Avanceret lydteknik og droner finder læk i fjernvarmerørene

Der ligger knapt 3.000 kilometer fjernvarmerør under København - det svarer til hele vejen til Portugal, så der er lidt at holde øje med. Så når HOFOR, Hovedstadsområdets Forsyningsselskab, går på lækagejagt i fjernvarmen er det med såkaldt akustisk lækagesporing og droner med termiske kameraer.  

De to metoder kombineret med alarmtråde i fjernvarmerørene og et grønt sporingsstof er med til at spore læk i fjernvarmen med større præcision end de andre metoder. Det begrænser skaderne, sparer penge og ikke mindst unødigt gravearbejde, som kan være til stor gene for naboerne.  

Avanceret lydteknik finder læk med stor præcision 

Akustisk lækagesporing er en avanceret lydteknik, der sporer læk i rør via lyd. Teknikken har i mange år været brugt til at spore læk i HOFORs drikkevandsforsyning.  

”Vi har i mange år benyttet lydteknik til at spore læk i vores drikkevandsforsyning, men vi fandt ud af, at vi også kunne bruge teknikken i vores fjernvarmeforsyning. Det gode er, at teknikken kan lokalisere læk med meget stor præcision helt ned til en meter. Så dronerne og alarmtrådene udpeger et lækage-område, men lydteknikken kan vise os mere præcist, hvor lækket er. Det har faktisk betydet, at vi ofte kan spore og reparere læk uden, at kunderne bliver generet for meget,” siger Jakob Hvidt, der er teamleder for Drift Fjernvarme i HOFOR. 

Droner med termiske kameraer 

HOFOR bruger også droner med termiske kameraer, der nogle dage i de kolde måneder flyver rundt om natten og overvåger de lidt under 3.000 km fjernvarmerør, som sikrer varme til Københavnerne. Dronerne tager ingen almindelige billeder, men fra luften måler de varmestrålingen med en termisk sensor og skaber billeder af temperaturforholdene i rørene, der snor sig under byen. På den måde vil man kunne se, hvor der er unormalt høje temperaturer og dermed sandsynlighed for et varme- og vandtab i fjernvarmenettet.     

”De nye teknologier gør, at vi fanger skaderne hurtigere, så vi kan begrænse yderligere skade. Vi kan samtidig lave en mere præcis renoveringsstrategi, så vi hele tiden prioriterer de mest vigtige steder først, det er også med til at minimere gener og spare penge,” siger Jakob Hvidt. 

Alarmtråde og grønt vand sladrer om læk 

Ud over droner og lydteknik bruger HOFOR også alarmtråde, som løber i isoleringen i fjernvarmerørene mellem stålrør og kappe for at indikere, hvis der er læk. Det er en teknik, der er blevet brugt i mange år, og her måler man på rørene med elektrisk strøm. Bliver isoleringen våd, vil alarmtrådene sladre.  

”Vi er ydermere i gang med at implementere det, vi kalder aktiv overvågning. Det betyder, at alle vores fjernvarmerør med alarmtråde bliver overvåget døgnet rundt, så når der kommer den mindste smule fugt i isoleringen, så kan vi stoppe skaden. Vi har naturligvis hele tiden holdt øje med fjernvarmerørene, men nu får vi altså aktivt besked.” siger Jakob Hvidt. 

Endelig er der også tilført et grønt sporingsstof til vandet i fjernvarmerørene, som er helt ufarligt for mennesker og miljø.  

Det grønne sporingsstof gør, at hvis der fx skulle være et rør, der lækker fx i vejen, så vil man straks opdage det grønne fjernvarmevand. Vandet vil enten komme op af asfalten, eller det vil komme op af et af de mange inspektionsdæksler. Derved kan man hurtigt få fat i hjælp til at stoppe lækagen. 

Fakta 

Akustisk Lækagesporing 

• Ved Akustisk Lækagesporing bruges den støj, som dannes, når en væske går fra et højere tryk til et lavere tryk gennem et hul eller revne. Lyden fra bruddet transporteres så i rørmaterialet i begge retninger fra bruddet. Hvor langt lyden løber, afhænger af rørmaterialet. Bløde materialer som plastik har en kort udbredelse på mindre end 20 meter. Hårde materialer som stål har en lang udbredelse på over 100 meter. Det kan dog variere meget. 

• Til akustisk lækagesporing bruges flere instrumenter:  

  • en håndlytter, som er en mikrofon med høretelefoner, der bruges til at lytte direkte på rørene for at finde lækagestøj.  
  • en korrelator, som består af hovedenheden samt to mikrofoner med sender. Det er en slags regnemaskine, som bruger lydens hastighed i rørmaterialet til at sige hvor lyden – altså bruddet - opstår. Lydens hastighed i rørene er afhængig af: rørmateriale og dimension. Mikrofonerne placeres på tilgængelige rør. Senderne opsamler lækagelyden og sender den tilbage til hovedenheden. Hovedenheden laver så en beregning ud fra tidsforskellen i, hvornår en bestemt lydbølge rammer hver sender.  
  • en jordmikrofon, som man bruger til at lytte på jordoverfladen over røret for at fange den lækagestøj, som kommer fra et brud på røret. Her kan man ofte lytte sig til en lækage med stor nøjagtighed +\- 50 cm.   
  • det kræver erfaring at bruge instrumenterne til akustisk lækagesporing, det er hele tiden operatøren, der skal tolke på de data, som instrumenterne giver. Derfor skal man altid bruge alle instrumenterne for at gøre tolkningerne så præcise som muligt.  

Termografering med droner 

• Dronerne kan fra luften måle varmestråling med en termisk sensor og skabe billeder af det. Sensoren lokaliserer unormalt høje temperaturer, der kan være tegn på varme- og vandtab i fjernvarmenettet.  

• Dronerne giver de mest sikre resultater, når der er koldt og mørkt – og ingen regn eller våd asfalt. Der må også kun være middelvind under otte meter i sekundet, ellers kan de ikke flyve stabilt i byen. 

• Dronerne flyver i 80-120 meters højde, og er man tæt på, kan man høre en svag brummen fra dronerne. 

• Dronerne tager ingen almindelige billeder. De måler kun elektromagnetisk stråling i bølgelængderne 7,5-14 μm med en termisk sensor. Intensiteten omregnes til en faktisk temperatur. Hver temperatur tildeles en farve, og deraf opstår termografibillederne. 

• Dronerne styres af Drone Systems for HOFOR. Der skal 2 personer til for at styre dem og udføre termograferingen. 

Alarmtråde 

• HOFORs måleudstyr (Reflektometer) kan lokalisere fejlen inden for 1 meter på en strækning på optil 400-600 meter og teoretisk også meget længere. Som udgangspunkt har HOFOR maksimalt 400 meter mellem målepunkterne på fjernvarmerørene. 

• Der er som udgangspunkt alarmtråde i alle HOFORs fjernvarmeledninger af stål. HOFOR bruger stålrør alle steder på nær ved stikledninger ind til mindre kunder, her bruges kobberledninger. Kobberledninger er der ikke alarmtråde i, men de ligger ikke så langt nede i jorden, så de brud finder dronen. 

• HOFOR har enkelte stålrør, hvor der ikke alarmtråde, men der kan lydteknikken og dronerne fange eventuelle læk.  

• De fleste havarier på nye rør skyldes ikke indvendig tæring, men en skade på kappen, hvorefter isoleringen bliver våd og tærer røret, som over tid medfører et havari. Med alarmtrådene er det muligt at lokalisere skaden og reparere kappen uden at lukke for vandet og dermed genere kunden.