kvality vody již nebudou na kritických
hodnotách. Veškerou vodu v karanténě
lze poté odčerpat do tankerů.
Dříve byla voda vypouštěna přes
čistírnu odpadních vod poblíž Doveru.
Bylo však zjištěno, že kvalita vody je
trvale na dobré úrovni, a proto byla čistírna odpadních vod odstavena a voda
nyní vytéká přímo do moře, což se děje
v souladu s povolením o vypouštění
vody od Agentury pro ochranu životního
prostředí. Je jasné, že díky monitorovacímu systému nemůže dojít k vypuštění
vody, která nesplňuje podmínky tohoto
povolení.
„Nový systém nemá obdoby“
Kevin Rivers, vedoucí technik společnosti M&E u společnosti Eurotunnel,
zodpovídal za konfiguraci monitorovacího a řídicího systému. Při porovnání
systému od společnosti HACH LANGE
s jeho předchůdcem říká: „Nový systém
je daleko lepší, protože je spolehlivější,
vyžaduje méně údržby a snadněji se
ovládá. Senzory na sledování parametrů
kvality vody jsou napojeny na kontroléry
SC 100 („plug and play“). Jediné, co
musíte udělat, je zadat do kontroléru
sériové číslo. Ten poté začne bezvadně
a automaticky měřit. Nový systém je tak
spolehlivý, že už nedochází k falešným
poplachům, což je ohromnou výhodou
tohoto systému. Předtím, než může tým
M&E přijít k jímkám za účelem zjištění
příčiny poplachu, proběhnou striktní
postupy. Vzhledem k tomu, že cesta
k jímacím stanicím zabere hodně času,
jsou falešné poplachy velmi drahé. Podle
našich odhadů se údržba u nového systému oproti dřívějšímu systému snížila na
čtvrtinu, což šetří nejen čas, ale i peníze.
K tomu přispěl i nový senzor na
stanovení rozpuštěného kyslíku, LDO
(Luminescent Dissolved Oxygen tj. luminiscenční rozpuštěný kyslík) založený na
metodě optického měření, která nevyžaduje opětovnou kalibraci – stačí jen jednou za rok vyměnit víčko senzoru. Aby se
zabránilo znečištění senzoru, namontovali
jsme pro tento účel systém se stlačeným
vzduchem, čímž je možné hlavy senzoru
automaticky očistit.“
V komentáři jménem společnosti
HACH LANGE, Clive Murren, projektový manažer, řekl: „Tyto instalace jsou
úspěšné, protože technické požadavky, se kterými přišel tým společnosti
Eurotunnel, se vyskytly v době, kdy byl
zrovna vyvinut nový monitorovací přístroj.
Přístrojová technika byla následkem toho
umístěna v monitorovacím systému přizpůsobeném dle požadavků zákazníka
a speciálně navrženém tak, aby se dřívější problémy už nevyskytovaly. Byli
jsme rádi, že jsme se mohli na této
neobvyklé aplikaci podílet. Díky technologii typu "plug-and-play“ ve spojení
s nízkoúdržbovými senzory však
můžeme velmi snadno vyvíjet řešení
přímo na míru a poskytnout je rychle
našim zákazníkům.”
Obr. 4: Senzory na pH a redox s automatickým
systémem čištění
Obr. 5: Stanice na sledování kvality vody
s digitálními kontroléry a montáží senzoru
Obr. 3: Údržba se snížila o 75 %
Obr. 6: Servisní tunel
Photo © Eurotunnel
MONITOROVÁNÍ_PŘÍSTROJE
Používané procesní přístroje
Obr. 7: Pracovníci údržbového týmu společnosti
Eurotunnel
Eurotunnel je jedinečný projekt
velkého významu
Michael Edwards říká: „Tunelové systémy
byly velmi dobře naprojektovány. Úroveň
prosakování vody byla oproti původnímu
odhadu výrazně nižší. Sběrné jímky mají
obrovskou kapacitu, takže celý odvodňovací systém pracuje výrazně pod
svou maximální kapacitou. To nás však
znovu ujišťuje o tom, že bychom měli
být schopni jakýkoli stav nouze snadno
zvládnout. Navíc systém, který jsme
vyvinuli se společností HACH LANGE,
přispěl k radikálnímu snížení provozních
nákladů a současně výrazně zvýšil spolehlivost, což každý jistě rád přivítá.”
Služby HACH LANGE
Podpora našeho technického
personálu přímo v terénu.
Úspora nákladů díky optimalizaci
procesu s demo vozem HACH LANGE.
www.hach-lange.com
Aktuální a spolehlivé internetové
stránky, soubory ke stažení,
informace.
Spolehlivý provoz všech přístrojů
díky flexibilnímu servisu
a servisním smlouvám.
Pro dvě digitální sondy nebo elektrody, všechny parametry lze snadno nastavit. Tři
bezpotenciálové přepínače, 5 A 115/230 V AC, 5 A 30 V DC, programovatelné coby
limitní hodnota, stav, P kontrolér nebo poplach.
Průtoková sonda, optická (luminescenční) metoda měření, bez kalibrace, bez driftu,
LDO
bezúdržbová, s teplotním senzorem PT100
SOLITAX sc Optické procesní ponorné sondy nebo sondy inline na měření infračerveného rozptýleného světla pro stanovení velmi nízkého zákalu v souladu s normou
DIN ISO EN 27027 a také vysokých koncentrací kalu (až 150 g/l), metoda nezávislá
na barvě, kryt sondy je k dispozici v materiálu typu SS316 (V4A) nebo v plastu,
systém automatického samočištění pomocí stěračů.
pHD-S sc Robustní diferenční sonda na měření pH nebo senzor ORP, uzavřený systém,
nedochází ke styku mezi referenčním systémem a měřenou vodou, nedochází
ke kontaminaci elektrody a poškození kvůli H2S; unikátní solný můstek nevyžaduje
časté čištění a zabraňuje zředění elektrolytu.
3798-S sc Robustní digitální bezkontaktní senzor indukční konduktivity, široký rozsah měření,
zvláště se hodí pro silně znečištěné vody, např. městské a průmyslové odpadní vody,
kontaminované povrchové vody a pitnou vodu; kryt PEEK pro dlouhodobou odolnost,
s tovární kalibrací pro okamžité použití, bezpečný, komunikace mezi senzorem
a kontrolérem není rušena.
SC 100
kontrolér
Pravidelné informování zákazníků
poštou a e-mailem.
DOC 043.85.30002.Jul07
Použité procesní přístroje