WO2003002971A1 - Methode et un dispositif de detection de fuites sur reseaux etanches - Google Patents
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- G01M3/2823—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pigs or moles traveling in the pipe
Definitions
- the subject of the present invention is a method and a device for detecting leaks in sealed networks.
- watertight conduits of all kinds whether they are drinking water, waste water, gas or watertight pipes of all types and in particular those intended for optical fibers which are sheaths of small diameter and of great length.
- Watertight multi-purpose networks and in particular underground networks, are more and more numerous, especially in urban areas.
- the tightness of the conduits must imperatively be carefully checked before they are put into service.
- several methods or methods are known for locating a leak in a sealed network, but these are empirical techniques requiring heavy and expensive means and which generally do not allow the location of leaks to be determined with precision.
- the method and the device according to the present invention have the objective of remedying this state of affairs.
- the system is indeed very simple to implement, it requires low means and ensures, in a very high percentage of cases, rapid detection. and efficient of the leak (s)
- the process allows precise location of the location of the leak caused by a defect, a faulty installation or an incident
- FIG. 1 represents the general diagram of the leak detection installation
- FIG. 2 is a top view of a mobile box grouping together the system control means
- FIGS. 3 and 4 are axial sections on a larger scale of two variants of mobile shutter.
- the invention is based on a simple observation: a leaky pipe necessarily has a movement of its content, from the point of entry to the escape. By closing off its end, and by sending pressurized air into the pipe, we obtain an air cushion which acts as a stopper just after the leak and a flow from the source of compressed air towards the leak. If one succeeds in stabilizing a mobile element at the right of the escape, it only remains then to detect its position.
- the device consists of a source of compressed air such as compressor 1 supplying, by means of a tube 2, a nozzle 3 mounted at the head of the pipe 4 to be tested whose opposite end is closed by a plug 5.
- a source of compressed air such as compressor 1 supplying, by means of a tube 2, a nozzle 3 mounted at the head of the pipe 4 to be tested whose opposite end is closed by a plug 5.
- the valve 8 is closed during the filling of the pipe 4 which therefore takes place by the bypass 9, then open to set the movable shutter in motion.
- the shutter 11 must be waterproof, sliding and light in order to reduce the friction on the walls of the pipe 4.
- it can advantageously be made modular thanks to interchangeable elastomeric sealing discs 12, in order to be able to adapt to pipes of different diameter.
- the shutter can be more rudimentary and constituted, for example, of a simple extruded cylinder 13 of synthetic material such as polystyrene created with a punch and provided with a hooking system 14.
- the bypass 9 is essential because the pipe 4 must be under pressure before sending the mobile shutter 11 which must be waiting in the internal zone 10, at the head of the pipe.
- the distance between the shutter and the air inlet of the bypass 9 on the pipe must be sufficient to prevent the shutter from being driven by vacuum during filling.
- a blocking valve 15 downstream of the internal zone 10 waiting for the latter it is possible to provide a blocking valve 15 downstream of the internal zone 10 waiting for the latter.
- the connection of the bypass can be made by means of a collar 16 for taking over the pipe 4.
- a computer 17 consisting of an electronic cell provided with a program integrating the existing data such as the diameter and the length, as well as the filling time thanks to the flow meter 7 coupled to the program, which allows the computer, after having analyzed the existing data of internal diameter and length of pipe 4, to establish a diagnosis on the leak.
- the computer 17 also makes it possible to determine the optimal air flow.
- a low flow leak requires the full flow of the compressor 1 to fill the pipe 4 in order to create a balance and then move the shutter 11, whereas for a high flow leak it is preferable to reduce the flow of the compressor in order to avoid wear of the shutter.
- the computer will emit a signal indicating that it is necessary to open the valve 8, and possibly the blocking valve 15, or will directly control this or these valve (s) these are solenoid valve (s).
- the electronic cell can also actuate the flow meter 7 to reduce the flow rate if the leak is too great in order to avoid too high a speed of the mobile shutter 11.
- the computer 17 could advantageously be housed in a mobile box 18 grouping together the flow meter 7, the valve 8 and the pressure gauge 6 (FIG. 2).
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Abstract
La présente invention a pour objet une méthode et un dispositif de détection de fuites sur réseaux étanches. Le procédé consiste à injecter, à l'extrémité d'une conduite (4) dont on a bouché l'autre extrémité, de l'air sous pression durant un laps de temps suffisant pour créer un coussin d'air stable juste après la fuite, puis à utiliser le flux d'air persistant entre le point d'injection et la fuite pour entraîner un obturateur mobile (11) repérable de l'extérieur de la conduite jusqu'à l'emplacement de la fuite où il s'immobilisera en butant sur le coussin d'air, la position de la fuite étant déterminée au moyen d'une sonde émettrice ou d'un fil métrique accroché à l'obturateur mobile. La technique s'applique d'une manière générale aux conduits étanches de toute nature, qu'il s'agisse de réseaux d'eau potable, d'eau usée, ou de gaz ou de fourreaux étanches de tous types et en particulier ceux destinés aux fibres optiques qui sont des fourreaux de petit diamètre et de grande longueur.
Description
MÉTHODE ET UN DISPOSITIF DE DÉTECTION DE FUITES SUR RÉSEAUX ÉTANCHES
La présente invention a pour objet une méthode et un dispositif de détection de fuites sur réseaux étanches
Elle s'applique d'une manière générale aux conduits étanches de toute nature, qu'il s'agisse de réseaux d'eau potable, d'eau usée, ou de gaz ou de fourreaux étanches de tous types et en particulier ceux destinés aux fibres optiques qui sont des fourreaux de petit diamètre et de grande longueur.
Les réseaux étanches à vocations multiples, et tout particulièrement les réseaux souterrains, sont de plus en plus nombreux, notamment en milieu urbain. L'étanchéité des conduits doit impérativement être soigneusement vérifiée avant leur mise en service. A ce jour on connaît plusieurs procédés ou méthodes permettant de localiser une fuite dans un réseau étanche, mais il s'agit de techniques empiriques demandant des moyens lourds et onéreux et qui ne permettent généralement pas de déterminer avec précision l'emplacement des fuites.
La méthode et le dispositif selon la présente invention ont pour objectif de remédier à cet état de choses Le système est en effet très simple à mettre en oeuvre, il demande de faibles moyens et assure, dans un très fort pourcentage de cas, une détection rapide et efficace de la ou des fuites Le procédé permet une localisation précise de l'endroit où se trouve la fuite causée par un défaut, une malfaçon de pose ou un incident
Le procédé consiste à injecter, à l'extrémité d'une conduite dont on a bouché l'autre extrémité, de l'air sous pression durant un laps de temps suffisant pour créer un coussin d'air stable juste après la fuite, puis à utiliser le flux d'air persistant entre le point d'injection et la fuite pour entraîner un obturateur mobile repérable de l'extérieur de la conduite jusqu'à l'emplacement de la fuite où il s'immobilisera en butant sur le coussin d'air, la position de la fuite étant déterminée au moyen d'une sonde émettrice ou d'un fil métrique accroché à l'obturateur mobile
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention : la figure 1 représente le schéma général de l'installation de détection de fuite, la figure 2 est une vue de dessus d'un coffret mobile regroupant les moyens de contrôle du système et les figures 3 et 4 sont des coupes axiales à plus grande échelle de deux variantes d'obturateur mobile.
L'invention est basée sur une constatation simple : une conduite qui fuit a forcément un mouvement de son contenu, du point d'entrée vers la fuite. En obturant son extrémité, et en envoyant de l'air sous pression dans la conduite et on obtient un coussin d'air qui sert de buttoir juste après la fuite et un flux depuis la source d'air comprimé vers la fuite. Si l'on réussit à stabiliser un élément mobile au droit de la fuite, il ne reste plus alors qu'à détecter sa position.
Le dispositif, figures 1 à 5, est constitué d'une source d'air comprimé telle que compresseur 1 alimentant, au moyen d'un tube 2, un embout 3 monté à la tête de la conduite 4 à tester dont l'extrémité opposée est obturée par un bouchon 5.
Le long du tube 2 sont disposés un manomètre 6 de contrôle, un débitmètre 7 et une vanne 8 en amont de laquelle est branché une dérivation 9 raccordée à la conduite 4, à une certaine distance de l'embout 3 de façon à délimiter en tête de conduite une zone interne 10 de stockage d'un obturateur mobile 11 destiné à entraîner une sonde émettrice repérable de l'extérieur, ou un fil métrique (type "topo fil"), du point d'entrée jusqu'à la fuite. Il suffit de disposer d'un détecteur externe approprié ou de mesurer sur la tranchée la longueur indiquée par le fil métrique pour localiser l'endroit de la fuite. La vanne 8 est fermée durant le remplissage de la conduite 4 qui s'effectue donc par la dérivation 9, puis ouverte pour mettre l'obturateur mobile en mouvement.
L'obturateur 11 doit être étanche, coulissant et léger afin de réduire les
frottements sur les parois de la conduite 4. Pour les petites fuites, il peut avantageusement être rendu modulable grâce à des disques élastomères 12 d'étanchéité interchangeables, afin de pouvoir s'adapter à des conduites de diamètre différents. Lorsque la fuite est importante, l'obturateur peut être plus rudimentaire et constitué, par exemple, d'un simple cylindre extrudé 13 de matière synthétique telle que le polystyrène créé à Pemporte-pièce et pourvu d'un système d'accrochage 14.
La dérivation 9 est indispensable car il faut que la canalisation 4 soit en pression avant d'envoyer l'obturateur mobile 11 qui doit être en attente dans la zone interne 10, en tête de conduite. La distance entre l'obturateur et l'entrée d'air de la dérivation 9 sur la conduite doit être suffisante pour éviter que l'obturateur ne soit entraîné par la dépression lors du remplissage. Pour empêcher de façon certaine un déplacement intempestif de l'obturateur, on peut éventuellement prévoir une vanne de blocage 15 en aval de la zone interne 10 d'attente de celui-ci. Le raccordement de la dérivation peut s'effectuer au moyen d'un collier 16 de prise en charge sur la conduite 4.
L'ensemble est complété par un calculateur 17 constitué d'une cellule électronique munie d'un programme intégrant les données existantes telles que le diamètre et la longueur, ainsi que le temps de remplissage grâce au débitmètre 7 couplé au programme, ce qui permet au calculateur, après avoir analysé les données existantes de diamètre intérieur et de longueur de la conduite 4, d'établir un diagnostic sur la fuite.
Le calculateur 17 permet également de déterminer le débit d'air optimal. Une fuite de faible débit nécessite le plein débit du compresseur 1 pour remplir la canalisation 4 afin de créer un équilibre et ensuite mouvoir l'obturateur 11 , alors que pour une fuite à fort débit il est préférable de réduire le débit du compresseur afin d'éviter l'usure de l'obturateur.
A la fin du temps de remplissage et de stabilisation du coussin d'air le calculateur émettra un signal indiquant qu'il faut ouvrir la vanne 8, et éventuellement la vanne de blocage 15, ou pilotera directement cette ou ces vanne(s) s'il s'agit d'électrovanne(s).
La cellule électronique pourra également actionner le débitmètre 7 pour réduire le débit si la fuite est trop importante afin d'éviter une trop grande vitesse de l'obturateur mobile 11.
Pour faciliter la mise en oeuvre du système, le calculateur 17 pourra avantageusement être logé dans un coffret mobile 18 regroupant le débitmètre 7, la vanne 8 et le manomètre 6 (figure 2).
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des systèmes similaires.
Claims
REVENDICATIONS
1 ° Méthode de détection de fuites sur réseaux étanches, destinée d'une manière générale aux conduits étanches de toute nature, qu'il s'agisse de réseaux d'eau potable, d'eau usée, ou de gaz ou de fourreaux étanches de tous types et en particulier ceux destinés aux fibres optiques, caractérisé en ce que l'on injecte, à la tête d'une conduite (4) dont on a bouché l'autre extrémité, de l'air sous pression durant un laps de temps suffisant pour créer un coussin d'air stable juste après la fuite, puis, à la fin du temps de remplissage et après stabilisation du coussin d'air, à utiliser le flux d'air persistant entre le point d'injection et la fuite pour entraîner un obturateur mobile (11) repérable de l'extérieur de la conduite jusqu'à l'emplacement de la fuite où il s'immobilisera en butant sur ledit coussin d'air.
2°. Méthode de détection de fuites selon la revendication 1 , se caractérisant par le fait que durant le remplissage de la conduite (4) l'obturateur mobile est en attente dans une zone interne (10) en tête de conduite délimitée par une dérivation (9) branchée en amont d'une vanne (8) du tube (2) d'alimentation en air comprimé et raccordé à la conduite (4), en aval de la zone interne (10), la vanne (8) étant fermée durant le temps de remplissage qui s'effectue par la dérivation (9) de manière à ne pas entraîner l'obturateur mobile (11)
3° Méthode de détection de fuites selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la position de la fuite est déterminée au moyen d'une sonde émettrice entraînée par l'obturateur mobile (11 ), et d'un détecteur externe approprié
4° Méthode de détection de fuites selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait que la position de la fuite est déterminée au moyen d'un fil métrique entraîné par l'obturateur mobile ( 1)
5° Méthode de détection de fuites selon l'une quelconque des
revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le système de détection est piloté par un calculateur (17) pourvu d'un programme intégrant les données existantes telles que le diamètre et la longueur de la conduite (4), ainsi que le temps de remplissage grâce à un débitmètre (7) couplé au dit programme.
6°. Dispositif de détection de fuites sur réseaux étanches, destiné à appliquer la méthode selon les revendication précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une source d'air comprimé telle que compresseur (1) alimentant grâce à un tube (2), un embout (3) monté à la tête de la conduite (4) à tester dont l'extrémité opposée est obturée par un bouchon (5), un manomètre (6) de contrôle, un débitmètre (7) et une vanne (8) étant disposés le long du tube (2) et une dérivation (9). branchée en amont de la vanne (8) étant raccordé à la conduite (4), à une certaine distance de l'embout (3) de façon à délimiter en tête de ladite conduite une zone interne (10) d'attente pour l'obturateur mobile (11).
7°. Dispositif selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que l'obturateur mobile (11) comporte des disques élastomères (12) d'étanchéité interchangeables de façon à être modulable.
8°. Dispositif selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que l'obturateur mobile (11) est destiné à la détection de fuites importantes et qu'il est constitué d'un simple cylindre extrudé 13 de matière synthétique créé à Pemporte-pièce et pourvu d'un système d'accrochage 14.
9°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, se caractérisant par le fait qu'une vanne de blocage 15 est disposée en aval de la zone interne 10 d'attente de l'obturateur mobile (11) de manière à empêcher de façon certaine un déplacement intempestif dudit obturateur mobile.
10°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, se caractérisant par le fait que le raccordement de la dérivation (9) sur la conduite (4) est effectué au moyen d'un collier (16) de prise en charge.
1 1 °. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, se
caractérisant par le fait que qu'il est équipé d'un calculateur (17) destiné à piloter le système de détection de fuites et pourvu d'un programme intégrant les données existantes telles que le diamètre et la longueur de la conduite (4).
12°. Dispositif selon la revendication 1 , se caractérisant par le fait que le calculateur (17) est disposé dans un coffret mobile (18) regroupant le débitmètre (7), la vanne (8) et le manomètre (6).
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