Спосіб визначення наявності і кількості витоків в напірній мережі і її стану

31787 Винахід відноситься до області водопостачання, зокрема, до техніки контролю водопровідних мереж. Відомий спосіб визначення наявності і кількості витоків у напірній мережі і її стану, який полягає у визначенні різниці між подачею, яка подається у мережу в розрахунковий момент, і суми шляхових і зосереджених в окремих точках витрат. При цьому у зв'язку з тим, що для використання цього способу необхідно, щоб усі точки були обладнані витратомірами, що дуже складно і дорого, то використовують розрахунковий метод, виходячи із припущення, що усі вузлові витрати умовно фіксовані для кожного розрахункового випадку. [1]. Недоліками відомого способу є його складність і недостовірність через прийняті припущення. В основу винаходу поставлена задача: спосіб визначення наявності і кількості витоків в напірній мережі і її стану шляхом використання показань установлених на початку мережі штатних приладів, і залежності витоків із напірної мережі від тиску в ній спростити і підвищити достовірність. Указана ціль досягається тим, що наявність витоків в напірній мережі визначають за наявністю показань установленого на початку мережі витратоміра в нічний час (як правило в 3-4 години), коли споживання води споживачами практично відсутнє, і всю витрату води, яку показує витратомір, можна практично вважати витоками через пошкодження мережі і сантехнічних обладнань в цей час. Кількість витоків у будь-який іншій час і стан мережі визначають за формулою для визначення витоків рідини із отворів Q = m w 2 g H [2], де: m - коефіцієнт витрачання; w - площа отворів; g - прискорення вільного падіння; Н - тиск рідини в м. вод. ст. При цьому, об'єднуючи постійні величини даної формули в один загальний постійний для визначеного терміну коефіцієнт "a", одержують для даної мережі формулу для визначення витоків із неї і стану мережі у вигляді: Qp вит = a Pt , де: Рt - показання манометра, установленого на початку мережі, у будь-який час. Qн.ч. a= , Pн.ч. підставляючи в неї показання Коефіцієнт a для даної мережі одержують за формулою витратоміра Qн.ч. і манометру Рн.ч. у нічний час. Кількість витоків за заданий термін від Т1 до Т2 (наприклад, за добу) визначають за формулою: T2 Q t вит = a ò P( t ) dt . T1 Якщо тиск в мережі не регулюється за заданою програмою за допомогою регулятора режиму роботи насоса, то функція P(t), як правило, не закономірна, і в цьому випадку зручніше користуватися графічним методом визначення витоків. Для цього спочатку будують графік залежності кількості витоків від тиску в = a Pi , Q задаючись значеннями Рі від нуля до максимального для даної мережі, мережі за формулою Рівит а потім, використовуючи цей графік як характеристику стану мережі на визначений термін і показання манометра в заданий час, будують графік залежності витоків Qt вит від часу t в межах терміну від Т1 до Т2. Площа цього графіка визначає кількість витоків за термін від Т 1 до Т2. Якщо мережа починається від насосної станції і вона не обладнана витратоміром, то визначення наявності і кількості витоків у нічний час можна здійснити за паспортною характеристикою Q-H штатного насоса або по сумарною характеристикою кількох штатних насосів, якщо їх в насосній станції більше одного. Ця сукупність нових суттєвих ознак у взаємодії з відомими дозволяє суттєво спростити і підвищити достовірність визначення витоків і стану мережі через відсутність припущень, властивих прототипу, і цей спосіб може здійснюватись у будь-який час обслуговуючим персоналом. Крім цього, цей спосіб надає можливість діагностувати становище мережних трубопроводів, визначати найбільш пошкоджені з них і планувати їхній ремонт і заміну. На фігурах зображений графічний метод способу визначення витоків: фіг. 1 - графік залежності кількості витоків від тиску в мережі на визначений термін; фіг. 2 - графік залежності витоків від часу в межах заданого терміну; фіг. 3 - приклад визначення наявності і кількості витоків в мережі в нічний час за паспортною характеристикою насоса. Визначення витоків виконують таким чином. В нічний час (як правило, в 3-4 години), коли споживання води споживачами практично відсутнє, знімають показання установлених на початку мережі манометра і витратоміра. Якщо витратомір показує подачу більше нуля, то вважають, що ця подача дорівнює витокам із мережі при заміряному тиску в ній 31787 через пошкодження в мережі і сантехнічних обладнаннях. Якщо мережа починається від насосної станції, яка не обладнана витратоміром, то кількість витоків визначають за паспортною характеристикою штатного насосаабо за сумарною характеристикою кількох штатних насосів, якщо їх в насосній станції більше одного, відкладаючи на осі Н показання манометра і визначаючи по осі Q величину витоків, як показано на Qн.ч. a= Pн.ч. Q p = a Pi , фіг. 3. Потім за формулою рахують коефіцієнт "a". Після цього за формулою задаючись значеннями Р і від нуля до максимального для даної мережі, вираховують значення витоків Qp і будують графік залежності витоків від тиску в мережі, як показано на фіг. 1. Цей графік характеризує, на визначений обмежений термін, стан зносу (пошкодження) мережі. Якщо строїти такі криві залежності на цьому графіку в інші наступні терміни, то вони будуть проходити вище попереднього, внаслідок більшого зносу мережі і збільшення через це витоків в неї. Таке сімейство кривих на графіку буде характеризувати стан і швидкість зносу (пошкодження) мережі за більш широкий термін (наприклад, за роки) і може служити критерієм діагностування стану і планування ремонту або заміни мережі. Для визначення витоків в мережі за заданий термін від Т 1 до Т2 підставляють функцію залежності тиску T2 Q t вит = a ò P( t ) d t T1 від часу Р(t) у формулу і вираховують їхню кількість. Якщо тиск в мережі не регулюється за заданою програмою за допомогою регулятора режиму роботи насоса, коли функція Р(t) не закономірна, то знімають показання манометра P(t) через кожний проміжок часу (наприклад, через годину) і наносять їх на графік залежності Qt вит від часу t і сполучають їх кривою, як показано на фіг. 2. Потім вираховують площу фігури, обмеженої кривою і осями Qt вит і t, яка визначає кількість витоків в мережі за термін від Т 1 до T2. Таким чином, це технічне рішення дозволяє просто, без проведення складних розрахунків і з достатньою для практичних цілей точністю і достовірністю визначити наявність і кількість витоків в напірній мережі або, послідовно обмежуючи частини в її складових частинах і міста їх пошкодження, а також діагностувати стан і спланувати ремонт або заміну мережі. Це особливо суттєво, якщо зважити, що мережі, як правило, прокладають під землею, і витоки в них можна виявити тільки за допомогою спеціальних коштовних пристроїв або візуально а появою води на поверхні після значного її витоку із мережі. Джерела інформації: 1. Абрамов Н.Н. Водопостачання. – Москва: Будіздат, 1974. - С. 56-39. 2. Большаков В.А. и др. Довідник по гідравліці. – Київ: Головне видавництво видавничого об'єднання "Вища школа", 1984. - С. 50. 31787 Фіг. 1 Фіг. 2 31787 Фіг. 3