انتقال دهنده فشار آب IP68 برای شبکه توزیع شهری. راه حل زیر آب.

سابقه ی مشتری

یک شرکت آب شهری که به یک شهر با ۳۵۰٫۰۰۰ نفر ساکن در کوئینزلند، استرالیا خدمت می کند، شبکه ای از ۱۲ ایستگاه پمپ را اداره می کند که آب تصفیه شده را در طول ۱۲۰۰ کیلومتر لوله توزیع می کند.فشار اصلی توزیع از 4 تا 12 بار (استاندارد آب اصلی معمولی استرالیا AS 2419.1) محیط اندازه گیری آب آشامیدنی کلر شده با بقایای کلر آزاد 0.5-1.5 mg/L است.محیط های نصب از حفره های دریچه های زیرزمینی (گاهی اوقات سیل زده) تا کیوسک های بالای زمین در آب و هوای شبه گرمسیری با دمای محیط تا 45 °C متفاوت است.

پارامترهای فرآیند

مشکل میدان

این شرکت بیش از 60 سوئیچ فشار ارزان قیمت و فرستنده فشار پایه را در طول یک دهه در شبکه مستقر کرده بود. مشکلات سیستماتیک بودند:

• داده های فشار نادرست:بیش از ۳۰٪ سنسورها نشان دادند که حرکت حالت ثابت بیش از ۵٪ است که باعث می شود تصمیمات مدیریت فشار SCADA غیر قابل اعتماد باشد.اپراتورها شروع به بررسی دستی قراءات در ایستگاه های پمپ کردن کردند.
• شکست در ورود آب:تاسیسات زیرزمینی حفره ها در طول فصل بارندگی کوئینزلند (نومبر تا آوریل) سیل فصلی را تجربه کردند. فرستنده های استاندارد IP65 پس از رویدادهای غوطه ور شدن شکست خوردند.با 18 واحد جایگزین شده در یک سال.
• آب بدون درآمد بالا (NRW):داده های فشار نادرست به این معنی بود که این شرکت نمی تواند به طور قابل اعتماد انفجار لوله را تشخیص دهد یا دریچه های کاهش فشار را مدیریت کند، که به میزان تخمین زده شده NRW 22٪ کمک می کند.

ناامیدی واقعی مدیر عملیات این بود که آنها زیرساخت های تله متری SCADA را داشتند اما نمی توانستند به داده هایی که از آن می آمد اعتماد کنند.

راه حل

ما یک فرستنده فشار آب را به طور خاص برای کاربردهای آب طراحی کردیم:

• اصول اندازه گیری:اندازه گیری فشار سیلیکون Piezoresistive با جبران دمای دیجیتال یکپارچه.
• مدل انتخاب شده:فرستنده فشار آب با محفظه IP68 (در نظر گرفته شده در زیر آب) ، خروجی 4 ′′ 20 mA با RS-485 Modbus اختیاری برای ادغام SCADA.
• مواد مرطوب شده:316L بدن فولاد ضد زنگ و دیافراگم، مهر و موم هرمتیک با لیزر جوشکاری شده ️ بدون حلقه O در تماس با رسانه های فرآیند.
• حفاظت:IP68 برای غوطه ور شدن مداوم تا 10 متر ستون آب درجه بندی شده است؛ حفاظت از صاعقه به 4 کیلو ولت (معمول در طوفان های الکتریکی کوئینزلند)
• نصب:G1⁄2" اتصال فرآیند با یک شیر توپ جدا کننده فولاد ضد زنگ برای تعویض بدون خاموش کردن شبکه.

چرا ما این فرستنده فشار آب را انتخاب کردیم؟

برای شبکه های توزیع آب شهری با تاسیسات زیرزمینی و مستعد سیل، فرستنده های استاندارد صنعتی به سادگی برای زنده ماندن ساخته نشده اند.بدن فولاد ضد زنگ 316L که با لیزر جوش داده شده و دارای درجه IP68 است ، یک مهر و موم هرمتیک واقعی را فراهم می کند بدون حلقه O، بدون گاسکت ها، بدون مسیرهای نشت بالقوه ️ امکان غوطه ور شدن مداوم در حفره های دریچه های سیلاب در طول فصل بارانی کوئینزلند.حفاظت از صاعقه های یکپارچه تا 4 کیلو ولت برای تاسیسات بیرونی استرالیا که طوفان های الکتریکی مکرر هستند ضروری استخروجی 4 ′′ 20 mA با RS-485 Modbus اختیاری، ادغام یکپارچه با سیستم های قدیمی SCADA را بدون نیاز به تبدیل کننده های سیگنال اضافی تضمین می کند.اين فرستنده ها جايگزين 60 واحد غير قابل اعتماد شدند و در 24 ماه 97 درصد زنده ماندگي داشته اند، به طور مستقیم برنامه کاهش NRW را از 22٪ به 17٪ فعال می کند.

نصب و استفاده

فرستنده ها در هر دسته تخلیه پمپ تقویت کننده و در ایستگاه های ورودی / خروجی PRV نصب شدند.واحدهای زیرزمینی در جعبه های اتصال IP68 با کانکتورهای پر از ژل برای جلوگیری از تهویه قرار گرفتندنصب کیوسک های بالای زمین شامل محافظ های خورشیدی برای کاهش گرمای تابش 45 درجه سانتیگراد در شرایط تابستان استرالیا بود.

نتایج

پس از 24 ماه در 35 واحد نصب شده:

• میزان زنده ماندن حسگر: 97 درصدفقط یک واحد شکست خورد (صدمه برق فراتر از حفاظت نامی).
• قابل اعتماديت اطلاعات برپا شد:قراءات فشار SCADA در حال حاضر با تأیید اندازه گیری دستی در حدود ± 0.15 بار مطابقت دارد و الگوریتم های تشخیص انفجار خودکار را فعال می کند.
• کاهش NRW:این شرکت اطلاع داد که NRW در عرض 18 ماه از 22٪ به 17٪ کاهش یافته است که تا حدی به بهبود مدیریت فشار ناشی از داده های قابل اعتماد است.
• بازدیدهای تعمیرات 70 درصد کاهش یافتاز بررسی ماهانه سنسورها تا بررسی کالیبراسیون سه ماهه.