Оказывая услуги по поиску утечек воды в Санкт-Петербурге и населенных пунктах Ленинградской области, мы используем различные методы поиска утечек, Выбор определенного метода или комбинации методов течеискания зависит от конкретной ситуации и в каждом случае может быть разным. Ниже приведены основные методы поиска утечек, которые мы используем в процессе диагностирования трубопроводов. Эта статья в первую очередь нацелена на то, чтобы донести до потенциальных заказчиков наших услуг специфику каждого метода и перечень возможных подготовительных работ, которые помогут выполнить обнаружение утечек наиболее эффективно.
Важность питьевой воды как жизненно необходимого ресурса неуклонно растет на протяжении многих лет, и как поставщики воды, так и их клиенты все больше осознают необходимость бережного отношения к этому невосполняемому ресурсу. Водоснабжающие компании постоянно ищут возможные пути экономии воды. Их внимание в первую очередь сфокусировано на водораспределительные сети, которые по разным причинам очень подвержены утечкам: к тому времени, когда когда утечка обнаружена и устранена, огромное количество воды может быть было потеряно. По этой причине компании водоснабжения стремятся свести к минимуму количество утечек и обеспечить, чтобы после того, как утечка была обнаружена, ее устранили без промедления.
В своей простейшей форме процесс устранения утечек мало изменился за последние десятилетия. Прохожие или домовладельцы, пострадавшие от затопления, сообщают о видимой утечке воды в водоснабжающую компанию; водоснабжающая компания приглашает специалистов по поиску утечек, которые точно определяют место повреждения и затем сотрудники водоснабжающей компании устраняют утечку. Однако, к сожалению, протекающая водопроводная труба не всегда определяется по каким-то видимым признакам или вытеканию на поверхность. Широко распространенное мнение о том, что утечки всегда выходят из-под земли на поверхность, на самом деле отчасти верно (за некоторыми исключениями), поскольку в зависимости от типа почвы и структуры распределительной сети, большая часть вытекающей воды вполне может оказаться на поверхности в определенный момент - это лишь вопрос времени. Однако при этом не учитывается тот факт, что продолжительность времени, в течение которого происходит утечка, оказывает непосредственное влияние на общее количество потерянной воды. Когда вода появляется на поверхности, количество времени, в течение которого существовала утечка, не всегда очевидно. Поэтому, визуальные методы могут составлять лишь часть общей стратегии обнаружения утечек в водопроводной сети и они никогда не подходят в качестве единственного метода для регулярного снижения водопотерь.
В настоящее время гораздо более широко распространен принципиально иной подход, в отличие от простого реагирования на видимые вытекания воды из грунта или дефекты в трубах. Большинство водоснабжающих организаций систематизировали поиск причин потерь воды и используют проактивные методы для раннего обнаружения утечек в трубопроводной сети. Как правило, специалисты рекомендуют внедрить стратегию мониторинга, сокращения и контроля потерь воды и определяют при этом три ключевых этапа: проверка герметичности, определение объемов потерь воды путем измерения расхода и использование различных методов обнаружения утечек.
Проверка герметичности и количественное определение водопотерь могут быть объединены в один этап. Полученная информация может быть достаточной для выявления даже незначительных дефектов и небольших объемов утечек. Для того, чтобы утечки были обнаружены как можно более точно и надежно, необходимо условно разделить трубопроводную сеть на зоны мониторинга. Эти зоны должны быть полностью изолированы от остальной части сети с помощью задвижек и иметь определенный трубопроводный ввод измеряемого объема. Эти зоны трубопроводной сети также могут быть оснащены стационарным счетчиком расхода или отдельным узлом учета.
Измеренные значения должны оперативно передаваться и оцениваться. Участки трубопроводной сети примерно от 4 до 30 км в длину вполне подходят в качестве зон мониторинга. Измерения следует проводить ночью на протяжении от 1 до 2 часов. Минимальное ночное водопотребление, определенное за период измерения, всегда включает некоторое количество потребленной воды, которое должно использоваться в качестве опорного значения в определенных зонах мониторинга. В течение ночи минимальные значения потребления существенно не изменяются при условии, что условия работы участка сети остаются неизменными. Поэтому, при нормальных условиях каждую ночь измеряются примерно одни и те же минимальные значения. При наличии утечки на участке расход воды во время ночных измерений значительно увеличивается и неизменно остаётся высоким.
Поскольку непрерывное измерение расхода позволяет непосредственно измерять фактический объем утечки, на эти изменения можно реагировать немедленно. Необходимые действия по локализации проблемы, например, закрытие кранов и задвижек для уменьшения размера зоны измерения, могут быть предприняты без промедления. Этот тип непрерывного измерения расхода довольно дорог в монтаже и эксплуатации. Он также требует детального знания гидравлики трубопроводной сети для выбора подходящих точек измерения. Обычно требуется тщательное и профессиональное обследование трубопроводной сети.
Измерение мгновенного расхода представляет собой альтернативу непрерывному измерению расхода с фиксированными точками измерения. В этом случае сеть проверяется через регулярные интервалы времени, в зависимости от потерь воды. При использовании метода измерения мгновенного расхода зоны мониторинга трубопроводной сети, как правило, должны быть меньше чем те, которые используются для проведения непрерывных измерений. Рекомендуется использовать участки сети от 1 до 10 км, чтобы влияние на измерения предполагаемого остаточного объема потребления и любых постоянных потребителей (таких как промышленные предприятия) было не слишком велико.
Если результат проверки герметичности участка трубопроводной сети указывает на наличие утечки, необходимо предпринять следующие шаги. Во-первых, необходимо сузить подозрительную зону до минимально возможного участка с подозрением на утечку, чтобы в конечном счете было возможно найти скрытую утечку воды как можно точнее. Одним из проверенных вариантов для предварительного определения расположения конкретного участка трубопроводной сети с утечкой является использование регистраторов шума.
Эти регистраторы представляют собой небольшие автономные устройства, способные улавливать и записывать в память шумы утечки. Они устанавливаются на трубопровод в доступных точках (гидранты, задвижки, тело трубы в колодцах или теплокамерах) на продолжительный период времени, чаще всего на ночь, и записывают шумы, присутствующие на трубах, в течение нескольких периодов, задаваемых при установке специалистом по поиску утечек. Если регистратор находится близко к месту утечки, уровень шума, который он зарегистрировал в течение ночи, будет значительно выше, чем у регистраторов, находящихся дальше от места порыва трубопровода.
Систематически меняя расположение регистраторов шума в пределах рассматриваемой зоны можно довольно быстро определить участки труб с наиболее сильным уровнем шума. Всего 6-8 регистраторов достаточно, чтобы сузить круг возможных мест с утечками в пределах района до нескольких сотен метров после нескольких ночей. При плановом обследовании сетей на возможные утечки мы используем корреляционные регистраторы шума Enigma, которые кроме записи уровня шума также способны определить точное расположение утечки в диагностируемом трубопроводе.
Если, однако, объем утечек в зоне мониторинга очень высок и существует непосредственный риск того, что вытекающая вода может нанести значительный ущерб зданиям, дорогам или другим объектам инфраструктуры, требуются более быстрые методы предварительного определения места повреждения. Именно здесь на помощь приходят портативные приборы, использующие электроакустические методы поиска скрытых утечек.
Для опреативного определения подозрительных участков сети с утечками используется элетронный стетоскоп. Специалист по течеисканию систематически исследует сеть с помощью этого прибора. Он открывает все крышки люков и оценивает уровень шума во всех доступных местах, включая задвижки и пожарные гидранты. Если характерный шум утечки слышен на арматуре, такие места помечаются и уровень шума на них сравнивается. Таким образом происходит процесс предварительной локализации места утечки.
Поскольку эффективность всех электроакустических методов очень сильно зависит от окружающего шума и от опыта оператора, такие проверки часто проводятся ночью. Это самое тихое время суток, а шум транспорта и потребление воды довольно низкие.
Самое большое преимущество этого метода предварительной локализации заключается в том, что он подходит для всех сетевых структур. На уровень шума, который слышен с помощью электронного стетоскопа, влияет конфигурация трубы, ее материал и диаметр, поэтому он очень индивидуален. Одна утечка редко звучит точно так же, как и другая, но в каждом случае утечка издает характерный шум, который нельзя перепутать с обычными шумами потока воды в водопроводной трубе.
Однако для того, чтобы можно было провести раскопки, необходимо точно определить место утечки, а это невозможно сделать простым прослушиванием арматуры. Один из методов, который успешно используется для поиска скрытых утечек воды на протяжении многих лет, является метод корреляции.
Этот метод точного определения места утечки заключается в установке датчиков-микрофонов в двух местах измерения (фитинги на трубопроводной сети) с обеих сторон участка трубы, на котором подозревается утечка. Сигналы от датчиков передаются по беспроводной связи на приемник, где они математически анализируются. Корреляционный течеискатель показывает утечку в виде корреляционного пика на дисплее ноутбука, а её расположение как расстояние от каждого из из двух датчиков в точках измерения.
Корреляционные методы требуют от специалиста большого опыта и понимания физических процессов, влияющих на распространение акустических волн в материалах, а точность определения места утечки в значительной степени зависит от длины участка трубы между двумя датчиками, а также материалом и диаметром трубопровода, наличии и типе изоляционного покрытия и даже от близости расположения утечки к одному из датчиков.
В частности, в пластиковых трубах точное определение места утечки часто бывает очень сложным, так как акустические волны не распространяется в пластиковых трубах так далеко, как в металлических. Поэтому часто бывает трудно определить место утечки в неметаллических трубопроводных сетях, особенно если расстояние между соседними фитингами очень велико. В этом случае шум утечки может даже не даже не достигнуть точек, в которых установлены датчики-микрофоны. Успешная корреляция, однако, все еще возможна, если использовать другой тип датчиков: гидрофоны. Гидрофоны устанавливаются внутрь трубы через различные штуцеры, чтобы иметь непосредственный контакт с водой. Поскольку распространение шума в воде происходит намного эффективнее, чем структурный шум в трубе, успешная корреляция с помощью гидрофонов возможна даже на длинных измерительных участках.
На практике точность обнаружения утечек зависит от точности имеющейся информации о трубопроводе. После успешной корреляции бывает полезно подтвердить результат и местоположение места утечки с помощью электроакустического метода.
Электроакустический метод уточнения места расположения утечки воды в земле является одним из способов поиска утечек воды в подземных трубопроводах. Он основан на использовании звуковых волн для определения местоположения утечки воды. Принцип работы электроакустического метода заключается в том, что специальные датчики, называемые геофонами, устанавливаются на земле вблизи трубопровода. Геофоны регистрируют звуковые волны, создаваемые утечкой воды, и передают сигнал на прибор, называемый анализатором звука. Анализатор звука обрабатывает полученные данные и выводит информацию о местоположении утечки воды. В зависимости от мощности утечки, ее местоположение может быть определено с точностью до одного метра.
Электроакустический метод имеет ряд преимуществ перед другими методами поиска утечек воды в подземных трубопроводах. Он позволяет быстро и точно установить местоположение утечки воды без необходимости проводить раскопки, что уменьшает затраты на ремонт и экономит время. Кроме того, этот метод применим на различных типах грунтов и может использоваться как для поиска утечек воды в трубопроводах, так и для поиска повреждений в напорных канализационных системах.
Однако, электроакустический метод имеет и ограничения. Например, он не всегда эффективен в случаях, когда утечка воды очень мала или затруднена ее доступность. Кроме того, этот метод требует определенной подготовки и специального оборудования, что может увеличить затраты на его применение.
Таким образом, электроакустический метод уточнения места расположения утечки воды в земле является эффективным и точным способом поиска утечек в подземных трубопроводах. Его применение может помочь сократить расходы на ремонт и экономить время, что делает его важным инструментом для поддержания надлежащего функционирования систем водоснабжения и канализации. При выборе метода поиска утечек воды в подземных трубопроводах, необходимо учитывать особенности конкретной ситуации и выбирать наиболее подходящий метод. Кроме того, следует помнить о необходимости правильного обслуживания и регулярного технического осмотра систем водоснабжения и канализации для предотвращения возникновения утечек в будущем.
Тепловизионный метод поиска утечек воды - это метод, который использует инфракрасные камеры для обнаружения утечек в трубопроводах и системах водоснабжения. Этот метод основывается на том, что тепловое излучение от утечки воды будет отличаться от окружающей среды, что позволяет обнаружить места, где происходит потеря тепла.
Чтобы использовать тепловизионный метод для поиска утечек воды, необходимо сделать следующее:
Этот метод может быть эффективен при обнаружении утечек воды, но имеет свои ограничения. Например, он не может определить точное место утечки, а только указать на места потенциальной утечки. Кроме того, этот метод не может быть использован в случаях, когда температура окружающей среды и воды слишком близки друг к другу.
Тепловизионный метод поиска утечек воды в теплотрассе является одним из наиболее эффективных и быстрых способов обнаружения утечек теплоносителя в системах теплоснабжения. Этот метод основывается на использовании инфракрасной термографии для обнаружения областей, где происходит потеря тепла, что может указывать на наличие утечек.
Принцип работы тепловизионного метода заключается в том, что термокамера снимает изображение поверхности грунта над теплотрассой и преобразует ее в тепловую карту, на которой отображаются различные температурные зоны. Утечки теплоносителя обычно приводят к появлению теплых участков на грунте, которые выделяются на тепловой карте в виде ярких, контрастных областей.
Для обнаружения утечек воды с помощью тепловизионного метода необходимо провести осмотр теплотрассы в течение ночного времени или в периоды низкой температуры окружающей среды, когда различия в температуре между поверхностью теплотрассы и окружающей средой наиболее заметны.
Тепловизионный метод является быстрым и эффективным способом поиска утечек воды в теплотрассе, который позволяет выявить проблемные участки и устранить их до того, как они приведут к более серьезным последствиям, таким как повышенные затраты на энергию и повреждения теплотрассы.
Все вышеперечисленные методы предварительной локализации и точного определения места утечки воды с использованием регистраторов шума, электронных стетоскопов, корреляционных течеискателей и грунтовых микрофонов, зависит от шума, создаваемого водой, вытекающей из места повреждения трубопровода. Однако утечка, определенная в ходе обследования участка трубопроводной сети, может не обязательно быть достаточно большой, чтобы создать слышимый шум. Вместо этого она может состоять из нескольких небольших утечек, которые сами по себе не создают измеримого или слышимого шума.
Методы обнаружения утечек, упомянутые выше, могут столкнуться с трудностями и по другим причинам. Например, отсутствие на объекте контактных точек (колодцев, задвижек, гидрантов и т.д.) или слишком большое расстояние между ними затрудняет применение акустических методов. Случай, который часто встречается на практике, - это обследование длинных участков магистральных трубопроводов. Измерение мгновенного расхода является эффективным способом проверки утечек на таком участке, но использование акустических методов для предварительной локализации и точного определения места повреждения часто оказывается безуспешным. Альтернативным подходом является метод трассировочного газа. Метод трассировочного газа основан на использовании гелия, который является инертным газом и не имеет никаких негативных воздействий на окружающую среду.
Процесс трассировки гелием обычно состоит из следующих шагов:
Преимущества метода трассировки гелием заключаются в его высокой точности и надежности. Кроме того, этот метод не требует разборки трубопровода и не наносит вреда окружающей среде.
Idea & Design by idea arts