Создана бумага, позволяющая обнаружить утечку воды в коммуникациях

Электропроводящая бумага может обнаружить утечку в трубе

Как можно определить утечку воды в трубопроводе, если под рукой нет соответствующего достаточно дорогостоящего оборудования? Наверное, никак если не использовать последнее достижение ученых из университета Вашингтона – электропроводящую бумагу для обнаружения утечек.

Исследования, проводимые командой ученых из университета Вашингтона под руководством профессора Энтони Дичиара привели к созданию материала на основе целлюлозы (бумаги) с добавлением углеродных нанотрубок с высокой электрической проводимостью и обычных древесных волокон. При этом использовать его для исследования утечек в трубопроводах ученые решили совершенно случайно.

Целью исследования было просто создать материал подобный обычной бумаге, который хорошо бы проводил электричество. Произведя его, ученые подключили бумагу в электрическую цепь с источником питания и обычным светодиодом. В процессе изучения свойств нового материала на него случайно попала вода и светодиод погас.

Оказалось, влага воздействовала на волокна целлюлозы, они достаточно быстро разбухли, а расстояние между нанотрубками увеличилось. Что и привело к уменьшению электрической проводимости практически до нуля. Когда же бумага подсохла, ее электрические свойства восстановились и светодиод снова загорелся.

Естественно, что данное открытие, тем более что оно было сделано совершенно случайно, надо было где-то использовать. И если бумага реагирует на воду, то ею можно обматывать трубопроводы даже в промышленных масштабах. Правда для того чтобы точно определять место порыва придется обматывать трубу новой бумагой не цельным куском, а разделять ее на отдельные зоны и подключать каждую из ник к отдельному микроконтроллеру или цепи аварийной сигнализации.

А это предполагает использование промышленной автоматики, например Danfoss, официальный дистрибьютор которой находится по адресу: http://ugov.com.ua/.

Кроме этого, как обнаружили ученые, бумага реагирует только на воду и ни на какую другую жидкость. Поэтому ее также можно использовать в различных топливных системах, даже на легковом автотранспорте, в качестве дополнительного датчика наличия воды в топливном баке.

Прибор для обнаружения утечки воды: какой выбрать, как работает

Настоящая статья посвящена дополнительным расширенным функциям и методам поиска утечек на подземном трубопроводе водоснабжения при помощи современных корреляторов и сопутствующего оборудования. В статье рассматривается оборудование для поиска утечек воды, производства фирмы Palmer (группа компаний Halma Water Management, Великобритания), являющейся одной из старейших фирм, работающих в этой сфере и одним из мировых лидеров в производстве данного оборудования.

1. Расширенные функции корреляторов HWM.

Корреляционные течеискатели воды фирмы Palmer (HWM) имеют развитый аппарат программных математических фильтров для обработки сигналов звуковых датчиков. Настройка фильтров необходима для улучшения формы пика и выявления скрытых источников шума. Настройки автоматизированы и пользователю достаточно выбрать один из предлагаемых вариантов, хотя для специалистов остается возможность и более тщательной ручной настройки. Так, например, с учетом того, что пластиковым трубам присущи более низкие частоты, а металлическим – более высокие, течеискатель воды в диалоговом режиме предлагает пользователю выбрать для металлических труб фильтр, отсекающий шумы ниже 350 Гц, а для неметаллических труб – фильтр шумов ниже 20 Гц. При этом сохраняется возможность оставить все шумы для анализа или сделать настройки вручную.

При локализации мест разгерметизации водопроводных сетей возможно также использование фильтра подавления определенного, выбранного пользователем, диапазона частот и т.д.

В корреляционных приборах течеискателях воды Palmer предусмотрена функция работы в трубах, состоящих из ряда вставок из различных материалов. До 6 различных материалов могут быть запрограммированы в настройках прибора для поиска протечек при одном измерении.

Функция проверки скорости звука позволяет измерить фактическую скорость звука на данном участке трубопровода, которая может отличаться от теоретической по различным причинам, в том числе из-за наличия коррозии или отложений, или цементного покрытия на внутренних стенках трубы.

Для проверки скорости необходимо смоделировать утечку на трубопроводе (например, открыв пожарный гидрант и т.п.), провести корреляцию и, затем, активировать функцию «Расчет скорости».

При использовании для проверки скорости схемы «вне пределов» возможно использование шума существующей утечки воды, даже если ее местоположение не определено. При этом время задержки будет соответствовать времени прохождения звуком расстояния между двумя датчиками.

Функция регрессионного анализа позволяет уточнить место утечки путем проведения нескольких (не менее трех) корреляций при перестановке одного из датчиков. Использование перечисленных выше математических фильтров и специальных функций позволяет получать хороший результат даже в самых сложных условиях, при высоком шумовом фоне и т.п.

Портативный течеискатель MicroCall+ фирмы HWM имеет уникальную возможность производить трех-станционную корреляцию. Данное устройство имеет три датчика и три рабочие станции, данные от которых обрабатываются на общем вычислителе.

Это позволяет проводить три корреляции за одну установку и получать более уверенный результат, автоматически проверять скорость «вне пределов» (что, в свою очередь, позволяет работать на трубах с неизвестным диаметром и т.д.).

Новейшая модель коррелятора фирмы Palmer (HWM) – TouchPro – отличается наличием сенсорного экрана, еще более наглядным и дружественным программным обеспечением, интуитивно понятным интерфейсом, новыми современными радиомодулями. При этом данный прибор сохраняет все основные возможности и преимущества MicroCall+, за исключением возможности выполнять трех-станционную корреляцию.

Для трубопроводов сложной конфигурации используют масштабный коррелятор SoundSens, который позволяет устанавливать несколько датчиков (до 12 штук) на сеть трубопроводов и проводить корреляцию между ними. Для определения мест утечек воды под землей сенсоры программируются на запись в определенное (как правило, ночное) время. Если обычный прибор производит сравнение шумов от двух сенсоров в реальном времени, то масштабный сравнивает запись шумов, при этом за одну установку можно сделать несколько записей. После произведения записей сенсоры снимают с трубопровода и подключают к центральной станции, которая проводит корреляцию и определяет место утечки. Недостатком масштабного коррелятора по сравнению с обычным является небольшая дополнительная погрешность, связанная с погрешностью измерения времени в каждом датчике, несмотря на то, что перед установкой внутренние часы всех сенсоров точно «сверяются» при подключении к центральной станции. Преимуществом масштабных корреляторов, кроме возможности одновременных замеров в нескольких точках разветвленной сети, является возможность измерения ночью (при минимуме помех) без необходимости работы бригады в ночное время, так как установка и съем сенсоров происходят днем. Кроме того, такие приборы для поиска утечек воды незаменимы в местах с плохой радиосвязью (в подвалах и т.п.), он вообще не требует радиосвязи, тогда как обычному коррелятору радиосвязь между передающими станциями двух акустических датчиков и центральной станцией необходима.

Для обнаружения утечек теплосетей необходимо обеспечить защиту чувствительного элемента и электроники звукового датчика от перегрева. Поэтому в течеискателях тепловых сетей используют высокотемпературные сенсоры, либо сенсоры со специальными температурными проставками, обеспечивающими термозащиту при установках на теплотрассе.

2. Сопутствующее оборудование при локализации течей на подземном водопроводе

Для получения наиболее достоверной информации при локализации мест утечек рекомендуется использовать портативные акустические течеискатели типа DXmic в паре с коррелятором.

Прибор такого типа (его также называют грунтовой микрофон) находит и замеряет шум на уровне земли. Для этого он оснащен микрофоном типа «колокол» для твердых грунтов и микрофоном типа «стержень» для мягких грунтов, усилителем и анализатором шумов, а также высококачественными наушниками. Предполагается, что прибор показывает максимальный уровень шума, находясь непосредственно над течью. Однако слишком высокий или слишком низкий уровень шума протечки не всегда позволяет точно локализовать ее при помощи грунтового микрофона. Для борьбы с посторонними шумами (от других источников) прибор оснащен усилителями основного сигнала и электронными фильтрами.

Все указанные в данной статье приборы дополняют друг друга, поэтому при решении вопроса, какой течеискатель выбрать для вашей службы диагностики, рекомендуется комплексный подход к данному вопросу – выберите оснащение данного подразделения несколькими типами приборов, а также переносными расходомерами с накладными датчиками. Лучший вариант – это оснащение службы диагностики сетей также и комплектом переносных датчиков давления, и системой телеинспекции трубопроводов, которая может помочь в особо сложных случаях пересечения трубопроводов разного типа в одном месте, либо при наличии вблизи места обследования постоянных источников шума, при которых ни один измеритель уровня шума не работает. При использовании в Москве течеискателей сотрудники службы диагностики не могли бы обнаружить до 15% утечек, если бы в их арсенале не было еще и телеинспекции. Кроме того, оборудование для телеинспекции трубопроводов позволяет выполнять поиск дефектов и на сетях наружной канализации.

Приборы для обнаружения утечки воды

Акустический течеискатель “Success AT-407N”

Малогабаритный акустический течеискатель с защитой от случайных шумов.

Назначение:

• Обнаружение мест разгерметизации подземных трубопроводов систем тепло-, водо-, газо-, нефтеснабжения.
• Обнаружение утечки жидкости на глубине до 3 метров.

Акустический течеискатель “Success ATP-434N”

Универсальный портативный течеискатель с функцией обнаружения кабелей.

Назначение:

• Обнаружение мест разгерметизации подземных трубопроводов систем тепло-, водо-, газо-, нефтеснабжения, находящихся на глубине до 3 м в канальной и без канальной прокладке.
• Обнаружение силовых кабелей, находящихся под нагрузкой.
• Определение глубины залегания кабеля до 6 м геометрическим методом.
• Поиск мест прохождения трубопроводов с катодной защитой и протяженных трубопроводов с наведенным излучением.

Кабелетечеискатель “Success ATG-435.15N”

Универсальный портативный комплект для трассировки подземных коммуникаций и поиска утечек жидкости в трубопроводах на базе универсального приемника и генератора.

Назначение:

• Поиск подземных коммуникаций (силовые кабельные линии, армированные оптоволоконные линии, трубопроводы из электропроводящих материалов) на глубине до 6 м и удалении до 3 километров от места подключения генератора к коммуникации.
• Определение мест повреждения кабельных линий при помощи встроенных и внешних датчиков.
• Обследование участков местности перед проведением земляных работ.
• Измерение глубины залегания коммуникации косвенным методом.
• Обнаружение мест разгерметизации трубопроводов на глубине до 3 м.

Трассоискатель с функцией обнаружения утечки воды “Success TPT-522N”

Универсальный многофункциональный комплект для трассировки металлических и неметаллических коммуникаций, поиска утечек, обнаружения кабелей и их дефектов электромагнитным и акустическим методами.

Назначение:

• Определение местоположения и глубины залегания скрытых коммуникаций (силовые кабельные линии, армированные оптоволоконные линии, трубопроводы из электропроводящих материалов) на глубине до 6 м и удалении более 3 км от места подключения генератора.
• Определение мест повреждения кабельных линий электромагнитным и акустическим методами.
• Обследование участков местности перед проведением земляных работ.
• Обнаружение мест разгерметизации трубопроводов на глубине до 3 м.

Акустический течеискатель “Success AT-107N”

Миниатюрный течеискатель со светодиодной индикацией.

Профессиональ­ный поиск протечек воды

Найдем течь или трубу без разбора отделки благодаря комплекту профессиональ­ного оборудования

Обнаружили признаки течи?

• влажные пятна
• сырые стены
• вздутые обои
• отслоившаяся шпатлевка
• грибок или плесень

Необходимо оперативно устранить проблему, потому что ущерб будет расти с каждым днем.

Начиная от порчи отделки, мебели и плесени, заканчивая замыканием в электропроводке и обрушением.

А чтобы устранить проблему, первое, что нужно сделать — это найти утечку воды.

Цены на поиск протечек

Все случаи с протечками индивидуальны.
Для уточнения стоимости и консультации звоните.

Примеры протечек, которые мы нашли

• в жилом доме
• теплого пола
• труб отопления
• ГВС
• Нарушение гидроизоляции
• ХВС
• Канализации
• отопления

Течь отопления в фасаде

Выявлена сильна течь трубы отопления. Глубина заложения труб ниже уровня перекрытия на 0,6 метра. Обнаружили с фасада дома.

Течь теплого пола

Вскрытие места позволило понять причину. В момент заливки стяжки, лопатами были многократно повреждены трубы.

Течь труб отопления

Заказчик жаловался на падение давления в котле и течь со второго этажа. Мы с помощью тепловизора нашли место течи. Вскрытие указало на механическое повреждение.

Течь горячего водоснабжения

Выявлено точное место дефекта.

Нарушение гидроизоляции

Нарушения гидроизоляции балкона, увлажнена стена. Вскрытие места подтвердило нарушение технологии гидроизоляции.

Течь холодной воды

Места течи были невидимы для глаза, но на стенах уже появлялась влага. Без нашего вмешательства протечка испортила бы отделку.

Течь в канализации

Выявлена с помощью эндоскопа.

Течь в теплом полу

Выявлена температурная аномалия, вызванная протечкой. Дали рекомендации по ревизии и устранении протечки.

Течь отопления

Обнаружена температурная аномалия, позволяющая предположить место протечки. Разборка подтвердила предположение.

Последствия протечек

Примеры разрушений, вызванных несвоевременным устранением течи — из практики компании msk-poisk.

Наше оборудование

Поиск протечки тепловизором

Применение тепловизионной камеры очень эффективно для поиска скрытых протечек воды. Наш высокочувствительный прибор улавливает малейшие перепады температур.

Если течет горячая вода, то в месте протечки будет характерное тепловое пятно или разлив. Так мы сможем найти течь отопления. Если течет холодная вода, то можно переподключить воду или пролить горячую.

Если такой возможности нет, то шанс найти течь воды составит 70-80%, за счет того, что холодная вода даст меньший контраст.

Влагомер для поиска течи

Позволяет определить места увлажнения и найти протечку воды.

В некоторых случаях крайне необходимым и отлично дополняет остальные приборы.

Акустический течеискатель

Данный метод особенно эффективен для поиска утечек в трубопроводах.

Когда вода сочится — возникает шум, неслышимый человеком, но который отлично улавливают специализированные датчики.

Именно поэтому мы всегда используем течеискатель, когда выезжаем на поиск протечек трубопровода в квартире или в загородном доме.

Поиск протечки видеоэндоскопом

Позволяет осуществить визуальный поиск скрытых утечек воды в труднодоступных местах.

Зачастую именно инспекционная камера отвечает на вопрос: как найти, откуда течь.

На данный момент только мы применяем такой комплекс профессионального оборудования

Все наши приборы одобрены гос.реестром по измерительным приборам РФ

Профессиональ­ный поиск и обнару­жение протечек

Обнаружение утечек воды — задача сложная, поэтому тут необходим комплексный подход с применением передовых технологий и приборов для поиска течи. Мы знаем, как найти утечку воды, не разбирая полы и мебель, не снимая со стен обои и плитку.

Токопроводящая бумага находит протечки в системе водоснабжения

Студенты американского технологического института изобрели необычную токопроводящую бумагу, которая поможет коммунальщикам без рытья земли находить утечку в трубопроводах.

Мы все регулярно становимся свидетелями, как коммунальщики и работники различных ремонтных организаций, зная, что где-то глубоко под землей произошел прорыв трубы, вынуждены иногда перекапывать целые дворы жилых районов, чтобы найти точку локализации аварии. Но, кажется, скоро этот процесс может быть значительно упрощен благодаря изобретению инженеров-студентов Университета Вашингтона. Они изобрели электропроводящую бумагу, которая резко реагирует на воду.

Под руководством профессора Энтони Дичиары группа студентов разработала материал, который представляет собой смесь обычных древесных волокон, которые используют для производства бумаги, и высокопроводящих углеродных нанотрубок. Изначально целью работы студентов являлось создание просто токопроводящей бумаги, однако, после ряда проведенных тестов, им пришла в голову идея ее необычного применения.

Оказалось, что при попадании на эту бумагу воды, ее волокна раздувались, увеличиваясь в размерах в 3 раза. Это нарушало токопроводящие свойства материала, в результате чего подсоединенный к бумаге светодиод гас. Однако после того, как бумага высыхала, она полностью восстанавливала свою проводимость, и могла и дальше выполнять свою роль.

Наблюдение за такой реакцией токопроводящей бумаги на воду, привела к возникновению идеи создания новой технологии проверки целостности подземных водных коммуникаций. Если оборачивать этим материалом трубы, в момент их прорыва бумага будет сигнализировать о протечке, сообщая об этом на центральную станцию управления, и сразу показывая, где конкретно находится точка аварии. Кроме того, поскольку эта бумага реагирует конкретно на воду, а не просто на любую жидкость, ее также можно будет использовать для обнаружения следовых количеств воды в топливе.

Источники:
http://vistaros.ru/stati/techeiskateli/techeiskatel-dlya-truboprovodov.html
http://www.technoac.com/ru/water-leak-detection-ru.html
http://msk-poisk.ru/
http://develop2.enki.ua/tokoprovodyashchaya-bumaga-nahodit-protechki-v-sisteme-vodosnabzheniya-9425
http://vc.ru/flood/28111-kak-zarabotat-na-nenuzhnom-oborudovanii-dlya-mayninga