Методы обнаружения утечек в распределительных системах: FEMP, США

Согласно отчету Ассоциации инженеров-строителей за 2017 год Infrastructure Report Card, США ежегодно теряют около 2 триллионов галлонов очищенной питьевой воды. В отчете подчеркивается потребность в оценке, обслуживании и ремонте распределительных систем в США.

В свете этих выводов Федеральная программа управления энергией (FEMP) определила несколько эффективных технологий обнаружения утечек, которые могут помочь федеральным агентствам в обнаружении и ремонте всех типов утечек воды.

В этой статье рассматриваются технологии обнаружения утечек, используемые для малых, средних и крупных распределительных систем в соответствии с FEMP.

Технологии обнаружения утечек для малых и средних систем распределения питьевой воды

Малые и средние системы распределения питьевой воды обеспечивают водой одно здание или небольшой набор зданий. Технологии обнаружения утечек, используемые для малых и средних распределительных систем, следующие:

1. Шумовые регистраторы

Шумовые регистраторы используют акустическую технологию обнаружения утечек. Здесь звуковые волны используются для обнаружения утечек в трубопроводной системе. Небольшая утечка производит высокочастотный звук, а большая утечка производит низкочастотный звук.

Регистратор шума прикрепляется магнитом к распределительной системе и оставляется на месте на длительное время для записи уровня шума и окончательного обнаружения утечек. Система состоит из датчика с головкой для прослушивания и цифрового регистратора.

Рис.1. Шумовые регистраторы для обнаружения утечек в распределительной системе

2. Прослушивающие палочки

Прослушивающие палочки – это акустические ручные устройства, используемые для ручной проверки утечек в распределительной системе. Они используются для проверки утечек в открытых трубах или контактных точках, таких как гидранты, счетчики, клапаны и т. д. Этот метод требует дополнительных процедур для определения точного местоположения утечки в системе.

Прослушивающие палочки для обнаружения утечек

3. Ручная тепловизионная съемка

Метод ручного тепловидения позволяет обнаружить утечку воды в системе трубопроводов путем выявления тонких температурных различий и закономерностей, которые свидетельствуют о наличии воды. Например, если температура воды составляет около 40°F-70°F, утечка обнаруживается, если зимой она теплее, а летом прохладнее.

Технологии обнаружения утечек для больших систем распределения питьевой воды

Крупные распределительные системы снабжают водой весь большой кампус. Технологии обнаружения утечек, используемые в больших системах, могут применяться по отдельности или в комбинации.

1. Внутритрубные датчики

Это привязные или свободно плавающие датчики, используемые в водопроводах, которые используют данные GPS для составления цифровой карты трубопроводной системы во время инспекций. Устройство может быть акустическим, напорным или электромагнитным датчиком, который в конечном итоге обеспечивает определение мест утечек на созданных картах трубопроводов.

2. Волоконная оптика

Волоконно-оптические линии мониторинга обнаруживают утечки в трубопроводах из предварительно напряженных бетонных цилиндрических труб (PCCP). Здесь обнаруживаются разрывы или повреждения арматурных стальных проволок, используемых в бетонных трубах. Этот метод обнаруживает износ в трубах PCCP, но не определяет точное место утечки.

3. Спутник

Радарные датчики, установленные на спутниках, сканируют территорию и обнаруживают утечки в трубах, расположенных ниже поверхности земли. Этот метод подходит для участков с подробными данными о трубопроводах в Глобальной информационной системе (ГИС).

4. Наземный проникающий радар (GPR)

Георадар посылает электромагнитные волны в землю, а отраженные волны от объектов, расположенных под землей, регистрируются. Волны, отраженные от водоема или утечки, наблюдаются как различные волны. Полученные данные интерпретируются обученным специалистом для окончательного определения места утечки.

5. Тепловидение с помощью дрона

Технология тепловидения с помощью дрона используется для измерения разницы температур почвы. Как и при обычном тепловидении, если температура воды составляет около 40°F-70°F, утечка обнаруживается, если зимой она теплее, а летом прохладнее.

Этот метод используется для длинных передающих трубопроводов, зарытых под землей или в полях.

Рассмотренные технологии являются коммерчески доступными и потенциально могут привести к значительной экономии воды.

Часто задаваемые вопросы

Какие технологии обнаружения утечек применяются в крупных водораспределительных системах?

Технологии обнаружения утечек, используемые для крупной системы распределения воды, следующие:
1. Внутритрубные датчики
2. Волоконная оптика
3. Спутник
4. Наземное проникновение
5. Тепловидение с помощью дронов

Как обнаружить утечки в трубах с помощью шумовых регистраторов?

В шумовых регистраторах используется технология акустического обнаружения утечек. Здесь звуковые волны используются для обнаружения утечек в трубопроводной системе. Небольшая утечка производит высокочастотный звук, а большая утечка производит низкочастотный звук.

Насосные станции в системе распределения воды

Методы определения местоположения водораспределительной системы

• Акустические свойства строительных материалов для борьбы с шумом.
• Бестраншейные методы обновления для замены, реконструкции трубопроводов.
• Строительные технологии при акустическом проектировании здания.
• Датчики бетона: Работа и типы.
• Как спланировать лучший акустический контроль в здании?.
• Как обнаружить утечку в распределительных трубах?.
• 16 типов трубопроводов и метод их строительства.