Проверка на прочность для старых водопроводных труб

29/10/2015

Компания Thames Water является крупнейшим оператором сетей водоснабжения и водоотведения в Великобритании, поставляя около 2 600 млн литров питьевой воды более чем 15 млн клиентов каждый день. Чугунные водопроводы Thames Water во многих районах Лондона и долины Темзы являются одними из старейших в Великобритании, и многие из них со временем приходят в негодность. В течение последних 15 лет сотрудники компании работали над тем, чтобы заменить все малые трубы распределительной сети, но в последнее время стали стремительно изнашиваться и крупные магистральные сети, что также также требует принятия безотлагательных мер, ведь прорыв трубы всего в одной из магистральных сетей может оставить тысячи клиентов без воды, вызвать подтопления, а также нарушения в работе транспортных сетей.

Д-р Тим Эванс, менеджер по внедрению инноваций, объясняет, как на основе новой технологии реализуется более разумный и продуманный способ замены труб. «Заменять трубы полностью – довольно затратно, так что мы должны определить, какие из участков наиболее приоритетны, – говорит он. – Большой проблемой при работе с чугуном является то, что коррозия разъедает трубу неравномерно, и её очень трудно обнаружить. Мы обычно оценивали состояние водовода путём извлечения участка трубы, обработки его пескоструйным методом для удаления коррозии и измерения повреждений вручную. Но извлечение части трубы причиняет неудобства как нашим клиентам, так и участникам дорожного движения. А также это просто довольно дорогая операция для компании».

Чтобы избавиться от необходимости вырезать участки труб, в Thames Water начали использовать технологии неинвазивного тестирования, такие как УЗИ. «Это похоже на сканирование при беременности, за исключением того, что мы ищем коррозию, а не младенцев», – говорит доктор Эванс. Вообще, в будущем Эванс хотел бы иметь возможность погружать устройство в водовод и таким образом собирать данные о состоянии трубы на всей протяжённости, а не только на отдельном участке.

Сканирование поверхности позволяет специалистам компании понять, что вообще можно измерить неинвазивными методами. Также в Thames Water используют систему Konica-Minolta Vivid для определения коррозии на трубах малого диаметра (4-8"). Тем не менее, такая система не подходит для труб диаметром более 18". Для больших труб нужен портативный сканер, и Thames Water, оценив имеющиеся на рынке предложения, пригласили различных поставщиков, чтобы те продемонстрировали своё оборудование. Одним из них был британский партнёр Artec Патрик Торн, который вместе со специалистом Thames Water отсканировал большой участок трубы с помощью сканера Eva, чтобы показать: Eva соответствует требованиям, предъявляемым Thames Water. В компании решили, что Eva – наиболее экономически эффективный вариант. После продажи сканера Патрик Торн провёл инструктаж для сотрудников, работающих со сканером, а также помог с выбором ПО, необходимого для проведения детального анализа данных, получаемых сканером Eva.

Теперь Алекс Рейнер, работающий над исследовательским проектом Thames Water и Университета Суррея, занимается разработкой соответствующей методологии, используя сканер Eva и программное обеспечение Artec. К модели трубы можно добавлять текстуру, так что в результате получается максимально реалистичное изображение повреждений, вызванных коррозией. Благодаря улучшенному алгоритму трекинга по текстуре программа Artec Studio 10.1 повышает надёжность сбора данных во время съёмки. Она также использует возможности многоядерной рабочей станции для обработки сырых данных в значительно более короткие сроки. Сравнение моделей до и после удаления коррозии позволяет с высокой точностью определить степень повреждений, вызванных коррозией. Этот метод будет использоваться в качестве основного для измерения эффективности альтернативных систем неинвазивного тестирования.