Derrame principal de la transmisión: Cómo reducir el riesgo de una falla catastrófica (página 2)

Detección estándar del derrame y tuberías de gran diámetro

La detección estándar del derrame implica escuchar las señales acústicas cualquiera que sean en la superficie de tierra o en una guarnición conectada con la tubería tal como una válvula o una boca de riego. Si el equipo de la detección del derrame escucha en la superficie con un palillo para escuchar o un micrófono de tierra entonces la señal acústica de una transmisión es más difícil de oír pues estas tuberías son a menudo más profundas que la tubería de distribución (hasta 50 pies de profundo en algunos casos). En estos casos el éxito de la detección de superficie inferior acústica del derrame que dependerá de varios factores. La distancia del derrame al punto de supervisión alterará la exactitud de la señal detectada con un ruido índice de la atenuación de DB 40 por el metro de suelo (Hunaidi y otros, 1999). Derrames más profundos son por lo tanto mucho más difíciles de remontar y detectar. Señales altas se atenúan rápidamente en el suelo a bajas frecuencias además más alta atenúe rápidamente en el suelo comparado a frecuencias. El tipo de suelo en la supervisión el área también influenciará la calidad de la señal del derrame recibida en la superficie. Un suelo arenoso proporciona la buena conducción sana en comparación con un suelo basado de arcilla, que da un sonido de conducción pobre.

Si el dispositivo que escucha se fija sobre la tubería vía una guarnición éste tendrá más ocasión de escoger encima de una señal de ruido. Sin embargo, dependiendo del material de la tubería, del diámetro de la tubería y del sistema ejerza presión sobre la señal no puede viajar suficientemente lejos para que un derrame sea oído. En la transmisión las guarniciones de los sistemas son a menudo distancias grandes que hacen aparte y así hacer correlación con cualquier ruido del derrame, muy difícil.

La detección acústica a lo largo de la tubería sí mismo del derrame que usa los madereros también traerá el material de la tubería en la consideración. Diversos materiales de la tubería afectarán la frecuencia y la amplitud dadas cerca de un derrame y por lo tanto diversos tipos de derrames emitirán señales que varían. El más acústico supervisando el hardware se diseña supervisar el fibrocemento tradicional (CA) o echar o el hierro dúctil instala tubos, pero durante los veinte años pasados éstos han sido substituidos por el agua del PVC líneas. Sin embargo, la detección acústica del derrame de las tuberías del PVC prueba más difícil que el agua provea a las tuberías construidas de los materiales más tradicionales debido a un aumento en acústico atenuación experimentada con las tuberías del PVC. Las tuberías plásticas tienen una atenuación más alta que líneas metálicas debido a su flexibilidad creciente que les hace una energía más eficiente radiadores. La atenuación acústica es 5 veces mayor que en tuberías de hierro, con amplitud de una señal del derrame que disminuye rápidamente por 0.25dB/m (Hunaidi y otros., 2000). La causa de esto es la radiación de la energía del sonido del derrame en el suelo adyacente como la tubería vibra. Las pruebas demuestran a eso la gama de frecuencia óptima para 6 estándares " (150m m) PVC la tubería está entre 15-100Hz, aunque esto será afectada por el diámetro de la tubería y condiciones en el sitio, incluyendo tráfico y tipo del suelo. Ambos pueden interferir con la señal del derrame frecuencia. Generalmente, para el PVC instala tubos, la señal acústica emitida por un derrame será <50Hz (Hunaidi y otros., 2000, 2004).

Un aumento en la presión de la tubería a la hora del derrame dará lugar a la creciente frecuencia. Esto está en respuesta al caudal más alto dentro de la tubería y producirá la misma señal de la frecuencia mientras la abertura o el derrame en la tubería siga siendo de un de tamaño fijo. Para Frecuencias más altas de las tuberías de PVC de >35Hz que acompañarán un aumento en la presión.

Las líneas de servicio de agua se extienden por el diámetro lo cual necesita ser tomado en consideración cuando se monitoree por derrames. Las ondas acústicas producidas por el derrame no viajan por separado con la base de la pared y del agua de la tubería, pero juntos para así hacer que el diámetro de la tubería también afecte la señal del derrame. Se sabe ya que las señales del derrame recorren mayores distancias en tuberías de metal comparados con tuberías plásticas debido a una atenuación reducida dentro de la tubería. No obstante grandes diámetro de tuberías tendrán el mismo efecto en la señal del derrame, debilitándolo y haciéndolo más difícil de detectar. El aumento en diámetro reduce con eficacia la frecuencia del ruido del derrame para dar lugar a la mayor atenuación de la señal del derrame a través de la tubería.

Métodos y tecnologías para reducir el riesgo de la falla

Hay un número de metodologías y de tecnologías que están ganando respeto a la ayuda con el examen de la condición del activo de la transmisión y la detección de los derrames. La práctica normal del funcionamiento para descubrir los derrames es lo siguiente:

 Inspección de todos los compartimientos de la válvula (incluyendo válvulas de aire, deslavados, válvulas de control, bocas de riego, etc.) para las muestras de la salida de las glándulas de la válvula, empalmes de tubería etc.

 El sonido de la tubería en su totalidad, con el equipo acústico del especialista para detectar los derrames, si se sospechan.

 Examinación del trabajo de la tubería de descarga de deslavados a lo largo de cada tubería.

 Inspección de las zanjas adyacentes, diques y descargas del dren de campo, para las muestras de la salida de la tubería.

 Para examinar todas las instalaciones del metro al principio, a lo largo y en de extremo de cada tubería, y las lecturas del flujo de la toma para el uso en realizar un equilibrio del agua para cada sistema principal del tronco.

 Para identificar y confirmar todos los ramas y conexiones (conexiones incluyendo del servicio) de la tubería, y determine atraviesa estas conexiones.

Las metodologías también un distrito medido incluye medidas usando temporal o metros permanentes a evaluar si hay derrames en un estiramiento de la tubería. Esto no demuestra donde está un derrame, solamente demuestra si hay un problema o no.

Hay un número de herramientas del examen de la condición del activo que se pueden utilizar para determinar el riesgo de la falla. En métodos electromagnéticos concretos pretensados de la tubería del cilindro (PCCP) por ejemplo remote-field eddy current se puede utilizar para determinar la cantidad de tensión en un PCCP instale tubos cuando está combinado con la información sobre la operación de la fuente a través de esa tubería.

Figura 2. La herramienta de Remote-Field Eddy Current en la tubería de PCCP

La herramienta externa del examen de la corrosión (ECAT) es otra herramienta que se puede utilizar en la tubería metálica para determinar el grueso de la pared exterior de la corrosión y de la tubería de tal modo que da información sobre el estado "in-situ" del trabajo de la tubería.

Figura 3. Herramienta ECAT en acción

De acuerdo con la medida mínima del grueso de la pared y la profundidad con el hoyo más profundo, un peor caso del rango de corrosión puede ser estimado asumiendo el grosor máximo original de la pared como especificada. Esto entonces se puede aplicar a la sección más delgada para estimar el tiempo de la corrosión directa de la pared.

Además de estas técnicas, la tecnología de SaharaTM se puede utilizar en los sistemas de transmisión. Esto utiliza la tecnología similar al sistema de la distribución acústica de herramientas del ruido. Sin embargo esta unidad es desplegada directamente en la transmisión principal y "es llevada al derrame "

Fig.4 Esquema del sistema principal de la detección del derrame de la transmisión Sahara

Gerencia de activo usando GIS

Además de las nuevas tecnologías y de las metodologías que se han intentado y probado hay también esfuerzos de la gerencia de la base de datos que pueden ayudar a reducir el riesgo de la falla de la tubería. Por ejemplo trazando y analizando datos de la localización del derrame, apuntando potencial de la corrosión, y la evaluación los transeúntes de la presión en el sistema de decisiones de gerencia que ayudarán a menudo con el sistema a corto plazo y a largo plazo para reducir fallas.

La figura X abajo muestra un ejemplo donde el suelo corrosivo se ha determinado y trazado sobre los mapas GIS con una línea de tuberías de agua del sistema. Las áreas que están a más alto riesgo de posible corrosión son después resaltadas y se pueden apuntar y dar prioridad para análisis futuros.

Figura 5 El mapa GIS apuntando al riesgo de corrosión del sistema de líneas de tuberías

Debido a las complejidades de la detección del derrame en tuberías de gran diámetro habrá siempre problemas para localizar los derrames. Sin embargo, como el conocimiento de la condición del activo del sistema mejora la probabilidad de reducir el riesgo de cualquier falta catastrófica aumentará significativamente.

Referencias

O. Hunaidi and Wing T. Chu (1999) Acoustical characteristics of leak signals in plastic water distribution pipes.

Applied Acoustics 58, pp. 235-254

O. Hunaidi, Wing T. Chu and W. Guan (2000) Detecting leaks in plastic pipes. AWWA 92, (2), pp. 82-94

O. Hunaidi, A. Wang, M. Bracken, T. Gambino and C. Fricke (2004) Acoustic methods for locating leaks in

Municipal water pipe networks (47062). NRC-CNRC, Canada

Subsurface Instruments. Subsurface Leak Detection: Water Leak Detection Seminar.

http://www.sslocators.com/ [2/1/05]

Giuliana Myrick

Andrew Chastain-Howley

WPRC, Water Gardens Place, 100 E 15th Street, Suite 310, Fort Worth, TX 76102