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9 octobre 2023

Contrôle de la demande en eau potable et de la production d'électricité grâce à l'installation du débitmètre à ultrasons Katronic KATflow 150

Vérification du volume d'eau en comparant les lectures analogiques et numériques


Le Fernwasser Elbaue-Ostharz (FEO) est un réseau d'eau à longue distance de 800 kilomètres de long couvrant plusieurs régions différentes d'Allemagne. Le réseau est composé de grandes conduites jusqu'à DN 1200 qui transportent environ 220 millions de litres d'eau potable dans la région centrale de l'Allemagne chaque jour. L'un des trois ouvrages d'eau du réseau, le Wienrode, est relié au barrage de Rappbode du Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt AöR. Une fois que l'eau brute transportée a été traitée, elle répond à environ 40% des besoins en eau potable de la région de Saxe-Anhalt.

Une partie de l'infrastructure de l'usine d'eau de Wienrode, exploitée par le FEO, est un système de dérivation qui relie deux conduites d'approvisionnement individuelles de 800 mm à l'usine d'eau. Deux débitmètres à ultrasons à brides KATflow 150 de Katronic sont installés sur ces tuyaux de dérivation et sont utilisés pour contrôler l'écoulement à ces points critiques.

Lors de l'utilisation de la technologie de mesure ultrasonique, il est essentiel de s'assurer qu'il y a suffisamment de distances d'entrée et de sortie pour garantir un profil d'écoulement axialement symétrique. Avant de choisir une unité fixe de Katronic, le FEO a effectué trois tests avec des pics de processus minimum et maximum à différents points pour trouver la position optimale de la mesure. Le facteur décisif dans l'achat des deux débitmètres à deux canaux était le succès des tests précédents et la perspective associée de pouvoir mesurer de manière fiable de grands volumes d'eau dans un environnement turbulent avec le KATflow 150.

Le moteur de la mesure provient de la demande de l'usine d'eau du barrage en approvisionnement en eau potable de la région. Cette conduite fonctionne 24 heures sur 24 avec une capacité typique d'environ 6000 m³/h. Dans le système de dérivation, l'eau est généralement répartie également entre les deux conduites et est utilisée chaque fois que la turbine tombe en panne ou ne peut pas garantir l'afflux requis par l'usine d'eau.

Les deux KATflow 150 sont des instruments de mesure à deux canaux avec une sortie de processus analogique 4 ... 20 mA et une interface Profibus PA. Le système de contrôle du client reçoit simultanément quatre valeurs mesurées et les utilise pour le contrôle de la qualité. Un facteur critique dans l'installation est d'obtenir une redondance des canaux de mesure de débit. Si un capteur ou une entrée de signal échoue, le débitmètre détecte cela et bascule sur le signal encore disponible. Si le signal de sortie actuel chute à 0 mA, le automate programmable industriel (API) bascule sur une valeur substituée et désactive le contrôle.

Bien que l'emplacement où les compteurs KATflow sont installés ne soit pas idéal en raison de la présence et de l'influence de deux vannes à piston annulaires, les deux appareils ont prouvé leur capacité à relever le défi de cette application. Les écoulements sont turbulents et axialement symétriques aux deux points de mesure et la mesure n'est pas facilitée par la proximité des vannes de régulation. L'API est utilisé pour limiter le débit à travers les travaux en variant le degré d'ouverture des vannes, les débitmètres fournissant les données nécessaires pour permettre cette fonction de contrôle à distance. Les données collectées sur l'installation indiquent que jusqu'à présent, les débitmètres Katronic fonctionnent avec une précision estimée à 98%, malgré des conditions de mesure extrêmement difficiles.