Systemy monitoringu w sieci wodociągowej (2). Ciśnienie pod nadzorem

pdf pdf

 Czasami, ze względu na warunki obiektowe, przepływomierze zabudowuje się na rurociągach, a odczyt musi być realizowany w innym miejscu. Wówczas tworzy się układy rozdzielne. Przepływomierze elektromagnetyczne służą do pomiaru przepływu cieczy elektrycznie przewodzących w instalacjach rurowych. Przepływomierz nie zawiera wewnętrznych elementów mechanicznych, co zapewnia niezakłócony przepływ mierzonego medium pełnym przekrojem rurociągu.

Przepływomierzem można mierzyć ciecze czyste, zawiesiny, pulpy, roztwory o różnej agresywności chemicznej. Brak elementów mechanicznych zapewnia wysoką trwałość nawet w przypadku mediów o silnie ścierających własnościach.

Przepływomierze elektromagnetyczne znajdują zastosowanie w szerokim zakresie średnic. Czujnik pomiarowy należy montować w miarę możliwości przed elementami armatury, które wywołują zaburzenia przepływu. Zachowanie prostych odcinków zapobiegnie powstawaniu błędów pomiarowych:

* odcinek dopływu ≥ 5 x DN,

* odcinek wypływu ≥ 3 x DN.

Urządzenia te są bardzo dokładne – średnia dokładność pomiaru wynosi 0,5%. Przepływomierze elektromagnetyczne, dzięki odpowiedniemu wykonaniu, są odporne na trudne warunki środowiskowe. Mogą one prawidłowo funkcjonować w zakresie temperatur od -20 do +60ºC. Stopień ochrony obudowy przepływomierzy jest bardzo wysoki, gdyż urządzenia te są zabezpieczone przed wnikaniem pyłów i całkowicie chronione przed dotykiem. Obudowa nadaje się do ciągłego zanurzenia w wodzie (zatopienia) w warunkach opisanych przez wytwórców urządzeń. Powyższe informacje potwierdzają fakt, iż przepływomierze elektromagnetyczne mogą być z powodzeniem stosowane dla potrzeb monitoringu sieci wodociągowej.

Drugim rodzajem urządzeń wykorzystywanych do monitorowania przepływu w sieci wodociągowej są przepływomierze ultradźwiękowe. Zasada działania przepływomierza ultradźwiękowego bazuje na pomiarze różnicy czasów przejścia fali ultradźwiękowej. Przepływomierz tego typu jest idealnym rozwiązaniem w przypadku pomiaru jedno- lub dwukierunkowego przepływu cieczy czystych i lekko zanieczyszczonych. Dopuszczalna zawartość ciał stałych wynosi < 5%, zawartość pęcherzy gazu < 1%. Czujniki zaciskane mogą być stosowane zarówno na rurociągach jednorodnych, jak i z wykładzinami.

Oferowane na rynku przepływomierze ultradźwiękowe mogą być zastosowane dla rozległego zakresu średnic rurociągów (w zupełności wystarczające na potrzeby monitoringu sieci wodociągowej). Dokładności pomiaru różnych urządzeń wahają się w zakresie od 0,5% do 3,0%. Są przepływomierze ultradźwiękowe z możliwością instalacji czujników na zewnątrz rurociągu oraz urządzenia z zabudowanymi czujnikami. Te pierwsze dają możliwość bezinwazyjnej instalacji i pracy, te drugie są natomiast montowane wraz z całym urządzeniem za pomocą przyłączy kołnierzowych lub gwintowanych. Dopuszczalna temperatura otoczenia oraz medium znacznie przekracza stany, jakich możemy się spodziewać podczas monitorowania sieci wodociągowej.

Układ może być stosowany praktycznie dla wszelkich wykonań materiałowych, np. na rurach z tworzywa sztucznego, ze stali węglowej lub żeliwnych z wykładzinami cementowymi lub z EPDM. Jedynym warunkiem jest akustyczna przenikalność materiału rurociągu.

W efekcie oferowana technika obejmuje szeroki zakres zastosowań, od instalacji w gospodarce wodno-ściekowej po przemysłowe procesy technologiczne.

Urządzenia do pomiaru ciśnienia Bardzo ważnym parametrem hydraulicznym, który jest monitorowany w sieci wodociągowej, jest ciśnienie. Na rynku dostępnych jest obecnie bardzo wiele urządzeń do monitorowania ciśnienia w sieci wodociągowej.

Elementem pomiarowym ciśnieniomierza może być bezolejowa, pojemnościowa cela ceramiczna lub metalowa, której membrana wykonana jest odpowiednio z materiału ceramicznego lub metalu. Zmiany ciśnienia medium powodują zmiany odkształcenia membrany, te zaś są przenoszone na celę pomiarową i powodują zmiany pojemności elektrycznej między jej okładkami. Pojemność ta jest przetwarzana w przetworniku na proporcjonalny sygnał elektryczny.

Innym przykładem urządzeń do pomiaru ciśnienia są sygnalizatory, które mogą monitorować ciśnienie względne i absolutne gazów, par oraz cieczy.

Urządzenia do pomiaru ciśnienia charakteryzują się bardzo wysoką odpornością na temperaturę medium oraz temperaturę otoczenia. Dokładność urządzeń jest również bardzo wysoka – waha się w granicach od 0,075 do 1,0%.

Przetworniki charakteryzują się możliwością pracy przy bardzo dużym ciśnieniu medium, dochodzącym do 40 MPa, a w specjalnych wykonaniach nawet do 70 MPa. Na podstawie przeprowadzonej analizy można z całą pewnością stwierdzić, że wszystkie te urządzenia można z powodzeniem zastosować przy aplikacjach monitoringu sieci wodociągowej.

Przykładowe wyposażenie W komorach pomiarowych znajdują się następujące urządzenia:

* wodomierze,

* przetworniki ciśnienia,

* rejestratory odpowiedzialne za zbieranie danych z mierników i wysyłanie ich na serwery,

* czujniki zalania i otwarcia komory,

* nadajniki wysyłające informacje o stanie naładowania akumulatora,

* reduktory ciśnienia w niektórych studniach wodomierzowych.

Natomiast w niektórych punktach wewnętrznych (tzw. słupkach), znajdujących się na rurociągach należących do Zakładów Wodociągowych, zamiast wodomierzy zainstalowano przepływomierze elektromagnetyczne. Zewnętrzny zestaw urządzeń składa się z akumulatora (wymiana i ładowanie akumulatora odbywa się co 2-9 miesięcy w zależności od obciążenia układu i warunków lokalnych) oraz skrzynki połączeniowej i sterowniczej. Na fotografiach zostały zaprezentowane wyposażenie przykładowej studni zakupowej oraz czujnik zalania komory.

dr inż. Florian Grzegorz Piechurski
pdf pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij