Anglian Water analysiert die Leistung von Druckleitungen mithilfe hochauflösender Daten

Es ist eine große Herausforderung, den Überblick über diese ausgedehnte Infrastruktur zu behalten. Wenn in einer Hauptleitung ein Rohrbruch auftritt und Abwasser aus dem System austritt, ist eine schnelle Erkennung und Schadensbegrenzung unerlässlich, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.

Frühzeitige Erkennung von Rohrbrüchen

Um Rohrbrüche künftig schneller erkennen zu können, hat Anglian Water im gesamten Versorgungsgebiet des Unternehmens ein umfangreiches Programm zur Überwachung von Druckleitungen gestartet und an wichtigen Stellen im gesamten Versorgungsgebiet des Unternehmens die Überwachungsgeräte PIPEMINDER-ONE External installiert.

Die von den Sensoren gesammelten hochauflösenden Daten werden an die zugehörige Cloud-Analyseplattform RADAR gesendet und liefern Berstwarnungen, sobald der Druck in der Hauptleitung unter 90 % des voreingestellten normalen Betriebsniveaus fällt. Ein Abfall des Förderdrucks oder statischen Drucks ist nämlich ein Indiz für einen Rohrbruch.

Ausgestattet mit diesen Informationen kann Anglian Water dann im Ernstfall schnell Techniker in das betroffene Gebiet entsenden, die den Verlauf der Pipeline ablaufen und nach Anzeichen eines Bruchs suchen, um die Leckage zu orten.

Dieser Versorger deckt große landwirtschaftlich genutzte Flächen Großbritanniens ab. So konnten Rohrbrüche früher lange Zeit unbemerkt bleiben, wenn die Leitung zum Beispiel unter einem abgelegenen Feld verlief. Die Überwachung minimiert die Auswirkungen auf die Umwelt – eine wichtige strategische Priorität.

Datengestützte Verbesserungen

Aufbauend auf dem anfänglichen Erfolg wollte der Versorger die von PIPEMINDER-ONE generierten Daten auch zur Verbesserung der betrieblichen Leistung und Effizienz nutzen. Zu Beginn war dies ein manueller Prozess, bei dem Rohrbruch-Warnmeldungen zur Analyse von Ineffizienzen oder zur Überwachung von Standorten mit bekannten Problemen verwendet wurden. Mit der Ausweitung des Projekts wurde dies zu einer automatisierten Funktion innerhalb von RADAR.

Die Datenanalyse ergab Druckschwankungen, die auf Probleme innerhalb der Hauptleitung hinwiesen. In einem Beispiel konnten die Sensordaten auf einen Rückfluss an einem Rückschlagventil zurückgeführt werden, der dazu führte, dass die Pumpen in der Nähe häufiger als üblich liefen.

Nachdem dieses Ventil gewartet und die Verstopfung beseitigt worden war, konnte es ordnungsgemäß dicht schließen und die Pumpen nahmen ihr optimales Laufverhalten wieder auf. Das wiederum führte zu einer deutlichen Senkung des Energieverbrauchs und gleichzeitig zu einem geringeren Verschleiß der Pumpen, Ventile und anderer betroffener Komponenten.

Leistungsüberwachung

Das Engineering-Team definierte dann gemeinsam mit dem Versorger die nächste Stufe des Analyseprozesses, um eine Reihe von Leistungswarnungen zu entwickeln und Daten zur Messung von fünf wichtigen Leistungsfaktoren zu erfassen: 

1. Gute Pumpe / schlechte Pumpe 
2. Niedrige statische Förderhöhe
3. Hohe statische Förderhöhe
4. Niedriger Förderdruck
5. Hoher Förderdruck 

Die anschließende Analyse deckte eine Reihe von Leistungsproblemen auf, die behoben werden mussten – von verschlissenen Pumpenlaufrädern über verschmutzte Ventile bis hin zu defekten Steuerventilen. Diese Erkenntnisse ergänzten das bestehende Telemetriesystem und lieferten einen detaillierten Überblick über die Leistung der Anlage.

Mit dieser Überwachungsmethode konnte der Versorger mehr als 50 Probleme identifizieren, welche die Leistung und Effizienz beeinträchtigen.

Modellierung hydraulischer Transienten

Mithilfe einer fortschrittlichen hydraulischen Modellierungssoftware kann der Versorger die von den Überwachungsgeräten PIPEMINDER-ONE External erzeugten Daten für eine tiefere Analyse der Anlagenleistung nutzen.

Die durch die Modellierung gewonnenen Erkenntnisse bieten nützliche Anhaltspunkte für eine Reihe betrieblicher Fragen, wie z. B. die Steuerung von Pumpen zur Reduzierung von Druckstößen und Unterdrücken, um die Leistung auf einem optimalen Niveau zu halten und den Verschleiß der Anlagen zu minimieren.

Die Ergebnisse der Modellierung haben dem Team von Anglian Water geholfen, die kritischsten Projekte zu identifizieren und gegebenenfalls weniger kostspielige Abhilfemaßnahmen zu ergreifen, um Kapitalausgaben optimal zu nutzen.

Neben der Verbesserung der betrieblichen Effizienz hat das Überwachungsprogramm auch dazu beigetragen, Möglichkeiten für finanzielle Einsparungen zu identifizieren.

Vorausgesetzt, es werden nur zwei Drittel der geplanten Abhilfemaßnahmen umgesetzt, hat die Behebung bestehender Anlagenprobleme bereits zu Energieeinsparungen von mehr als 35.000 Euro pro Jahr geführt. Zusammen mit den geringeren Kosten für die Untersuchung von Rohrbrüchen rechnet der Versorger damit, dass sich die Investition in die Technologie innerhalb von nur einem Jahr amortisiert haben wird.

Dieser datengestützte Ansatz zur Leistungsüberwachung verschafft dem Team von Anglian Water einen Einblick in sein umfangreiches System, der es ihm ermöglicht, Entscheidungen zur Verbesserung des Kundenservices zu treffen

„Dieses neue Maß an Überwachung hat es Anglian Water ermöglicht, Strategien zur verlängerten Lebensdauer der Hauptleitung zu entwickeln (z. B. sanftes Anfahren der Pumpen und verbesserte Wartung der Luftventile). Diese Maßnahmen ermöglichen ersten Ergebnissen zufolge einen Aufschub von Kapitalinvestitionen, da sie die Lebensdauer der Anlage verlängern“, so Lorenzo Pompa, Ingenieur für Anlagenoptimierung bei Anglian Water. „Dieses bessere Verständnis der Leistung ist auch ein wichtiges Instrument für das Optimierungsteam.“