Труба тече – пошук витоків води кореляційним методом

При підозрі на протікання труби для діагностики часто застосовується кореляційний метод, щоб виконати пошук витоків води. Він заснований на вимірі віброакустичного сигналу, що генерується витоком води двома датчиками, встановленими безпосередньо на трубопроводі. Якщо їх поставити з двох сторін від передбачуваного місця протікання труби та виміряти за допомогою 2-х канального аналізатора взаємно-кореляційну функцію (кроскореляційну), то можна визначити різницю (затримку) за часом поширення сигналу від витоку рідини до одного і другого датчика. Вона визначається максимумом функції кроскореляції сигналів, виміряних ними.

Якщо відома швидкість поширення звуку й метраж між датчиками, місце розташування витоку елементарно точно розрахувати за певною формулою:

l1,2=1/2 (l±v*t),

де l – скільки метрів між датчиками;

v – швидкість з якою йде звук, м/с;

t – затримка у часі, визначається максимумом кроскореляційної функції сигналів, виміряних парою датчиків;

l1,2 – відстань від протікання труби до одного (1), чи другого (2) вимірювального датчика.

Знак ± впливає те, до якого з 2-х датчиків визначаємо відстань від витоку, першого або другого.

Течошукачі, створені для реалізації цього методу пошуку місця де тече трубопровід, називають кореляційними течошукачами або кореляторами. Це – переносні мікропроцесорні пристрої. Використовуються для профілактичного обстеження наявних мереж – пошуку ділянок де тече трубопровід, і при точному виявленні точки дефекту при серйозній підозрі течі мережі.

Течошукачі – прилади для пошуку витоків води

Принцип дії таких течошукачів заснований на методі взаємної кореляції – включає вимірювання шуму витоку (звук і вібрація) у двох точках на трубопроводі. Як правило, датчики встановлюються на трубопровід або його арматуру в технічних колодязях чи інших доступних місцях. Перед їх установкою колодязі візуально оглядаються з метою:

• оцінювання можливості встановлення;

• визначення необхідності зняття ізоляції трубопроводу та зачистки передбачуваних точок установки від бруду та корозійних відкладень.

Наявність мулу, піску, бруду або підповерхневої корозії (викликає розшарування металу), значно знижує чутливість течошукача і, відповідно, ймовірність успішного виявлення витоку води.

Кореляційний спосіб на сьогодні базовий для пошуку витікання води у металевих (а за певних умов у пластикових) трубопроводах. Для визначення місця розташування течі кореляційними течошукачами на кінцях обстежуваної ділянки, на поверхню труби або запірної арматури ставляться два віброакустичні датчики. Вони фіксують звукові хвилі, що поширюються від витоку по рідині всередині труби. Фільтр, що настроюється, чітко їх виділяє, відсікаючи можливі перешкоди.

Сигнали передаються на блок оператора, де здійснюється їхня обробка. У її ході вони фільтруються для виділення значущих звуків течі на тлі сторонніх шумів. Далі здійснюється кореляційний аналіз. Маючи довжину ділянки та швидкість звуку у даному середовищі, визначається відстань до потрібного нам сигналу. Місце знаходження протікання труб визначається виходячи з розташування максимуму кореляційної функції.

Кореляційний течошукач складається з:

• приймального блоку (корелятора);

• блоків, що передають;

• датчиків, що встановлюються на магістраль.

Побудований на мікропроцесорі, який відповідає за обробку отриманих з датчиків даних. У більшості моделей приймальний блок поєднаний з дисплеєм та органами управління, що дозволяє обходитися без комп'ютера. У просунутих досконалих кореляційних шукачах пошуку витоків води, оброблення інформації та її аналіз відбувається на окремому ПК, найчастіше на захищеному ноутбуці.

Оператор бачить місце протікання труби на графіку (на діаграмі видно різкий стрибок рівня шуму у місці витоку), та додатково уточнює його акустичним способом – за сигналом у навушниках.

Умови для пошуку витоку води кореляцією

Щоб успішно шукати де тече труба потрібно:

• наявність точок доступу до труби або запірної арматури на початку та в кінці обстежуваної ділянки;

• тиск рідини у трубопроводі не менше 1,5 атмосфер (рекомендований – ≥ 3 атм);

• рекомендована віддаленість між датчиками – не більше 300 метрів (для пластикових виробів до 100 м);

• знати точну довжину ділянки та її трасування;

• не є обов'язковою умовою, але може позитивно впливати на результат – відключення циркуляції рідини на момент обстеження.

Переваги кореляційних течошукачів

У спеціалізованого обладнання для пошуку протікання води в прихованих трубах є плюси:

• висока точність знаходження місць витоків;

• незалежність від глибини прокладання магістралі;

• великий відсоток виявлення протікань води (яка модель приладу);

• можливість передачі сигналів радіоканалами до 1000 м;

• висока швидкість здійснення кореляційних розрахунків, що прискорює обслуговування та ремонт підземних комунікацій;

• універсальність, можливість застосування на сталевих, чавунних та пластикових трубопроводах, силових та слабо точних кабельних лініях;

• добра захищеність від перешкод, відсутність негативного впливу, який могли б надавати джерела індустріальних перешкод – лінії електропередач, промислові підприємства, залізничні та інші об'єкти;

• порівняно невеликі габарити та вага, що спрощують транспортування та експлуатацію кореляційних течошукачів до мереж де протікає труба;

• визначають точки й обсяги витікання із трубопроводів;

• легкість використання, відсутність необхідності спеціальних знань в операторів;

• зручність роботи з обладнанням, отримання інформації о місцях витоку води у трубопроводах візуально, і акустичним способом;

• висока якість, надійність і довговічність – навіть при інтенсивній експлуатації течошукачів у складних умовах.

Важливо. Важко виявити місце протікання на трубах з пінополіуретановою ізоляцією – система труба в трубі. Міжтрубний простір заповнений пінополіуретаном, що призводить до виникнення значного тиску в ньому, отже, малої енергії сигналу від течі.

На закінчення можна відзначити, що кореляційний метод, яким робиться пошук витоків, ефективніший. Дає більш точні результати (й меншою мірою залежить від слуху конкретного користувача), ніж застосування пристроїв на зразок акустичних течошукачів або геофонів.

Дозволяє виявляти місця витоків, виконувати трасування підземних комунікацій – металевих та неметалевих. Його застосовують для:

• діагностики запірної конструкції; пошуку пошкоджень на силових та сигнальних кабельних трасах;

• виявлення надлишкового тиску під час опресування труб;

• побудови схем трубопроводів під землею, внесення їх до інформаційних баз даних.

Різноманітність завдань робить його потрібним в багатьох галузях діяльності. Це обладнання застосовують у:

• системах централізованого тепло- та водопостачання – магістральних та розподільчих;

• для дослідження нафто- та продуктопроводів;

• у деяких інших областях.

Пам’ятаємо. Корелятори вимірюють різницю в часі, за який шум витоку досягає обох датчиків-акселерометрів, розташованих на пожежних гідрантах або засувках по обидва боки від місця протікання. Їх перевага полягає в можливості працювати з високими рівнями шуму фону і відрізняти звук витоку з поміж інших. Вони швидко та точно визначають фактичні джерела витоків, тим самим зменшуючи кількість помилкових розкопок. Завдяки здатності посилення сигналу, кореляційні шукачі течії ефективні при низькому рівні звуку витоку. Як правило, при грамотному аналізі здатні виявити відразу кілька витоків на ділянці.

Звертайтеся, щоб знайти виток води у Львові та області. Протікання у трубах шукаємо різними способами.

Також шукаємо підземні труби, виконуємо прочистку каналізації. Надає свої послуги сантехнік. Розповідаємо як чистити труби Кротом, що за пристрої використовують фахівці для очищення каналізації.