ÚSPEŠNÉ KORELÁCIE NA PRIVÁDZAČOCH

» Stiahnuť Prípadovú štúdiu v PDF

AQUASSCAN TM V SYDNEY ÚSPEŠNE LOKALIZUJE ÚNIKY VO VZDIALENOSTI VIAC AKO 1KM.

Gutermann AquascanTM (privádzačový) korelátor nedávno poskytol rad vysokovýkonných korelácií v meraniach vykonaných v Sydney, Austrália. Vodáreň v Sydney, spravujúca 1,2 km oceľových privádzačov vody priemeru 600 mm, vykonala sériu testov zameraných na zhodnotenie výkonnosti daného korelátora. Testovanie bolo uskutočnené v spolupráci s Veolia Water a Sydney Water s pomocou ADS Environmental.

Počas meraní bola zisťovaná výkonnosť akcelerometrov a hydrofónov. Inštalácia akcelerometrov je oveľa jednoduchšia, potrebujete len prístup k potrubnému systéme na uchytenie nie akcelerometrov pomocou magnetu. Pri inštalácii hydrofónov je potrebný jeho kontakt s vodným stĺpcom.

Oblasť osadenia
Meranie 1

Na obrázku 1 môžete na mape vidieť, že keď je snímač osadený na pozícii “A”, je to miesto hneď vedľa jednej najrušnejších diaľnic v Sydney, ktorá vytvára veľké množstvo nízkych frekvencií hluku pozadia. Je veľmi pravdepodobné, že tento hluk v pozadí môže prehlušiť zvuk úniku a znemožní koreláciu počas hustej premávky.

V takomto prípade je lepšie vykonať meranie v noci. Prvý únik vody bol nasimulovaný v bode “B” navŕtaním otvoru veľkého približne 1 mm. Otvorením šupátka v bode “D” bol nasimulovaný druhý únik, veľkosti 1 l/s únik pri otvorení na asi 2 otáčky a 0,3 l/s pri otvorení na pol otáčky.

Meranie 1 ukazuje simulovaný únik na oceľovom potrubí priemeru 600mm OD a vzdialenosti medzi snímačmi 746m, únik veľkosti 1l/s je simulovaný otvorením šupátka . Pri tomto meraní boli použité hydrofóny. Pri tejto vysokokvalitnej korelácii vidíme korelačnú špičku signalizujúcu pozíciu úniku vo vzdialenosti 428.3m od snímača A a 317.7m od snímača B. Korelátor zobrazil tento výsledok po 15 sekundách, poskytuje takmer okamžitý výsledok. Skutočná vzdialenosť úniku je 426m od senzora A a 310 od senzora B. Presnú vzdialenosť merania je potrebné ešte potvrdiť, pretože skutočná vzdialenosť je 736m, ale vzdialenosť zadaná korelátoru bola 746m, čo predstavuje chybu 10m.

Meranie 2

Meranie 2 zobrazuje simulovaný únik na oceľovom potrubí priemeru 600mm a meranej dĺžke 746m, únik je nasimulovaný otvorením šupátka o veľkosti 1l/s. Meranie bolo vykonané pomocou akcelerometrov a v okne korelačnej analýzy vidíme kvalitnú korelačnú špičku predstavujúcu únik vo vzdialenosti 428.3m od senzora A and 317.7m od senzora B. Skutočná poloha úniku bola 426m od senzora A and 310 od senzora B. Rozdiel medzi Meraním 1 a Meraním2 je v tom, že pri meraní 1 boli použité hydrofóny a pri meraní 2 boli použité magnetické akcelerometre.

Navŕtanie potrubia je potrebné k osadeniu hydrofónov aby mohli zaznamenávať zvuk a tlakové vlny priamo vo vodnom stĺpci, zatiaľ čo akcelerometre sa pripájajú na potrubie pomocou vstavaných magnetov a snímajú zvuky putujúce pozdĺžne po stene potrubia. Kvôli jednoznačnému úspech pri meraniach číslo 1 a 2 bol meraný úsek predĺžený na 126m a veľkosť úniku bola znížená na 0,3l/s.

Meranie 3
Meranie 4

Meranie 3 ukazuje koreláciu s použitím hydrofónov a Meranie 4 je vyhotovené pomocou akcelerometrov. Pomocou hydrofónov pri meraní 3 bol únik okamžite nájdený a vysoko kvalitná korelačná špička ukazuje jeho presnú polohu. Tento únik je simulovaný pretekajúcim ventilom na 0,3 l/s.

Meranie 4 zobrazuje polohu úniku skorelovanú pomocou akcelerometrických senzorov. Na zistenie miesta úniku museli byť použité filtre a aj napriek tomu je korelačná špička je oveľa menej dominantná ako pri použití hydrofónov. Koreláciu pomocou akcelerometrov jednoznačne ovplyvnili okolité šumy, ktoré potlačili zvuk samotnej poruchy. Skutočnosť, že senzor A bol ihneď vedľa “Liverpool Road”, jednej z najrušnejších ciest v Sydney, má za následok väčšie množstvo hluku v pozadí. Ak by toto meranie bolo vykonané v noci, keď je slabšia premávka, očakávam, že kvalita korelácie by bola oveľa vyššia.

Ďalšia simulovaná porucha o veľkosti 5 l/s bola vytvorená pomocou navŕtavacieho pásu a pripojením plastovej hadice čo bola extrémne náročná skúška prístroja. Tento únik na vzdialenosti 1226m nebol zistený ani použitím akcelerometrov alebo hydrofónov. Meranie 5 ukazuje nekvalitnú korelačnú špičku asi 50 m od skutočnej polohy úniku. Toto meranie bolo vykonané pomocou hydrofónov.

Senzor B bol potom preložený aby meraný úsek dosahoval vzdialenosť 220m 1mm dierka na potrubí predstavuje únik o veľkosti 8 l/ s. Úspešný výsledok tejto korelácie je viditeľný v Meraní 6, únik bol zaznamenaný do 30 sekúnd. Označená pozícia nájdeného úniku je 100,1m od snímača A a113.9m od snímača B, to znamená, že je určená s presnosťou do 100mm.

Meranie 5
Meranie 6
Meranie 7

Meranie 7 zobrazuje vyhľadanie rovnakého úniku pomocou hydrofónov. Toto meranie zaznamenalo simulovanú poruchu, ale na naše veľké prekvapenie po použití funkcie “potlačenie hluku” sa zobrazila nová ostrá špička v tesnej blízkosti snímača A, vzdialená iba 5 metrov od tohto bodu. Nakoľko hydrofóny sú nastavené na nižšie frekvencie ako akcelerometre, dokázali úspešne vyhľadať vyššiu frekvenciu skutočného úniku na pozadí nižších frekvencií okolitého šumu. Táto nová špička prezentovala skutočný únik, ktorý sa nám potvrdil prieskumom daného miesta pôdnym mikrofónom Aquascope 3.

Simulovaný únik v bode B bol vypnutý a ďalšie merania nám poskytli korelačné krivky poukazujúce na únik v rozmedzí 4 – 6 metrov od bodu A, pozri korelácie nižšie. Po týchto meraniach nasledovalo preskúmanie predpokladaného miesta úniku pôdnym mikrofónom Aquascope 3. Zvuk poruchy bol jasne počuteľný. Potvrdenie úniku bude vykonané výkopom v danom mieste. Ďalšie meranie bolo uskutočnené presunutím snímača B do bodu B. Po krátkej dobe sa opäť zobrazila kvalitná korelačná špička, ktorá ukazovala miesto poruchy vo vzdialenosti 6m od snímača A. To nám len potvrdilo naše podozrenie, ža sa v tomto mieste nachádzy skutočná porucha, ktorú sme následne pomocou Aquascopu 3 dohľadali.

Záver

Korelátor Aquascan TM určený na vyhľadávanie porúch na dlhých úsekoch potrubí úspešne našiel nasimulované poruchy veľkostí 1l/s a 0,3l/s na vzdialenostiach 746m a 1226m a to ako s hydrofónmi tak aj s akcelerometrami počas meraní vykonaných v priebehu dňa.

Testovaním sme zistili sa, že hydrofóny fungovali pri vyhľadávaní nasimulovaných porúch lepšie ako akcelerometre. Ale napriek tomu sa tiež sa potvrdilo, že okolité šumy pochádzajúce z hustej cestnej premávky spôsobujú väčšie rušenie hydrofónov ako akcelerometrov. Je to zapríčinené tým, že hydrofóny dokážu zachytiť aj oveľa nižšie frekvencie ako akcelerometre, ktoré snímajú frekvencie šumov šíriacich sa po povrchu potrubia, a hustá cestná premávka produkuje práve hluky o nízkych frekvenciách.

Nasimulovaný únik nebol na vzdialenosť 1226m zaznamenaný ani jedným typom snímačov, ale som presvedčená, že vďaka pokrokovej technológii, ktoré tento korelátor využíva by tento únik bol nájdený pri nočnom meraní, kedy by okolité rušivé šumy boli výrazne nižšie.

Korelátor na vyhľadávanie únikov vody dokázal nájsť poruchy s presnosťou do 2 metrov. Tieto nepresnosti sú zapríčinené drobnými zmenami rýchlosti zvuku poruchy. Zadaná hodnota rýchlosti šírenia zvuku, ktorú zadávame korelátoru sa mierne líši od skutočnej hodnoty v dôsledku korózie a inkrustácie potrubia. Vždy platí zásada, že čím je poloha poruchy bližšie k stredu medzi snímačmi, tým bude výsledná nepresnosť menšia. Po zistení predpokladaného miesta úniku korelátorom je potrebné preskúmať toto miesto pôdnym mikrofónom alebo dotykovou tyčou a tým spresniť skutočnú polohu úniku. Pôdne mikrofóny sú vhodné na nižšie frekvencie a elektronické dotykové tyče na vyššie frekvencie. 

Bolo zaujímavé zistiť, že štandardný korelátor Aquascan 610 od spoločnosti Gutermann dokázal presne nájsť úniky na veľké vzdialenosti a preto sa niet čomu čudovať, že mnoho ľudí ho považuje za najlepší korelátor na svete.