DK172784B1 - Fremgangsmåde til detektering af eventuelle utætheder og/eller utilsigtet forbrug af fluid i en rørledning og apparat til brug ved fremgangmåden - Google Patents

Description

i DK 172784 B1

Den foreliggende opfindelse angår en detektering af eventuelle utætheder og/eller utilsigtiget forbrug af fluid i en rørledning, hvilken fremgangsmåde omfatter, at en flowmængde og en flowhastighed af fluid fastlægges. Opfindelsen angår tillige et apparat til brug ved fremgangsmåden.

5 DE 32 OS 697 beskriver en indretning til selvstændigt at spærre for en vandledning ved ukontrolleret vandudledning med en mellem vandforsyningsnettet og forbruger installeret elektromagnetisk afspærringsventil. Desuden er der i vandledningen installeret en vandtæller med en rotortæller, der bliver drevet af det i røledningen gennem-10 strømmende vand. Rotortælleren er koblet til en impulsgiver med et tilsluttet elektronisk tælleværk, der tæller antal impulser proportionalt med mængden af det gennem-strømmende vand. Når et forvalgt volumen af vand er opnået bliver afspæningsventi-len aktiveret via et relæ og bliver lukket. En tilsvarende indretning er beskrevet i DK 95 00190 U3.

15

Hver af disse indretninger er i stand til at forhindre at en ukontrolleret stor mængde vand bliver ledt gennem rørledningen. Indretningen kan således forhindre vandudledning som følge af ledningsbrad, lækage eller væsentlige og ofte udledninger af vand fra tappesteder. Det betyder at vandskade eller meget høje vandomkostninger undgås.

20 Indretningen er imidlertid ikke i stand til at forhindre lækage, der finder sted som Salge af dryppende tappesteder. Dryppende tappesteder vil aldrig blive registreret af indretningen, idet vandmængden der bliver udledt fra dryppende tappesteder, er væsentligt mindre end den totale daglige mængde som indretningen er bestemt til at registrere. Dette er en ulempe i sommerhuse, offentlige bygninger og andre lokaliteter, hvor 25 der i perioder ikke finder kontrolleret tapning af vand sted.

GB 2 268 301 beskriver et system til at detektere lækage i en forsyningsledning. Lækage bliver detekteret ved at et kontrol kredsløb giver signal i det tilfælde, hvor en registreret flowhastighed falder til under et givet niveau for en minimumsværdi over 30 en given tidsperiode. Systemet tager udgangspunkt i, at flowhastigheden i en forsyningsledning på et eller andet tidspunkt falder til nul eller næsten nul, når der ikke tappes vand af forsyningsledningen. Et fald i flowhastigheden over den givne tidsperi- BNSDOCID: <DK_182784B1 J_> 2 DK 172784 B1 ode er derfor en indikation på, at der er en lækage i forsyningsledningen nedenfor en flowdetektor, og en kontrolventil vil da blive lukket.

Dette system besidder en væsentlig ulempe. Det er langt fra tilfældet, at flowhastighe-5 den i forsyningsledninger falder til nul eller nær nul, når der ikke tappes fra forsyningsledningen. På grund af utætheder i rørsamlinger, eventuel fordampning ved disse utætheder og anden lækage, der er betinget af den generelle tæthed af forsyningsledningerne, og ikke af specifikke utætheder ved tappestederne, vil der altid finde en mindre flowhastighed sted. Størrelsen af denne flowhastighed er meget vanskelig at 10 fastlægge, da størrelsen er afhængig af mange faktorer såsom det medium, der flyder i forsyningsledningerne og ledningernes kvalitet i det hele taget og mange andre fakto rer. Det er derfor meget vanskeligt at fastlægge en minimumsværdi for flowhastighe-den, der skal detekteres som specifik lækage ved tappestederne, og ikke som generel lækage i forsyningsledningerne.

15

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en fremgangsmåde og at tilvejebringe et apparat, der er i stand til at forhindre udledning af en uønsket lille mængde fluid indenfor en tidsperiode, men uafhængigt af flowhastigheden af fluidet ved lækagen.

20

Dette formål opnås med en fremgangsmåde, der er særpræget ved, at en given værdi for flowhastigheden fastlægges som en mindste estimeret flowhastighed ved tapning af fluid fra rørledningen, at en given værdi for flowmængden fastlægges som en største tilladelig flowmængde uden tapning af fluid fra rørledningerne, og at flowet af 25 fluid i rørledningen afbrydes, når flowhastigheden er under den givne værdi for flowhastigheden, og flowmængden samtidigt overskrides til over den givne værdi for flowmængden.

30 Ved ikke blot at foretage en måling af en mængde af fluid, der bliver ledt gennem rørledningen, men også at foretage måling af en hastighed af fluidet, bliver der etableret mulighed for at registrere at samtidigt med, at der ikke finder almindelig tapning 'NSDOCID: <DK_182784B1 3 DK 172784 B1 sted, finder lækager med meget lille, men vedvarende udledning af vand sted, f.eks. fra dryppende tappesteder. En lille, men vedvarende lækage kan også opstå fra utætte rorsamlinger eller i sig selv utætte rørledninger, enten på rørledninger fra en leverandør til en forbruger, eller hos forbrugeren selv.

5

Et apparat til brug ved fremgangsmåden omfatter mindst een impulsmåler til måling af et numerisk antal impulser over en tidsperiode svarende til en given flowmxngde i en rørledning og til måling af en frekvens af impulser svarende til en given flowhastighed af et fluid i rorledningen, og hvilket apparat er i stand til at kontrollere åbning og luk-10 ning af en ventil i rorledningen. Apparatet er særpræget ved, at apparatet er bestemt til at lukke ventilen, såfremt det numeriske antal impulser over tidsperioden overstiger en given værdi for det numeriske antal impulser samtidigt med, at frekvensen af impulser er mindre end en given værdi for frekvensen af impulser.

IS En foretrukket udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen er særpræget ved, at den givne værdi for det numeriske antal impulser over tidsperioden i et tælleværk for flowmængden automatisk bliver nulstillet, og at den given værdi for frekvensen af impulser i et tælleværk for flowhastighden automatisk bliver nulstillet, når flowet af fluid i rorledningen ophører, såfremt flowmængden ikke har overskredet den givne 20 værdi for flowmængden og såfremt flowhastigheden ikke har været mindre end den givne værdi for flowhastigheden.

Apparatet er i stand til at foretage afspærring af en rørledning, både i det tilfælde, hvor der er sket brud på rørledningen, hvor flowhastigheden er over en given mindste 25 værdi, og hvor vandmængden, der bliver ledt gennem rørledningen, er større end en given acceptabel værdi for mængden af vand ved en enkelt tapning, men også i det tilfælde, hvor der er en mindre utæthed, hvor vandmængden bliver ledt gennem rørledningen med en hastighed, der er lavere end den givne mindste værdi for tapning af vand over en tidsperiode.

30

Apparatet kan have mulighed for indstilling af forskellige værdier for den givne acceptabel værdi for mængden af vand, afhængig af om mængden af vand skal registreres BNSDOCID: <DK_,182784B1_L> 4 DK 172784 B1 og kontrolleres i en installation i en enkelt daglig husholdning, i et ubeboet sommerhus, i et byggeri med flere husholdninger, i en rørledning til et byggeri mede flere husholdninger, eller i en rørledning til flere bygninger, til industri, til kontorer, til landbrug eller til andet erhverv.

5

Samme apparat i samme installation kan også have indstilling af forskellige værdier for den givne acceptable værdi for mængden af vand, f.eks. i et sommerhus, der i perioder er beboet med et given højt forbrug af vand og i andre perioder er ubeboet med et givet lavt forbrug eller intet forbrug af vand, eller f.eks. i husholdninger, industri, 10 kontorer og landbrug, hvor et forbrug af vand kan variere meget i løbet af en dag, i løbet af et døgn, i løbet af en uge eller i løbet af andre perioder.

Opfindelsen vil herefter blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til den medfølgende tegning, der viser en udførelsesfonn for et apparat ifølge opfindelsen.

15

Apparatet omfatter en boks 1, der indeholder et måleudstyr i form af et tælleværk (ikke vist) og beregningsudstyr (ikke vist) til måling og beregning af et flow af et fluid i en rørledning 2. Rørledningen 2 er fortrinsvis en vandrørledning til fremføring af forbrugsvand ril en husstand eller ril flere husstande. Dette vil blive anvendt som ek-20 sempel i den følgende beskrivelse. Apparatet vil også kunne anvendes til andre fluider såsom gas eller olie.

Rørledningen er forsynet med en flowmåler 3 og en magnetventil 4. Flowmålcren 3 er anbragt før magnetventilen 4 set i forhold til en ftemføringsretning A for vandet i rør-25 ledningen 2. Flowmåleren 3 kan også være anbragt efter magnetventilen 4 eller i umiddelbar tilknytning ril magnetventilen 4. Flowmåleren 3 er bestemt ril et registrere et flow af vand i tørledningen 2, og magnetventilen er bestemt ril at åbne eller lukke for flowet af vand i rørledningen 2.

30 Fra flowmåleren 3 til boksen 1 strækker sig et kommunikationskabel 5, der leder data fra flowmåleren 3 ril måle- og beregningsudstyret i boksen 1. Fra boksen 1 ril magnet-ventilen 4 strækker sig ligeledes et kommunikationskabel 6, der leder besked fra måle- iNSDOCID <DK_182784B1_L> 5 DK 172784 B1 og beregningsudstyret i boksen 1 til magnetventilen 4. Et strømkabel 7, f.eks. fra det almindelige elektricitetsnet, fører strøm frem til måle- og beregningsudstyret i boksen 1, og eventuelt videre (ikke vist) fra boksen 1 til magnetventilen 4.

5 Boksen er på en front 8 af boksen 1 forsynet med et kombineret display- og betjeningspanel 9 og på en side 10 af boksen 1 et betjeningspanel 11. Det kombinerede display- og betjeningspanel 9 på fronten 8 af boksen 1 er bestemt til at vise en aktuel indstilling af måle- og beregningsudstyret og er ligeledes bestemt til at blive betjent i forbindelse med nulstilling og test af apparatct ifølge opfindelsen. En første lampe 12 10 er bestemt til at vise, at apparatet ifølge opfindelsen er i stand-by status, hvor apparatet er parat til og i stand til at foretage registrering, måling, beregning og kontrol af flowet af vand i rørledningen 2. En anden lampe 13 er bestemt til at vise, når apparatet foretager registrering, måling, beregning og kontrol af flowet af vand i rørledningen 2. En tredje lampe 14 er bestemt til at vise, at der er etableret flowstop ved hjælp af magnet-1S ventilen 4. En første knap 15 er bestemt til at blive betjent ved nulstilling af apparatet, efter at apparatet har foretaget flowstop. En anden knap 16 er bestemt til at blive betjent ved test af apparatet.

Betjeningspanelet 11 på siden 10 af boksen I er i den viste udførelsesfonn forsynet 20 med indstillingsknapper 17 til indstilling af en fastlagt maksimal mængde vand, ved hvilken apparatet ifølge opfindelsen skal foretage flowstop af vand i rørledningen 2, fordi der da eventuelt er brud på rørledningen (2). I den viste udførelsesform er der fire indstillingsknapper, f.eks. en indstilling for flowstop ved 501. vand, en indstilling for flowstop ved 100 I. vand, en indstilling for flowstop ved 200 1. vand og en indstilling 25 for flowstop ved 500 I. vand. Indstillingerne kan vælges arbitrært og kan afhænge af forskellige vandforbrug i en enkelt husstand eller kan afhænge af forskellige vandforbrug i forskellige husstande.

Den viste udførelsesfonn for apparatet ifølge opfindelsen fungerer på følgende måde.

30 Flowmåleren 3 registrerer ved hjælp af en impulsmåler (ikke vist) kontinuert et antal pulsationer forårsaget af flowet af vand i rørledningen 2. En enkelt pulsation er empirisk fastlagt til en given mængde vand, der strømmer gennem rørledningen 2. Antallet BNSDOCID: <DK_,1827B4B1_L> DK 172784 B1 6 af pulsationer bliver via kommunikationskablet 5 kommunikeret videre til måle· og beregningsudstyret i boksen 1.

Tælleværket måler antallet af impulser og beregningsudstyret beregner dels den totale 5 akkumulerede mængde vand, der bliver ledt gennem rørledningen 2, dels den totale mængde vand, der bliver ledt gennem rørledningen 2 ved hver enkelt tapning, og dels flowhastigheden af vandet i rørledningen 2. Beregningen af flowmængden og af flowhastigheden bliver foretaget ud fra kendskab til flowmængden gennem rørlednln-gen 2 for hver pulsation. Flowmængden bliver fastlagt ved at mutipliceFe flowmæng-10 den per impuls med antallet af impulser. Flowhastigheden bliver fastlagt ved at divide* re flowmængden med et givet tidsrum for derved at fastlægge frekvensen af impulser.

Den totale akkumulerede flowmængde anvendes til at fastlægge den samlede flow-mængde gennem rørledningen og dermed det samlede forbrug af vand for den pågæl-15 dende installation. Den totale flowmængde af vand gennem rørledningen ved hver enkelt tapning anvendes til at kontrollere, at den samlede flowmængde ved hver enkelt tapning ikke overskrider den maksimale mængde, der er fastlagt ved hjælp af betje-ningspanelet 11 på siden 10 af boksen 1.

20 Såfremt den totale flowmængde ved en enkelt tapning ikke overskrider den fastlagte maksimale mængde, vil beregningsudstyret automatisk blive nulstillet efter hver endt tapning. Såfremt den totale flowmængde ved en enkelt tapning overskrider den fastlagte maksimale mængde, vil beregningsudstyret via kommunikationskablet 6 give besked til magnetventilen 4 om at lukke for flowet af vand i rørledningen 2. Det er 25 herefter nødvendigt manuelt ved hjælp af den første knap 15 på panelet 9 på fronten 8 af boksen 1 at nulstille beregningsudstyret, efter at årsagen til flowstoppet, såsom et brud på en rørledning, er lokaliseret og afhjulpet.

Såfremt flowhastigheden er faldet til under en given empirisk mindsteværdi, der udgør 30 en estimeret mindste værdi, når tapning ikke finder sted, og såfremt den totale flowmængde samtidigt stiger til over en given empirisk maksimumsværdi, der udgør en tilladelig største værdi, når tapning ikke finder sted, vil beregningsudstyret via kom- 3NSDOCID: <DK 182784B1 I > 7 DK 172784 B1 munikationskablet 6 ligeledes give besked til magnetventilen 4 om at lukke for flowet af vand i rørledningen 2. Det er herefter ligeledes nødvendigt manuelt ved hjælp af den første knap 15 på panelet 9 på fronten 8 af boksen I at nulstille beregningsudstyret, efter at årsagen til flowstoppet, såsom en dryppende vandhane, er lokaliseret og 5 afhjulpet.

Opfindelsen er ovenfor beskrevet under henvisning til en specifik udførelsesfonn for et apparat ifølge opfindelsen. Fremgangsmåden beskrevet ovenfor angiver generelt fremgangsmåden ifølge opfindelsen, men apparatet vil kunne tilvejebringes i andre 10 udførelsesfonner end den viste. Det vil være muligt at have andre lamper og andre betjeningsknapper ligesom dels antallet af indstillinger for den maksimale tilladelige vandmængde og dels mængden af de maksimalt tilladelige vandmængder vil kunne variere. Flowmåleren vil kunne være en hvilken som helst type flowmåler, såvel mekanisk som elektronisk. Magnetventilen vil kunne være en hvilken som helst type 15 magnetventil, og også andre typer ventiler vil kunne anvendes.

BNSOOCID: <DK_182784B1J >

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til detektering af eventuelle utætheder og/eller utilsigtet forbrug af fluid i en rørledning med tappesteder såsom en vandforsyningsledning, hvilken frem- 5 gangsmåde omfatter, at en værdi for en flowhastighed af fluidet fastlægges, og at en værdi for en flowmængde af fluidet fastlægges, kendetegnet ved, at en given værdi for flowhastigheden fastlægges som en mindste estimeret flowhastighed ved tapning af fluid fra rørledningen, at en given værdi for flowmængden fastlægges som en største tilladelig flowmængde uden tapning af fluid fra rørledningerne, og at flowet 10 af fluid i rørledningen afbrydes, når flowhastigheden er under den givne værdi for flowhastigheden, og flowmængden samtidigt overskrides til over den givne værdi for flowmængden.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at flowet af fluid i rørlednin-15 gen i en første situation, hvor flowhastigheden er over den givne værdi, afbrydes, såfremt en første given værdi for flowmængden overskrides, og at flowet af fluid i rørledningen i en anden situation, hvor flowhastigheden er under den givne værdi, afbrydes, såfremt en anden given værdi for flowmængden overskrides.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller krav 2, kendetegnet ved, at flowmængden fastlægges ved, at et antal impulser måles af en impulsmåler og multipliceres med en empirisk værdi for et volumen af fluid per impuls, og at flowhastigheden fastlægges ved, at et antal impulser måles af impulsmåleren og divideres med en tidsperiode.

4. Apparat til brug ved fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilket apparat omfatter mindst een Impulsmåler til måling af et numerisk antal impulser over en tidsperiode svarende til en given flowmængde i en rørledning (2) og til måling af en frekvens af impulser svarende til en given flowhastighed af et fluid i rørledningen (2), og hvilket apparat er i stand til at kontrollere åbning og lukning af en 30 ventil (4) i rørledningen (2), kendetegnet ved, at apparatet er bestemt til at lukke ventilen (4), såfremt det numeriske antal impulser over tidsperioden overstiger en gi- 3NSDOCID: <DK 1B27MB1.t_> DK 172784 B1 ven verdi for det numeriske antal impulser samtidigt med, at frekvensen af impulser er mindre end en given vsrdi for frekvensen af impulser.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den givne verdi for det numeriske 5 antal impulser over tidsperioden i et tsllevxrk for flownuengden automatisk bliver nulstillet, og at den givne vsrdi for frekvensen af impulser i et tsllevsrk for flowha-stigheden automatisk bliver nulstillet, når flowet af fluid i rorledningen ophører, såfremt flowmsngden ikke har overskredet den givne vsrdi for flowmsngden, og såfremt flowhastigheden ikke har vsret mindre end den givne vsrdi for flowhastighe-10 den.

6. Apparat ifølge krav 4 eller krav S, kendetegnet ved, at vsrdien i tælleværket for flowmsngden kan blive nulstillet manuelt, og vsrdien i tælleværket for flowhastigheden kan blive nulstillet manuelt, såfremt flowmsngden har overskredet den giv- 15 ne vsrdi for flowmsngden, og såfremt flowhastigheden samtidigt har vsret mindre end den givne vsrdi for flowhastigheden, og at flowet i rørledningen derfor har vsret afbrudt.

7. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 4-6, kendetegnet ved, at vsrdi-20 en for den givne vsrdi af flowmsngden kan blive varieret ved valg og manuel indstilling mellem flere vsrdier for flowmsngden.

8. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 4-7, kendetegnet ved, at tslle-værket tillige optsller en vsrdi for en akkumuleret flowmsngde, og at vsrdien for 25 den akkumulerede flowmsngde kan blive aflsst.

9. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 4-8, kendetegnet ved, at im-pulstslleren til optslling af det numeriske antal impulser indenfor en tidsperiode, og at impulstslleren til optælling af frekvensen af Impulser, er den samme impulstsller. 30 BNSDOCID: <DK_1827MB1J_> DK 172784 B1

10. Anvendelse af apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 4-9 til registrering, måling, beregning og kontrol af flow af vand i en rørledning fra et vandværk til en eller flere husstande. 3NSDOCID: <DK 182784B1 I >