Che siano sopraelevati o sotterranei, i sistemi di distribuzione dell’acqua funzionano al meglio quando gli operatori monitorano costantemente la pressione, il livello e la temperatura dell’acqua. Anche la salute delle strutture è importante. I sensori e misuratori per il monitoraggio delle torri idriche devono essere in grado di resistere a forti vibrazioni, temperature estreme e, naturalmente, all’umidità.
Le pompe dell’acqua, le tubature e i serbatoi di stoccaggio sono investimenti costosi e vitali per qualsiasi comune. Per proteggere l’intera infrastruttura e garantire una fornitura affidabile di acqua potabile, è necessario utilizzare strumenti di misura progettati per operare in condizioni difficili.
Trasmettitore di pressione A-10
Strumenti di pressione per sistemi di erogazione dell’acqua
Una serie di manometri e sensori aiuta a monitorare le pompe che portano l’acqua ai serbatoi di stoccaggio sopraelevati, nonché le tubature che trasportano l’acqua da e verso i serbatoi. Poiché le pompe e i loro motori generano notevoli vibrazioni, pulsazioni e sbalzi di pressione che possono danneggiare gli strumenti standard, i manometri e i sensori utilizzati in questa applicazione devono essere in grado di sopportare ampie variazioni di pressione.
Il trasmettitore di pressione A-10 è altamente resistente ai picchi di pressione e alle vibrazioni, grazie alla tecnologia a film sottile e alla cella di misura interamente saldata in acciaio inox. È conveniente, il che lo rende ideale per i costruttori OEM, e ha un’esecuzione estremamente compatta per adattarsi a spazi ristretti. Se installato sul lato di aspirazione (ingresso) di una pompa, l’A-10 aiuta a prevenire la cavitazione, che può causare picchi di pressione. Per i requisiti di misura della pressione più impegnativi, utilizzare il trasmettitore di pressione per requisiti superiori S-20.
Trasmettitore di pressione da processo UPT-20
Il trasmettitore di pressione UPT-20 con porta di pressione e protocollo di comunicazione HART è lo strumento da processo universale consigliato per l’uso con l’A-10 o l’S-20.
È costruito in acciaio inox o in acciaio inox e plastica PBT e tutte le parti a contatto con il fluido sono in acciaio inox saldato senza O-ring interni, guarnizioni o altri materiali di tenuta morbidi. L’UPT-20 è disponibile con una serie di certificati (NACE MR0103 e MR0175, precisione riferibile NIST, taratura DKD/DAkks secondo IEC 17025, ecc.) è ed omologato CE e RoHS.
Misura di livello nelle torri dell’acqua
Sensore di pressione di precisione CPT6020
Per la misura del livello, è possibile utilizzare sensori di pressione immergibili per i serbatoi di stoccaggio sotterranei, che non sono alimentati per gravità. Per i serbatoi fuori terra, invece, un trasmettitore di pressione come l’A-10 o l’S-20 – installato sul tubo di scarico – può misurare la pressione idrostatica della colonna d’acqua sopra quel punto.
Per una misura di livello ancora più precisa, è possibile un sensore di pressione digitale come il CPT6020. Si tratta di un dispositivo di rilevamento della pressione autonomo, che incorpora cioè un sensore al silicio a bassa isteresi con linearità della pressione compensata elettronicamente per l’intero intervallo di temperatura compensato. Questo strumento di calibrazione ha una precisione di ±0,020% sul fondo scala.
Strumenti di temperatura per torri d’acqua e pompe
I comuni residenti in zone fredde devono affrontare le basse temperatura. Oltre a spalare la neve e a sghiacciare le strade, c’è il problema di evitare che le tubature delle torri dell’acqua si congelino. Alcune città aggirano il problema stoccando l’acqua trattata al di sotto della linea del gelo, a circa 2 metri di profondità. Ma lo stoccaggio sotterraneo è una soluzione costosa. Non solo richiede un’ampia progettazione e scavi all’inizio del progetto, ma richiede anche il funzionamento continuo di molte pompe per fornire l’acqua ai clienti. Le torri d’acqua, invece, sono molto più economiche da costruire, gestire e mantenere.
A causa della profondità dei serbatoi, l’acqua all’interno di solito non congela completamente e il ghiaccio che si forma si trova in cima, salendo e scendendo insieme al livello dell’acqua. Le tubature sono un’altra cosa. L’isolamento e il nastro termico impediscono il congelamento dei tubi di risalita e di scarico di una torre idrica, mentre l’acqua riscaldata che entra nel serbatoio rallenta il processo di congelamento. Esistono sul mercato specifiche termoresistenze (RTD) che aiutano a monitorare le temperature nei punti chiave dei serbatoi d’acqua.
Le termoresistenze sono preziose anche per monitorare le condizioni delle pompe dell’acqua ad alta pressione, poiché l’aumento della temperatura può indicare un surriscaldamento del motore, un problema potenzialmente pericoloso e costoso. Alcuni modelli specifici utilizzano una struttura solida, priva di parti mobili, che le rende a prova di vibrazioni. L’esecuzione compatta consente di inserirle in spazi ristretti come piastre dei cuscinetti, alberi e avvolgimenti dei motori, ma è anche possibile usare un sistema di molleggio da utilizzare nell’alloggiamento del cuscinetto.
Monitoraggio della salute strutturale nelle torri dell’acqua
I serbatoi d’acqua possono contenere un’enorme quantità di peso: da circa 18 tonnellate in un’unità a tetto da 19.000 litri a oltre 9.000 tonnellate in un serbatoio sopraelevato composito da 9,5 milioni di litri. Il monitoraggio della salute strutturale (SHM) è un fattore chiave per la sicurezza delle infrastrutture, soprattutto per i serbatoi di stoccaggio più grandi.
Tradizionalmente, gli ingegneri civili visitano il sito – che si tratti di torri idriche, ponti, cavalcavia o gallerie – a intervalli regolari per verificare manualmente la presenza di potenziali problemi. L’SHM programmato va bene, ma cosa succede se il serbatoio inizia a inclinarsi o a spostarsi tra un’ispezione annuale o biennale e l’altra, o se agli ingegneri sfugge qualcosa di critico?
Un modo più affidabile di monitorare lo stato di salute di una struttura è rappresentato dai sensori wireless, che misurano continuamente la deformazione, l’inclinazione, le vibrazioni, la propagazione delle crepe e altre variabili, segnalando poi automaticamente agli operatori qualsiasi cambiamento significativo o duraturo. L’SHM automatizzato non solo aumenta la sicurezza e l’affidabilità dei serbatoi d’acqua sopraelevati, ma l’individuazione precoce di potenziali problemi consente di risparmiare sulla manutenzione, sulle riparazioni e sul costo della manodopera.
WIKA, Sensori e soluzioni smart per le aziende idriche municipali
La missione del servizio idrico di ogni comune è fornire alla comunità una fornitura d’acqua pulita e affidabile a un costo ragionevole. Anche i produttori di serbatoi, le società EPC (Engineering, Procurement and Construction) e gli appaltatori desiderano dotare i progetti di fornitura idrica di strumenti e tecnologie di rilevamento della massima qualità. WIKA è leader globale e partner di fiducia per le soluzioni di misura nelle torri idriche, nelle stazioni di pompaggio, negli impianti di trattamento delle acque e in altre strutture municipali.
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