Merenje protoka vode na velikim cevovodima

Dušan ProdanovićDragutin Pavlović

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Institut za hidrotehniku

Opis problema

§ Svaki Vodovod zna da ga zakon tera da vodomere redovno kontroliše, jer mu služe za direktnu naplatu od potrošača(ovo je izlaz iz sistema)§ Ulaz u sistem, na vodozahvatu, u bunaru

nije obavezno merenje jer se nadoknade ne plaćaju prema zahvaćenoj vodi§ Promet kroz sistem nije obavezno meriti

Problem: velika merila, skupo, nema zakona

Opis problema – mala i velika merila

§ Mala merila protoka§ Vodomeri

Obavezna kalibracija i pregled§ Velika merila protoka (veća od 300mm?)§ Elektromagnetna

Svi znamo da treba kalibracijaRetko ko radi pregled – gde, kako?§ Ultrazvučna (popularna ovih dana)

(Kažu) Nema kalibracije ni pregleda

UZV sa ugradnjom na licu mesta

Tačnost 0.5%ne zahteva šahtovene zahteva kalibraciju ne pije, ne puši, ......samo malo laže...

Transit Time metoda – princip rada

t1

u(l)dl

Šalje se impuls niz tok......koji putuje

brzinom c’

Transit Time metoda

t2t2 > t1

Šalje se drugiimpuls uz tok......koji je sporiji

Transit Time metoda

t2t2 > t1

Apsolutna metoda:Merena brzina zavisi samo

od vremena i dužineAli koja brzina je merena?Da li je to srednja profilska brzina?

Ne!Merena i srednja profilska brzina su različite!

A namatreba

protok!

Transit Time metoda

Apsolutna metoda zabrzine nije apsolutno

tačna za protokeKonstanta kojase moraKALIBRISATI prema lokalnimuslovima

Transit Time metoda

§ Zašto brzina koju izmeri UZV nije ista kao srednja profilska?

ØZato što UZV ne uzima u obzir različite površine pripradajućih kružnih prstenova po preseku cevi:

Veću površinu zauzima prsten bliže zidu cevi nego u sredini cevi

Transit Time metoda

Ovde nema nigde promenljivog doprinosa brzini zvuka c’ u funkciji poluprečnika cevi!

Transit Time metoda

UZV će ovako izmeriti

A treba Q1 < Q2

Q1 Q2

Transit Time metoda

UZV će ovako izmeriti

A treba Q1 < Q2

Q1 Q2Zaključak:UZV Transit Time merila

se moraju kalibrisati na svakoj mernoj lokaciji

Primer provere UZV merila

§ Za ilustraciju problema, daje se rezultat obavljenih merenja na PPV Banovo Brdo§ Banovo Brdo je i značajan hidrotehnički čvor§ Problem na Banovom Brdu: nakon

ugradnje merila na ulazima i izlazima, ispalo je da iz sistema izlazi više vode nego što ulazi....

Situacija PPV B. Brdo

Uprošćena shema

Makiš

Ulaz u Tunel

CS Top iderč

Sa Ade Sa desne obale

Top iderskarekač

Filter 1Filter 2Filter 3

TunelskidovodFI900

1. MAK3

2

4. BAN1 3. BAN2

12 11

5.BANF1

6.BANF23

7.BANF3

BANP18

BANP29

BANP310

14 13

DesnicevovodFI1500

LevicevovodFI1500

Sabirni bazeniste vode filtera 2 i 3č

Sabirni bazeniste vode filtera 1č

FI1200FI1200

FIXXX

FI900

FIXXXFIXXX

Pranjefiltera

(3 kom.)FIXXX

Rez

BAN2PPV BBrdo

BAN1

MAK3Filteri

TUNTOP-L

TUNTOP-D

TUNTOP-D

TUNTOP-L12

11

UZV

UZV

14

13

Potencijalno mestoza postavljanje prikljucakaza Spectrascan/ADCP

0 50 100 m

Merenja na izlazu

...na ključnoj lokaciji – ulazuu Tunel, u Topčiderskojdolini

Profil brzina 1.0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

Datum...............................Lokacija............................................................... Pre~nik cevovoda...............................

Srednja brzina (Vsr):Povr{ina proticajnog profila:Protok (m3/s):

Merenje Spectrascan-om

0.250.500.660.81

0.94

1.08

1.20

1.28

1.33

1.32

1.28/1.32/1.35

1.25/1.32/1.37

1.23/1.31/1.38

1.20/1.29/1.36

1.15/1.26/1.33

1.06/1.20/1.270.86/1.05/1.150.43/0.46/0.71

0.991/1.032/ 1.0721.788415 m21.772/1.846/ 1.917

0.82/0.85/ 0.88Korekcija protoka:

Merenja pri protoku na UZV merilu:Q =2.17 m3/sTeorijski raspored brzina:

UZV-REF

Topcider - levi cevovod (14) 1509 mm 19/03/2004

Merenje EM sondomRađena istovre-mena merenjasa dve sondena dovodu kaTunelu

Ekstrapolacija tamo gdenije moglo da se meri

Protok na UZV- znatno većiod najveće varijanteekstrapolacije

Q=Q*0.88 a trebalo bi da je greškamerenja protoka na UZV manja od 0.5%

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7Datum...............................Lokacija............................................................... Pre~nik cevovoda...............................

Merenje Spectrascan-om

Merenja pri protoku na UZV merilu:Q =1.588 m3/sUZV-REFTeorijski raspored brzina:

0.420.790.921.02

1.07

1.09

1.09

1.06

0.96

0.93

0.99/1.02/1.05

1.00/1.04/1.10

0.98/1.05/1.12

0.95/1.03/1.10

0.89/1.00/1.06

0.81/0.95/1.010.65/0.82/0.900.35/0.42/0.59

0.887 /0.927/0.960Srednja brzina (Vsr):Povr{ina proticajnog profila:Protok (m3/s):

1.788415 m21.586 /1.658/1.7171.00 /1.04/1.08Korekcija protoka:

Merenje EM sondom

Topcider - desni cevovod (13) 1509 mm 19/03/2004

Profil brzina 2.

Ekstrapolacija tamo gdenije moglo da se meri

Protok na UZV je OK!

Na drugoj cevisu rezultati bolji

I na kraju bilans...

Neodređenost u određivanju protoka, za 0.5% merila, je

Zaključak

§ Nema idealnog merila protoka§ Velika merila protoka moraju imati

predviđene alternativne metode za proveru§ Nedostaju zakoni

Naredba o obaveznoj upotrebi određene vrste merila u prometu vode za piće (zakonski osnov čl. 52. Zakona)Uputstvo za pregled merila na mestu korišćenja§ Ima iskustva ali nedostaje oprema

Zaključak

§ Nema idealnog merila protoka§ Velika merila protoka moraju imati

predviđene alternativne metode za proveru§ Nedostaju zakoni

Naredba o obaveznoj upotrebi određene vrste merila u prometu vode za piće (zakonski osnov čl. 52. Zakona)Uputstvo za pregled merila na mestu korišćenja§ Ima iskustva ali nedostaje oprema

Kada ste zadnji put proverilivaša merila protoka?

Merenje protoka vode na velikim cevovodima

Dušan ProdanovićDragutin Pavlović

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Institut za hidrotehniku