УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ РАЗРЫВОВ ТРУБОПРОВОДОВ В СИСТЕМЕ КАНАЛИЗАЦИИ

Полезная модель относится к системе городской канализации и предназначена для автоматизированного обнаружения нарушений целостности (разрывов) напорных трубопроводов при их эксплуатации и оперативного принятия решений по локализации и устранению аварийной ситуации.
Известно устройство для обнаружения утечек в магистральных трубопроводах по патенту РФ №2233402, МПК F17D 5/02, 2002.
Принцип работы указанного устройств основан на регистрации времени прихода двух ударных волн пониженного давления, образующихся в момент местного разрыва или повреждения трубопровода, на концы контролируемого участка трубопровода, нахождении разности времени прихода указанных волн и определении местоположения утечки.
Недостатком данного устройства является то, что оно содержит большой набор специальной дорогостоящей аппаратуры и использует для обработки результатов измерений достаточно сложную методику.
Известно устройство по патенту РФ №2302584, МПК F17D 5/02, 2006, которое выбирается в качестве прототипа. Данное устройство содержит пункт контроля, на каждом конце контролируемого участка трубопровода последовательно включенные датчик давления, усилитель-преобразователь и управляющий блок клапана, подключенный к клапану-отсекателю, на первом конце контролируемого участка трубопровода источник питания, обмотку и контакты реле, ключ, вычислительный блок и передатчик, который через контакты реле соединен с источником питания, причем к плюсовой клемме источника питания последовательно подключены обмотка реле и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя, а выход ключа соединен с минусовой клеммой источника питания, к выходу вычислительного блока последовательно подключены формирователь кода, сумматор, фазовый манипулятор, генератор высокой частоты, усилитель мощности и передающая антенна.
Недостатком указанного устройств является наличие сложного оборудования и специальной методики определения места повреждения трубопровода.
Заявляемое устройство позволяет осуществлять контроль расхода сточной жидкости по двум и более одновременно работающим напорным трубопроводам канализационной насосной станции и контроле давления в напорных трубопроводах при открытых секционных задвижках между напорными трубопроводами. При этом используются только датчики расхода и давления, которые устанавливаются в камерах в начале напорных трубопроводов.
Использование предлагаемой схемы устройства позволяет упростить процесс регистрации и обработки изменения гидродинамических параметров жидкости в напорном трубопроводе и тем самым существенно сократить время принятия решения сменным оператором по устранению внештатной ситуации.
Принципиальная схема устройства для автоматизированного обнаружения разрыва напорных трубопроводов в системе канализации (фиг.1) включает следующие элементы:
1. Канализационная насосная станция (КНС).
2. Коллектор.
3. Трубопровод №1.
4. Трубопровод №2.
5. Трубопровод №3.
6. Программируемый логический контроллер (ПЛК).
7. Автоматизированное рабочее место (АРМ) в местном диспетчерском пункте (МДП) на КНС.
8. АРМ диспетчера в центральном диспетчерском пункте (ЦДЛ) канализационной системы.
9. Датчик расхода на трубопроводе №1.
10. Датчик давления на трубопроводе №1.
11. Отсекающая задвижка трубопровода №1.
12. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода №1.
13. Датчик расхода на трубопроводе №2.
14. Датчик давления на трубопроводек№2.
15. Отсекающая задвижка трубопровода №2.
16. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода №2.
17. Датчик расхода на трубопроводе №3.
18. Датчик давления на трубопроводе №3.
19. Отсекающая задвижка трубопровода №3.
20. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода №3.
Предлагаемое устройство позволяет обнаруживать разрывы трубопроводов с помощью одновременного контроля расхода и давления на 2-х и более работающих трубопроводах (3, 4 и 5) и оценка различий расхода и давления на поврежденном (увеличение расхода и уменьшение давления) и не поврежденных (уменьшение расхода) трубопроводах. Кроме того, данное устройство позволяет исключить влияние дросселирования запорно-регулирующей арматурой со стороны КНС на обнаружение разрыва напорного трубопровода.
Для контроля и формирования аварийного сигнала о разрыве трубопровода используются эксплуатируемые на напорных трубопроводах промышленные датчики контроля расхода (9, 13 и 17) и датчики давления (10, 14 и 18). Данные измерительных приборов обрабатываются в ПЛК (блок 6).
Информация о возможном разрыве напорного трубопровода передается автоматически с ПЛК на АРМ сменного оператора в МДП КНС (блок 7) и в ЦДП канализации (блок 8) по волоконно-оптической линии связи с использованием автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления (АСДКУ КНС) насосными станциями.
Если в течение установленного времени сменный оператор не принял должных мер по устранению внештатной ситуации, контроллер формирует команду на закрытие отсекающей задвижки неисправного трубопровода (11, 15 или 19) и передает ее на электропривод соответствующей отсекающей задвижки (12, 16 или 20).
Таким образом, использование предлагаемой схемы устройства позволяет существенно сократить время принятия решения по устранению внештатной ситуации и снизить риски возникновения неконтролируемых аварийных ситуаций в канализационной системе.