Zna?aj detekcije gubitaka ne može nikada biti prenaglašen. Svi koji su uklju?eni u ovo istraživanje moraju usvojiti metodi?ki pristup u?e?i kako da prepoznaju razli?ite zvukove.

Sofisticirani i visokokvalitetni instrumenti ne mogu sami po sebi dati odgovore na sve probleme.

 Detektori zvuka - geofoni (akvafoni)

  Priprema ure?aja za korištenje

Prije nego se po?ne rad sa geofon-om potrebno je provjeriti da li su baterije ure?aja dovoljno napunjene i da li se sav dodatni pribor (sonde, kablovi i slušalice) nalaze u kutiji sa ure?ajem.  Osim toga operater mora ponijeti sa sobom formular u koji ?e bilježiti podatke sa dnevne detekcije (primjerak formulara se može preuzeti na www.waterloss.com.ba.), olovku i ru?ni GPS ure?aj.

 Princip rada geofona

Osnovni problem otkrivanja zvukova curenja vode predstavlja apsorpcija zvuka u tlu. U zavisnosti od vrste tla, apsorpcija zvuka u tlu iznosi oko 40 dB/m tla. Glinovita tla predstavljaju loš, dok pjeskovita tla predstavljaju dobar medij za prijenos zvuka. Više frekvencije (u koje spada i frekvencija koju proizvodi voda koja curi kroz otvore ili pukotine) se nažalost više apsorbuju u tlu nego niske frekvencije.

Iz navedenog proizlazi da je curenje koje se nalazi na dubini do 1 m može lako locirati, dok je sa pove?anjem dubine lociranje sve teže tako da oko 2 m iznosi gornja granica do koje se može vršiti lociranje osluškivanjem zvuka.

Uspješno lociranje kvarova osluškivanjem zvuka ?e u mnogome ovisiti od materijala i promjera cijevi, vrste tla i njegove zbijenosti, stranih zvukova kao što su vjetar, saobra?aj, gra?evine, mašinerija i sl. tako?er je neophodno da je pritisak u cijevi najmanje 1,5 bara ili viši.

S obzirom da su na terenima koja su predmet ovog dokumenta cjevovodi ne nalaze na velikim dubinama i da je teren pretežno krš koji je generalno dobar provodnik zvuka geofoni su idealan ure?aj za detekciju gubitaka vode.

Osnovni dijelovi geofona su:

1. Senzor ili prijenosnik sa frekventnim rasponom izme?u 50 i 3000 Hz a ponekada i više,
2. Kontaktna osnova za senzor (plo?a, šipka, magnet i sl.),
3. Poja?alo sa ili bez filtra za smanjenje utjecaja vanjskih šumova, i
4. Slušalice koje su u novije vrijeme isklju?ivo stereo.

Za vrijeme rada sa geofon-om njegov osjetljivi zemni mikrofon prikuplja vibracije izazvane istjecanjem vode iz cijevi, a obi?no su te frekvencije u opsegu 100 do 800 Hz.

Ove vibracije su uglavnom rezultat turbulencije u te?nosti prilikom njenog prolaska kroz pukotinu u cijevi. ?esto se me?utim javljaju i zvukovi nižih frekvencija koji nastaju kao rezultat pomjerana ?estica okolnog tla izazvanog curenjem te?nosti iz cijevi.

Zvuk isticanja vode pod visokim pritiskom sli?i na zaglušuju?u buku i može uklju?ivati povremenu jeku i udarce.

Signal koji registruje mikrofon uvodi se u instrument preko poja?iva?a zvuka koji je kao i filtri za selekciju frekvencija  projektovan da prepozna frekvencije nastale curenjem i minimizira frekvencije koje proizvode koraci, saobra?aj i druge vrste okolnih zvukova. Ipak okolni zvukovi su nekada dominantni u tolikoj mjeri da se detekcija sa akvafon-om (geofon-om) može izvoditi samo u toku no?i ili u vrijeme kada je poznato da ?e uticaj okolnih zvukova biti minimalan.

Kada bi se neki zvuci mogli opisati rije?ima onda bi se moglo re?i ukoliko se ?uje:

1. “zvižduk” da se obi?no radi o malom kvaru pri “dobrom” pritisku,
2. “šištanje” da se radi o velikom kvaru pri “dobrom” pritisku,
3. “udari” da je kvar u blizini,
4. povremen zvuk predstavlja potrošnju vode kod potroša?a,
5. “zujanje”, “vrisak” i “zvono” su zvuci koje obi?no proizvode razni transformatori, motori i gasne instalacije,
6. “klik-klik” je zvuk koji proizvodi rad vodomjera.

 Kontrolna detekcija – pred-lociranje kvara uz pomo? geofona

Za pred-lociranje kvara geofoni posjeduju poseban štapni mikrofon sa širokim frekventnim opsegom koji u zavisnosti od modela može biti izme?u 500 do 3000 Hz. Pred-lociranje napuknu?a obavlja se prisluškivanjem na pristupa?nim mjestima kao što su hidranti ili ventili. Približujemo li se mjestu ošte?enja razina šuma raste, a smanjuje se ako se od tog mjesta udaljujemo. Samo mjesto proboja nalazi se kod najja?e razine šuma. Kada se vrši pred-lociranje na metalnim cijevima korištenjem geofona sa štapnim mikrofonom frekventno podru?je koje treba pokrivati je izme?u 500 i 3000 Hz. Kod ostalih cijevi (PVC, PE, PEHD i AC) frekventno podru?je šuma je izme?u 100 i 700 Hz. 

Intenzitet zvuka oko ventila, hidranta i sl. se pove?ava zbog toga što je otpor te?enju u cijevi na ovim mjestima ve?i pa dolazi do pove?anja pritiska unutar cijevi što izaziva pojavu vibracija i to treba uzeti u obzir prilikom kontrolne detekcije.

U zavisnosti od materijala cijevi osluškivanje se vrši:

1. Lijevano željezo, daktil i ?eli?ne cijevi slušati svakih 120 do 180 m,
2. AC cijevi maksimalno svakih 60 do 80 m,
3. PVC i PEHD promjera 150 do 200 mm slušati svakih 30 m i
4. PVC i PEHD promjera 250 mm i ve?ih slušati svakih 10 do 15 m.

Korelatori

Korelator je visoko sofisticirani ure?aj za otkrivanje curenja u cjevovodima. Osnovni dijelo­vi su mu osnovna centralna jedinica sa procesorom, dvije sonde sa mikrofonima i punja?i baterija za svaku sondu i procesor. Sonde su obi?no ozna?ene sa slovima A i B ili sa razli?itim bojama. 

Priprema korelatora za detekciju

Korelator i svaka sonda imaju svoje baterijsko napajanje i prije upotrebe svaku od njij je potrebno napuniti.

Provjeriti ispravnost ure?aja na slijede?i na?in:

1. Montirati antenu na ure?aj i odašilja?(e),
2. Montirati kablove sa magnetnim mikrofonima na odašilja?(e),
3. Postaviti odašilja?e na što je mogu?e ve?oj udaljenosti jedan od drugog na neki predmet napravljen od ?elika kao što je radijator, nekakva ru?ica ili sl. (ne zaboravi skinuti zaštitnu podlogu sa magneta na mikrofonu)
4. Uklju?iti odašilja?e pritiskom na dugme ON/OFF,
5. Postavi korelator na zgodno mjesto negdje u sredini sobe i uklju?i ga pritiskom na dugme ON/OFF,
6. Uzmi slušalice korelatora (mogu se koristiti i slušalice sa geofona) i priklju?i je na svaki od predajnika. Ako je predajnik priklju?en na neku cijev trebali bi ?uti šištavi zvuk,
7. Priklju?iti slušalice na korelator i u svakoj strani slušalica bi se trebao ?uti zvuk iz jednog od predajnika.

Ako se ?uju ovi zvuci korelator je ispravan i spreman za korištenje

Rad na terenu i podešavanje korelatora za rad

Da bi uop?e bilo mogu?e raditi sa korelatorom potrebno je dobro poznavati mrežu, odnosno potrebno je posjedovati ažurne mape sistema sa svim priklju?cima.

Ukoliko su svi podaci o cjevovodu poznati, sonde se postave na udaljenosti od najviše 150 m kod metalnih i ne više od 50 m kod plasti?nih cijevi, tako što se mikrofon sonde dovodi u kontakt sa cjevovodom preko postoje?ih hidranata ili ventila, a u procesor se unose osnovni podaci o cjevovodu.

U sve korelatore bez obzira na proizvo?a?a, godinu proizvodnje ili model se unose isti podaci a to su:

1. Materijal cijevi,
2. Dužina cijevi koja se ispituje. Za mjerenje dužine najbolje je koristiti mjerni to?ak. Prilikom mjerenja kod priklju?aka može se zanemariti vertikalna dužina cijevi. Kod hidrant treba dodati i vertikalne dužine,
3. Promjer cijevi u mm. Ako u predloženim pre?nicima cijevi ne nalazi isti kao što je pre?nik cijevi na kojoj se vrši detekcija uzima se prvi ve?i pre?nik,

Preko centralne jedinice se aktiviraju istovremeno obadvije sonde i mjeri se vrijeme za koje ?e zvuk koji nastaje kao posljedica istjecanja vode iz cijevi, registrovati svaka od sondi.

Na osnovu korelacije ta dva podatka ure?aj odre?uje položaj kvara u cjevovodu na slijede?i na?in:

D         – predstavlja poznatu udaljenost izme?u dvije sonde.

L          – predstavlja udaljenost bliže sonde od mjesta kvara,

N         – je razlika udaljenosti dalje sonde od mjesta kvara u odnosu na udaljenost bliže sonde u odnosu na mjesto kvara.

Iz slike i navedenog se vidi da je:

D = N + L + L

za bliži (crveni senzor) dobiva se da je:

L = (D-N)/2

a za udaljeniji (plavi) senzor:

N + L = D - L

Razlika udaljenosti dvije sonde od mjesta kvara se može predstaviti i kao umnožak brzine zvu?nog signala (V) i razlike u vremenu (T_d) pa je:

N = V x T_d

i kada se ova formula uvrsti u prethodnu dobiva se da je za bliži crveni senzor:

L= ((D - (V x T_d))/2

što predstavlja formulu po kojoj ?e procesor izvršiti obradu podataka sa dvije sonde.

Korelator je veoma skup ure?aj i veoma efikasan pod uslovom da sa njim rukuje lice koje je prošlo adekvatnu obuku, i posjeduje odre?eno iskustvo.

Za korelator nije bitna dubina na kojoj se cjevovod nalazi, niti mu smetaju vanjski zvuci te na jednoj dionici istovremeno može otkriti ve?i broj kvarova.

Kao rezultat mjerenja gubitaka korelatorom na centralnoj jedinici dobivamo udaljenost sondi od mjesta kvara, kao i grafi?ki prikaz iz kojeg se može i procijeniti o kakvom se kvaru radi.

Prilikom mjerenja sa korelatorom svaka korisna potrošnja vode ?e biti prikazana kao curenje stoga je neophodno poznavanje lokacije svakog priklju?ka, ali je isto tako mogu?e da se u toku mjerenja otkriju ilegalni priklju?ci ili kvarovi u cjevovodu koji i ne moraju biti uvijek u vidu pucanja cjevovoda, odnosno u cjevovodu se može nalaziti neko strano tijelo npr. kamen i da to korelator prikaže kao i curenje. S obzirom da kamenu sigurno nije mjesto u cjevovodu i ova  se pojava svakako možemo smatrati kvarom.

U grafi?kom prikazu kvar na cjevovodu izgleda ka veoma oštar vrh

Da bi se sa što ve?om sigurnosti moglo odrediti mjesto kvara vrijeme korelacije na ure?aju treba odrediti što duže (3-5 minuta), kako bi se izbjegla greška koja nastaje u nepoznavanju da li je zabilježeni pik rezultat stalnog ili povremenog isticanja.

Na osnovu rezultata dobivenih mjerenjem korelatorom vrši se mjerenje udaljenosti od obje sonde te se izvodi dodatna kontrola na sumnjivoj mikro lokaciji uz pomo? geofona. Ako se geofonom kvar ne može potvrditi onda se prije nego se krene sa iskopom kvar treba potvrditi sa bar tri analize korelatorom u tri dana u razli?ito doba dana.

Korelatore proizvode razli?iti proizvo?a?i, ali je princip rada uvijek isti.