Przewodnik projektowy dla rurociągów i zbiorników dwuściennych

System TraceTek to technologia wykrywania i lokalizacji wycieków wykorzystująca kable sensorowe do ciągłego monitorowania szczelności instalacji. Niniejszy przewodnik projektowy przedstawia wytyczne dla inżynierów projektujących podwójnie zabezpieczone (dwuścienne) rurociągi i zbiorniki z systemem TraceTek, obejmując wymagania mechaniczne i elektryczne, zasady instalacji, procedury testowe, podział obowiązków wykonawców oraz przykładowe zastosowania alternatywne. Celem jest zapewnienie, że już na etapie projektu zarówno elementy mechaniczne (rurociąg osłonowy, armatura) jak i elektryczne (moduły alarmowe, okablowanie) będą odpowiednio przystosowane do instalacji kabli sensorowych TraceTek. W artykule wykorzystano oryginalne założenia dokumentacji TraceTek oraz odniesienia do jej schematów, co gwarantuje poprawność merytoryczną i spójność z zaleceniami producenta.

Opis systemu TraceTek

System TraceTek umożliwia ciągłe monitorowanie całej długości rurociągów podwójnych pod kątem wycieków płynów za pomocą specjalnych kabli sensorowych zainstalowanych w przestrzeni międzyrurowej (annulus). W razie pojawienia się przecieku ciecz styka się z kablem sensorowym, co powoduje uruchomienie alarmu oraz modułu lokalizacyjnego. Moduł alarmowy generuje sygnał dźwiękowy i optyczny, a na wbudowanym wyświetlaczu cyfrowym wskazuje odległość do miejsca wycieku w metrach (dokładność ±1 metr). Równocześnie system nadzoruje integralność obwodu – każde uszkodzenie lub przerwanie kabla sensorowego również wyzwala alarm uszkodzeniowy, dzięki czemu TraceTek pełni rolę zarówno systemu alarmowego, jak i lokalizacyjnego nieszczelności.

Główne elementy i cechy systemu TraceTek:

• Moduł alarmowo-lokalizacyjny: Centrala systemu zapewniająca sygnalizację optyczno-akustyczną w razie wykrycia wycieku lub uszkodzenia kabla. Typowy moduł wyposażony jest w cyfrowy wyświetlacz pokazujący dystans do wycieku oraz standardowy przekaźnik SPDT do integracji z systemami nadrzędnymi. Jeden moduł może monitorować do 1500 metrów kabla sensorowego. Dostępne są również opcjonalne wyjścia analogowe 4–20 mA do transmisji danych o lokalizacji wycieku oraz rozwiązania wielokanałowe (panelowe) umożliwiające nadzór wielu obwodów jednocześnie.
• Kable sensorowe: Specjalne przewody (tutaj określane jako kabel sensorowy) wykrywające kontakt z cieczą. Układa się je na dnie rury osłonowej (na godzinie 6) w przestrzeni pierścieniowej, a między dwoma żyłami sensorycznymi kabla utrzymywane jest niskie napięcie. Wyciek cieczy powoduje połączenie (zmostkowanie) obydwu żył, co aktywuje alarm w module. Dostępne są różne typy kabli sensorowych, w tym wykrywające węglowodory (paliwa, oleje), rozpuszczalniki oraz ciecze wodne, przy czym każdy rodzaj reaguje selektywnie na określone media. System umożliwia tworzenie rozgałęzień – za pomocą złączy rozdzielczych można prowadzić jeden obwód czujnikowy przez rozgałęzione odcinki rurociągów lub do kilku stref (np. rurociąg plus zbiornik). Na końcach obwodów montuje się modularne terminatory zabezpieczające integralność sygnału.
• Kable połączeniowe (jumper): Nieaktywne kable służące do połączeń między modułem alarmowym a początkiem kabla sensorowego oraz do mostkowania odcinków nie wymagających detekcji. Standardowo maksymalna długość pojedynczego kabla połączeniowego to ok. 1000 m, co pozwala na instalację modułu z dala od chronionego obszaru (w razie potrzeby większe długości wymagają konsultacji z producentem).
• Mapa systemu: Graficzny plan instalacji sporządzony na podstawie dokumentacji powykonawczej (“as-built”), umieszczany w pobliżu modułu alarmowego. Mapa przedstawia trasę rurociągów, rozmieszczenie wszystkich punktów dostępowych (studzienek, włazów) oraz naniesione wartości odczytu w metrach odpowiadające lokalizacjom tych punktów. Dzięki temu, gdy moduł wskaże odległość do wycieku (np. 47 m), personel może łatwo zlokalizować to miejsce na rzeczywistym rurociągu, korzystając z mapy referencyjnej. Mapa stanowi nieodzowny element systemu lokalizacji wycieków.

System TraceTek posiada certyfikaty i dopuszczenia uznanych instytucji, m.in. UL, FM oraz CSA, spełniając rygorystyczne wymagania testowe dla kablowych systemów detekcji wycieku (m.in. zgodność z procedurami Carnegie Mellon Research Institute). Dzięki temu może być bezpiecznie stosowany w instalacjach przemysłowych o wysokich wymaganiach niezawodności i bezpieczeństwa.

Ogólne założenia projektowe

Nawet najlepiej zaprojektowana instalacja może ulec nieszczelności, dlatego już na etapie koncepcji systemu detekcji należy przeanalizować kilka kluczowych kwestii:

• Charakterystyka medium i środowiska: Należy określić właściwości transportowanych cieczy – czy są one łatwopalne, toksyczne lub żrące? Czy instalacja znajduje się na terenie wrażliwym ekologicznie (np. w pobliżu wód gruntowych, ujęcia wody) i jakie obowiązują lokalne przepisy ochrony środowiska? Odpowiedzi na te pytania wpłyną na dobór rodzaju czujników (np. czujniki paliwowe ignorujące wodę) oraz na wymogi dotyczące szczelności systemu.
• Prawdopodobieństwo wycieku: Należy ocenić warunki pracy i złożoność instalacji pod kątem ryzyka awarii. Skomplikowana sieć rurociągów, wiele połączeń i armatury, a także standardy obsługi technicznej obiektu (np. częstotliwość inspekcji, procedury operacyjne) wpływają na szacowane ryzyko wystąpienia wycieku.
• Skutki dla bezpieczeństwa i działania: Warto przeanalizować potencjalny wpływ ewentualnego wycieku na otoczenie i ciągłość pracy zakładu. Należy wziąć pod uwagę zagrożenie dla zdrowia ludzi i środowiska, możliwość uszkodzenia mienia oraz koszty przestojów lub zakłóceń produkcji spowodowanych awarią. Im większe potencjalne straty, tym bardziej uzasadnione jest zastosowanie precyzyjnego systemu wczesnego wykrywania wycieków.
• Dostępność instalacji: Lokalizacja rurociągów determinuje sposób ich monitorowania i serwisowania. Czy rurociąg przebiega nad ziemią czy pod ziemią? Czy biegnie pod budynkami lub w trudno dostępnych kanałach? Instalacje podziemne lub zabudowane mogą wymagać gęstszej sieci punktów dostępowych i dokładniejszej lokalizacji wycieków, ponieważ bezpośrednia inspekcja jest utrudniona.
• Zasięg i pokrycie systemu: Należy określić łączną długość rurociągów wymagających monitorowania oraz liczbę ewentualnych odgałęzień czy stref (np. zbiorników) objętych detekcją. Na tej podstawie dobiera się architekturę systemu TraceTek – np. liczbę niezależnych obwodów sensorowych, typ modułów (lokalizacyjne dla ciągłych kabli lub strefowe dla wielu mniejszych obszarów) oraz rozmieszczenie jednostek alarmowych. Dla długich tras i wielu sekcji można zastosować moduły wielokanałowe lub łączyć sekcje kablem połączeniowym, zachowując skuteczną detekcję na całej wymaganej długości.

Uwzględnienie powyższych czynników pozwala dobrać rozwiązanie TraceTek optymalne pod względem technicznym i ekonomicznym – tak aby system spełniał wymagania danej instalacji, zapewniając szybkie wykrycie wycieku przy minimalizacji fałszywych alarmów i zbędnych kosztów.

Kluczowe parametry projektowe systemu

Na podstawie dokumentacji TraceTek można wyszczególnić szereg kluczowych parametrów i wytycznych projektowych, które muszą zostać spełnione, aby rurociąg dwuścienny był przygotowany do instalacji kabli sensorowych (tzw. „cable-ready”):

• Minimalny prześwit: Zapewnij co najmniej 0,75 cala (19 mm) wolnej przestrzeni w najniższym punkcie przestrzeni pierścieniowej (na godzinie 6) wzdłuż całej trasy rurociągu oraz we wszystkich kształtkach. Taka szczelina jest niezbędna, aby kabel sensorowy mógł być swobodnie ułożony i przeciągnięty przez rurociąg, a w razie potrzeby wyjęty do serwisu.
• Dobór średnic rur: Dobierz średnicę rury wewnętrznej (transportowej) i rury zewnętrznej (osłonowej) tak, by uzyskać wymaganą przestrzeń min. 19 mm między ściankami. Typowe zalecane konfiguracje (rura wewnętrzna : rura osłonowa w calach) to m.in. 1″ : 4″, 2″ : 6″, 3″ : 6″, 4″ : 8″, 6″ : 10″ (dla większych średnic odpowiednio 8″ : 12″, 10″ : 14″, 12″ : 16″, 14″ : 18″, 16″ : 20″). Użycie właściwych wymiarów gwarantuje zachowanie wymaganej szczeliny. W przypadku niestandardowych układów (np. wielu rurek produktowych w jednej osłonie) należy skonsultować się z producentem w celu doboru odpowiednich przekrojów.

• Centralizatory: Zastosuj centralizatory utrzymujące rurę wewnętrzną centrycznie w osi rury osłonowej. Elementy te powinny być tak zaprojektowane i rozmieszczone, aby: (1) pozycjonować rurę wewnętrzną w środku przekroju, (2) przenosić ciężar wypełnionej medium rury wewnętrznej (zapobiegać ugięciu), (3) przenosić siły boczne spowodowane rozszerzalnością cieplną, a jednocześnie (4) umożliwiać swobodny przepływ ewentualnego wycieku przez przestrzeń pierścieniową do najniższych punktów (odpływów) oraz (5) umożliwiać przepływ powietrza w celu osuszania przestrzeni międzyrurowej. Sam projekt centralizatorów powinien wykluczać ostre krawędzie i miejsca, w których kabel lub linka mogłyby się zakleszczyć; centralizatory muszą być mocowane do rury wewnętrznej i podczas montażu utrzymywane w osi (dopuszczalne odchylenie do ±5°, aby zapewnić prostoliniowość drogi przeciągania kabla). Zaleca się rozmieszczenie centralizatorów w sposób zapewniający stały prześwit – zbyt duże lokalne odchylenie osi (>75° według dokumentacji) jest niepożądane.

• Kolanka i łuki: Projektując trasę rurociągu, stosuj łagodne kolanka typu sweep 90° zamiast ostrych kolan, co ułatwi przeciąganie kabla sensorowego. Należy unikać konfiguracji tworzących ostre załamania czy ciasne łuki w przestrzeni pierścieniowej. Jeśli używane są prefabrykowane kształtki z ostrymi krawędziami (np. kielichy, kolana segmentowe), zaleca się wewnętrzne wygładzenie lub zastosowanie w nich prowadnic (rurek) o odpowiednio dużym promieniu gięcia – dokumentacja sugeruje użycie peszla o średnicy ~0,75″ z promieniem gięcia min. 4,5″ (11,5 cm) przy instalacji kabli z fabrycznie zakończonymi złączami). Końce takich peszli/kanałów powinny być rozszerzone i oszlifowane (pozbawione ostrych krawędzi), aby zminimalizować opory i ryzyko uszkodzenia kabla podczas przeciągania.

• Linka pilotująca (do przeciągania kabla): Na etapie budowy rurociągu w przestrzeni międzyrurowej należy zainstalować linkę przeciągową na całej długości każdej sekcji między punktami dostępowymi. Linka ta posłuży do wciągnięcia właściwego kabla sensorowego po zakończeniu prac mechanicznych. Wymagania dla linki: powinna to być lina polipropylenowa o splocie pustym (hollow-braid) o średnicy 6–10 mm (¼″ lub ³∕₈″) – stosowanie innego rodzaju linek jest niedopuszczalne. Linka musi tworzyć ciągły odcinek (bez przerw i węzłów) od jednego punktu dostępowego do kolejnego. Należy upewnić się, że podczas montażu nie zostanie ona poskręcana, zagięta, zgnieciona ani przypadkowo przyklejona do ścianek (np. przez klej do rur). Krótko mówiąc, linka powinna luźno leżeć w rurze osłonowej na całej długości, gotowa do użycia przy instalacji czujników. Dla szczególnych technik łączenia rur (np. jednoczesne zgrzewanie lustrzane) producent zaleca wprowadzenie tymczasowej linki z drutu stalowego podczas zgrzewania kolejnych odcinków, aby zapobiec stopieniu lub zakleszczeniu głównej linki polipropylenowej.
• Czystość i suchość przestrzeni międzyrurowej: Podczas montażu rurociągu dwuściennego należy utrzymywać przestrzeń w annulusie wolną od zanieczyszczeń i wilgoci. Przed instalacją kabli sensorowych wnętrze rury osłonowej powinno być dokładnie oczyszczone i wysuszone. Jakiekolwiek pozostałości wody, błota czy ścinków mogą utrudnić przeciąganie kabla, a w przypadku cieczy mogą nawet wywołać fałszywy alarm. Jeżeli do testów ciśnieniowych użyto wody (test hydrostatyczny), konieczne jest jej usunięcie i osuszenie rurociągu przed przekazaniem do instalacji systemu detekcji.

• Szczelność obudowy (uszczelnienie): Należy zaprojektować rurociąg podwójny tak, aby jego przestrzeń pierścieniowa była zamknięta i uszczelniona względem otoczenia. Ma to na celu zatrzymanie wyciekającej cieczy wewnątrz (aby mogła zostać wykryta i bezpiecznie odprowadzona) oraz zapobieżenie dostawaniu się wód gruntowych, opadowych czy innych substancji zewnętrznych do środka. Dodatkowo ogranicza to kondensację wewnątrz rurociągu. Szczególną uwagę należy zwrócić na przepusty przez ściany zbiorników, studzienki, komory zaworowe itp., by w tych miejscach również zachować szczelność osłony. Po zainstalowaniu kabli sensorowych wszystkie końcówki i wyloty rur osłonowych muszą być zamknięte (np. przy użyciu odpowiednich dławików/przepustów) – poza kontrolowanymi odpływami w najniższych punktach (o ile są przewidziane, patrz poniżej).
• Punkty dostępowe: Zaplanuj odpowiednią liczbę i rozmieszczenie punktów dostępowych do przestrzeni międzyrurowej. Typowo stosuje się pionowe odcinki rury osłonowej (rysury) zakończone przy ziemi studzienkami lub skrzynkami – umożliwiają one wprowadzenie/wyjęcie kabli, inspekcję i ewentualne prace serwisowe. Dokumentacja zaleca stosowanie króćców dostępowych o nominalnej średnicy 4 cale (DN100), wyprowadzonych do poziomu ok. 20–25 cm poniżej powierzchni gruntu oraz zabezpieczonych pokrywami (włazami) dla ochrony przed ruchem pieszym i kołowym. Punkty dostępowe są wymagane na początku i końcu każdego odcinka rurociągu podwójnego oraz na początku i końcu każdej gałęzi, która ma być monitorowana. Ponadto, dla długich odcinków prostych należy przewidzieć dodatkowe studzienki w ustalonych odstępach: przy mniejszym prześwicie (<25 mm) – co każde ~75 m prostego odcinka lub po sumarycznym kącie 180° zmian kierunku trasy; przy większym prześwicie (>25 mm) – co ~120 m lub po 360° zagięć trasy. Punkty te są niezbędne do instalacji i konserwacji kabli sensorowych, przeprowadzania inspekcji w przypadku alarmu (np. potwierdzenie wycieku), suszenia rurociągu po ewentualnym zalaniu oraz do precyzyjnego mapowania odcinków referencyjnych (pomiar odległości kabla między punktami dla potrzeb mapy systemu).

• Odpływy w najniższych punktach: W projekcie warto uwzględnić drenaż przestrzeni międzyrurowej poprzez zamontowanie zaworów spustowych w najniżej położonych miejscach rurociągu. Odpływy niskopunktowe umożliwiają usunięcie wyciekłego płynu z rurociągu osłonowego podczas awarii, a także odprowadzenie płynów testowych lub kondensatu podczas eksploatacji. Dokumentacja zaleca instalację takich spustów w regularnych odstępach, szczególnie w rozległych systemach – dzięki temu w razie alarmu można łatwo zebrać i zutylizować wyciek, a także osuszyć przestrzeń pierścieniową przed ponownym uruchomieniem systemu.

Powyższe zalecenia projektowe stanowią podstawę właściwego przygotowania instalacji do zainstalowania systemu TraceTek. Inżynier projektant powinien upewnić się, że specyfikacja mechaniczna rurociągów uwzględnia wszystkie powyższe wymagania – może to zostać zapisane jako uzupełnienie sekcji dot. rurociągów dwuściennych (odpowiednik branży mechanicznej, np. dział 15 specyfikacji). Dzięki temu wykonawca instalacji mechanicznej będzie zobowiązany wykonać rurociągi zgodnie z wymogami systemu detekcji, co zapewni cable-ready piping system, tzn. gotowy do łatwego montażu kabli sensorowych.

Wymagania mechaniczne: projektowanie i instalacja

Sekcja mechaniczna projektu powinna zawierać szczegółowe wytyczne dla wykonawcy rurociągów, tak aby system TraceTek mógł zostać poprawnie zainstalowany i działał niezawodnie. Poniżej omówiono główne wymagania mechaniczne (w dużej mierze rozszerzające punkty z poprzedniego rozdziału) wraz z odpowiedzialnością wykonawcy robót mechanicznych.

Prześwit i średnice rur

Minimalny wymagany prześwit w przestrzeni międzyrurowej to 19 mm (0,75″) na dole rurociągu. Dotyczy to zarówno prostych odcinków, jak i miejsc załamań (kolan, trójników) – wszędzie tam kabel sensorowy musi mieć wystarczająco miejsca, by można go było ułożyć i w razie potrzeby wyciągnąć do konserwacji. W praktyce osiąga się to poprzez odpowiedni dobór średnic rury wewnętrznej i zewnętrznej. Na etapie projektu należy sprawdzić, czy wybrany system rur dwuściennych zapewnia taki prześwit. Producent udostępnia tabelę zalecanych średnic – przykładowo dla rury wewn. 2″ odpowiada rura osłonowa 6″, dla 4″ – osłonowa 8″, dla 6″ – 10″ itd., co gwarantuje ok. 0,75″ przestrzeni pierścieniowej. Jeżeli w jednym płaszczu osłonowym ma biec więcej niż jedna rura produktowa (układ wielorurowy), należy uzyskać szczegółowe wytyczne od producenta, gdyż wymagany jest większy przekrój osłony i specyficzne rozmieszczenie rur oraz czujników.

Aby utrzymać właściwy prześwit podczas montażu i eksploatacji, stosuje się centralizatory (podpory dystansowe wewnątrz rury osłonowej). Rozmieszcza się je w regularnych odstępach, tak by rura wewnętrzna nie uległa ugięciu ani nie zbliżała się zanadto do ścianki zewnętrznej. Dobrze zaprojektowany centralizator pozycjonuje rurę wewnętrzną współosiowo, przenosi jej ciężar i ewentualne siły termiczne, a jednocześnie ma otwory lub żłobienia pozwalające przepływać cieczy i powietrzu wewnątrz annalusu. Konstrukcja centralizatorów nie może zawierać ostrych krawędzi czy wąskich szczelin – tak, aby nie uszkodzić kabla sensorowego i nie spowodować zakleszczeń podczas przeciągania. Ważne jest również odpowiednie zamocowanie centralizatorów do rury wewnętrznej i utrzymanie ich w osi – dokumentacja wymaga instalacji z dokładnością ±5°, co zapewnia prostoliniowy przebieg przestrzeni na kabel. Na rysunku powyżej czerwonym kolorem zaznaczono kabel sensorowy ułożony na dole rury; widać, że centralizatory podnoszą rurę wewnętrzną, gwarantując zachowanie ~19 mm szczeliny pod spodem. Nawet przy prawidłowym doborze średnic i centralizatorów, podczas montażu należy zachować ostrożność – drobne przesunięcia lub nierówności (np. zgrzeina doczołowa, nadmiar kleju w kielichu) mogą lokalnie zmniejszyć wolną przestrzeń. Dlatego wskazane jest wykonanie testu polegającego na próbnym przeciągnięciu kabla (opis poniżej) w celu upewnienia się, że nigdzie nie występują miejsca utrudniające ruch kabla.

Trasa rurociągu i kształtki

Projekt rurociągu dwuściennego powinien uwzględniać wymogi instalacji kablowej w zakresie łuków i załamań trasy. Ogólna zasada: im łagodniejsze promienie skrętu, tym lepiej. Zaleca się stosowanie kolan o dużym promieniu (typu “sweep”), zwłaszcza przy zmianie kierunku o 90°. Unikać należy ostrych kolan segmentowych oraz ciasnych syfonów, ponieważ utrudniają one wprowadzanie kabla sensorowego i mogą powodować jego naprężenia.

W miejscach, gdzie użycie elementów o niekorzystnej geometrii jest niezbędne (np. kolano prefabrykowane z niewielką przestrzenią), dokumentacja proponuje wprowadzenie wewnętrznej prowadnicy (peszla) – krótki odcinek rury osłonowej o małej średnicy i dużym promieniu gięcia, który zostanie zalany w problematyczną kształtkę, tworząc gładki kanał dla kabla. Taki peszel powinien mieć rozkalibrowane (roztłoczone) końce bez ostrych krawędzi – tak aby kabel i złącza przechodziły płynnie. Ponadto, jeśli rurociąg łączy się ze zbiornikiem lub studzienką poprzez przepust, należy stosować specjalne przepusty szczelne o odpowiedniej średnicy, o czym mowa w dalszej części (sekcja elektryczna).

Warte podkreślenia: nawet w długich prostych odcinkach mogą pojawić się przeszkody dla kabla – np. załamanie rury osłonowej przy osiadaniu gruntu albo utwardzony osad wewnątrz. Dlatego kluczowe jest utrzymanie rury osłonowej czystej i drożnej podczas budowy (patrz niżej), a przed montażem czujników wykonanie próby przeciągnięcia linki na całej długości (tzw. pull test) w celu wykrycia ewentualnych problemów.

Linka do przeciągania kabla

Instalacja mechaniczna rurociągów dwupłaszczowych powinna obejmować ułożenie linki pilotującej wewnątrz przestrzeni międzyrurowej, zanim rurociąg zostanie zamknięty i zasypany. Jest to niezwykle istotne, ponieważ późniejsze wprowadzenie linki przez setki metrów zamkniętej rury byłoby bardzo trudne lub niemożliwe. Wymagania dotyczące linki zostały już przedstawione (polipropylen, Ø6–10 mm, splot pusty) – należy je jednoznacznie określić w specyfikacji i kontrolować na budowie. Linkę montuje się zazwyczaj podczas prefabrykacji kolejnych odcinków: po złączeniu (zespawaniu) sekcji rury dwuściennej wolny kraniec linki jest dołączany do kolejnej sekcji, aby w efekcie powstała ciągła linka biegnąca przez wszystkie odcinki od studzienki do studzienki. Przy łączeniu rur metodą zgrzewania lustrzanego należy stosować tymczasowy przewleczony drut, aby linka nie uległa przytopieniu – po ostygnięciu złącza drut wyciąga się, ciągnąc za jego pomocą właściwą linkę polipropylenową. Po zmontowaniu całej linii rurociągu mechanik powinien sprawdzić ciągłość i stan linki – czy wychodzi ona we wszystkich punktach dostępowych, czy nie jest nigdzie naprężona lub zabrudzona. Dobrą praktyką jest przeprowadzenie demonstracyjnego przeciągnięcia: do istniejącej linki doczepia się odcinek drugiej linki i przeciąga całość tam i z powrotem przez rurociąg. Jeśli pierwsza linka zostanie wyciągnięta i wciągnięta ponownie bez przeszkód, oznacza to, że prześwit i układ centralizatorów są odpowiednie. Przy okazji linkę ogląda się wizualnie – czy nie ma na niej śladów błota, wody lub uszkodzeń mechanicznych; jeśli są, rurociąg wymaga czyszczenia i suszenia zanim przystąpi się do instalacji czujników.

Po pomyślnym teście linka pilotująca pozostaje w rurociągu do czasu montażu kabli sensorowych. Uwaga: podczas przeciągania kabli nie wolno używać żadnych smarów ani lubrykantów – kabel sensorowy musi być instalowany „na sucho”. Ewentualne środki poślizgowe mogłyby zanieczyścić czujnik lub pozostać w rurze, powodując fałszywe alarmy.

Utrzymanie suchości i czystości

Wykonawca mechaniczny odpowiada za to, aby przestrzeń międzyrurowa była czysta i sucha przed przekazaniem rurociągu do instalacji systemu TraceTek. Oznacza to, że po zakończeniu montażu mechanicznego, ale jeszcze przed wprowadzeniem kabli sensorowych, rurociąg należy odpowiednio przygotować. Kluczowe działania to:

• Próba ciśnieniowa rurociągu podwójnego – w celu weryfikacji jego szczelności. Może to być test hydrostatyczny (wodny) lub pneumatyczny, przy czym zaleca się test powietrzny, aby uniknąć pozostawiania wody w przestrzeni między ściankami. Jeżeli jednak użyto wody, to natychmiast po teście należy ją w całości usunąć przez odpływy, a wnętrze osuszyć.
• Inspekcja linki – sprawdzenie, czy linka pilotująca jest prawidłowa (ciągła, właściwego typu, nie napięta, nie zawilgocona) oraz czy została poprowadzona od każdego punktu dostępowego do kolejnego.
• Demonstracja prześwitu (test przeciągania) – opisany wcześniej test „back-to-back” pull, który dowodzi, że nic nie blokuje swobodnego ruchu kabla na całej długości. Jest to ostateczne potwierdzenie, że minimalny prześwit 19 mm został utrzymany. Jeśli test wykaże opory albo linka wyjdzie zabrudzona, wykonawca musi oczyścić i ponownie osuszyć rurociąg, a następnie powtórzyć test.
• Osuszanie rurociągu – przed instalacją czujników cała przestrzeń powinna być w miarę możliwości sucha. Zaleca się wtłaczanie osuszonego powietrza (lub azotu) przez rurociąg w kierunku spadku, aby wypchnąć wszelką wilgoć do najniższych punktów i tam ją odprowadzić. Należy unikać dmuchania powietrzem „pod górę”, bo to mogłoby rozmieść wodę po całym odcinku i utrudnić suszenie.
• Czystość – wewnątrz rury osłonowej nie mogą pozostawać żadne ciała obce: piach, fragmenty taśmy, opiłki itp. Mechaniczny wykonawca powinien przepłukać lub wydmuchać wnętrze, jeśli zachodzi podejrzenie zanieczyszczeń.

Po wykonaniu powyższych czynności, kiedy rurociąg jest szczelny, suchy i drożny, następuje przekazanie instalacji ekipie montującej system detekcji. Etap ten bywa formalnie potwierdzany protokołem – wykonawca mechaniczny przekazuje również aktualne rysunki powykonawcze („as-built”) z dokładnym przebiegiem rur i lokalizacją wszystkich punktów dostępowych. Dokumentacja ta posłuży później do sporządzenia mapy systemu.

Wymagania elektryczne: projektowanie i instalacja

Sekcja elektryczna specyfikacji powinna uzupełniać projekt o wymagania dotyczące komponentów systemu TraceTek oraz sposobu ich instalacji. Najlepiej włączyć ją do części dot. instalacji elektrycznych (np. dział 16 specyfikacji) lub wydzielić osobny rozdział o systemie detekcji wycieków. Ważne jest zapewnienie współpracy między branżami – wykonawca elektryczny musi ściśle koordynować prace z wykonawcą mechanicznym, gdyż montaż czujników przebiega na styku instalacji mechanicznej (rurociągi) i elektrycznej (okablowanie, aparatura).

Zasilanie i rozmieszczenie modułów

Każdy moduł alarmowy TraceTek wymaga doprowadzenia dedykowanego obwodu zasilania 230 V AC (lub 12 – 24 V AC/DC) zabezpieczonego wyłącznikiem 10 A. Moduły zazwyczaj montuje się w pomieszczeniach niezagrożonych wybuchem (o ile są to standardowe wersje), w miejscach przewidzianych na rysunkach instalacji. Należy zapewnić mocowanie szafki modułu do ściany lub konstrukcji oraz łatwy dostęp obsługi do wyświetlacza i elementów interfejsu. Z punktu widzenia elektrycznego, pożądane jest ulokowanie modułu możliwie blisko monitorowanych obiektów (krótsze trasy kablowe), ale równocześnie w suchym i bezpiecznym miejscu dla personelu (np. dyżurka, sterownia).

Jeśli obiekt znajduje się w strefie zagrożenia wybuchem (np. strefa 1 lub 2 wg klasyfikacji ATEX, odpowiednik Class I Div.1/Div.2), moduł alarmowy należy zainstalować poza strefą Ex albo zastosować wersję modułu dopuszczoną do takiej strefy. Standardowe moduły TraceTek mają wyjścia iskrobezpieczne, wymagające zastosowania bariery zenera (lub izolacyjnej bariery galwanicznej) dla obwodów czujników prowadzących do strefy niebezpiecznej. Barierę taką montuje się w obudowie (skrzyneczce) zlokalizowanej pomiędzy modułem a wejściem przewodu do strefy Ex, zgodnie z wymaganiami ppoż. i normami (np. w strefie bezpiecznej lub w strefie 2, jeśli dopuszczalne). Ponadto przepusty kablowe do stref zagrożonych należy uszczelnić tak, by zapobiec migracji wybuchowych oparów – producent zaleca użycie dławików typu Sealtite™ na trasach kablowych przechodzących ze strefy zagrożonej do bezpiecznej.

Przy planowaniu zasilania warto przewidzieć system podtrzymania awaryjnego UPS, jeśli wymagane jest działanie systemu detekcji również w razie zaniku zasilania obiektu. Sam moduł pobiera niewielką moc, więc dołączenie go do istniejącego zasilania gwarantowanego lub zastosowanie niedużego UPS zapewni ciągłość ochrony.

Okablowanie, przepusty i połączenia

Od modułu alarmowego do rurociągu dwuściennego należy poprowadzić trasę kablową obejmującą przewód do czujnika (kabel połączeniowy) oraz ewentualne dodatkowe elementy (np. przewody sygnałowe do systemu nadrzędnego). Z modułu wyprowadza się kabel połączeniowy TraceTek do najbliższego punktu dostępowego rurociągu. Trasę tę wykonuje się w rurze osłonowej elektrycznej (peszlu, korytku), która powinna kończyć się tuż przy rurociągu osłonowym w studzience lub na rurociągu. W miejscu wejścia kabla do przestrzeni międzyrurowej stosuje się specjalny przepust ciśnieniowy (TraceTek TT-PFT pressure-rated feedthrough) – szczelne złącze przechodzące przez ściankę rury zewnętrznej, przez które wyprowadza się kabel sensorowy na zewnątrz bez utraty szczelności całego systemu. Taki przepust najczęściej montuje się na bocznej ściance rury osłonowej w studzience; od zewnątrz do przepustu podłącza się skręcany peszel (rurkę) z kablem, a od wewnątrz – wprowadza kabel sensorowy.

Dla każdej końcówki kabla sensorowego, która ma być wyprowadzona na powierzchnię, należy zaplanować skrzynkę przyłączeniową o odpowiednich wymiarach. Dokumentacja zaleca puszki minimum 4″×4″×4″ (10×10×10 cm) przy każdym wyjściu przepustu ciśnieniowego. Natomiast w miejscach, gdzie kabel sensorowy jest rozgałęziany za pomocą złącza modułowego poza rurociągiem (np. w studzience łączącej kilka gałęzi), przewidziano większe skrzynki – np. 6″×6″×4″ – aby pomieścić złącza typu T. Skrzynki instalowane na zewnątrz lub w ziemi muszą mieć odpowiednią klasę szczelności: NEMA 4X (IP66/67) dla montażu naziemnego, natomiast NEMA 6P (IP68) dla skrzynek zakopywanych lub narażonych na zalanie. W skrzynkach tych łączone są kable połączeniowe z kablami sensorowymi poprzez złącza fabryczne TraceTek. Warto przewidzieć w nich nieco zapasu przestrzeni na ułożenie nadmiaru kabla w pętlach serwisowych (o tym niżej). Wszystkie zastosowane komponenty – od modułu przez dławiki, peszle, puszki, po złączki – powinny być dostarczone lub zaakceptowane przez dostawcę systemu (typowo producent kabli sensorowych dostarcza całość oprzewodowania systemowego).

Zestawienie odpowiedzialności dostaw: zgodnie z wytycznymi, dostawca systemu detekcji (TraceTek) dostarcza moduły alarmowe, kable sensorowe i połączeniowe, przepusty szczelne oraz wszystkie złącza i akcesoria systemowe. Wykonawca elektryczny ze swojej strony zapewnia standardowe elementy instalacyjne: rury ochronne (konduit, peszel), ewentualne obudowy iskrobezpieczne (dla barier zenera przy strefach Ex), dławiki uszczelniające (Sealtite) oraz skrzynki przyłączeniowe. Taki podział należy odzwierciedlić w specyfikacji, aby nie było wątpliwości kto dostarcza które elementy.

Montaż kabli sensorowych i sprawdzenia w trakcie

Gdy rurociąg jest przygotowany (po testach i przekazaniu przez wykonawcę mechanicznego), następuje instalacja właściwych czujników – kabli sensorowych TraceTek – przez przeszkolony personel (wykonawcę elektrycznego lub podwykonawcę specjalistycznego od systemów detekcji). Przed rozpoczęciem prac elektrycznych wykonawca mechaniczny powinien oficjalnie przekazać system, potwierdzając spełnienie wymagań w zakresie czystości, suchości i prześwitu (jak opisano wyżej).

Instalację kabli sensorowych przeprowadza się od punktu dostępowego do punktu dostępowego (studzienki), odcinek po odcinku. W typowym scenariuszu czujnik montuje się zaczynając od skrzynki przyłączeniowej przy module alarmowym i posuwając się wzdłuż rurociągu. Kabel sensorowy doczepia się do wcześniej zainstalowanej linki pilotującej za pomocą specjalnego narzędzia ciągnącego (pulling tool) – zapewnia ono solidne połączenie, nie powodując uszkodzenia czujnika. Następnie jedna osoba powoli ciągnie linkę z przeciwnego końca odcinka rurociągu (np. z kolejnej studzienki), a druga wprowadza kabel czujnikowy na drugim końcu, dbając by nie skręcał się i nie zahaczał. W ten sposób czujnik jest wciągany do środka rurociągu. Proces powtarza się sekcja po sekcji.

Bardzo ważne jest monitorowanie poprawności działania czujnika w trakcie instalacji. Producent zaleca, aby po ułożeniu każdego kolejnego odcinka kabla sensorowego dokonać pomiaru kontrolnego za pomocą przenośnego testera lub multimetru. Sprawdza się w ten sposób ciągłość obwodu oraz czy kabel nie wykrywa przypadkiem obecności cieczy. Jeśli w trakcie montażu tester wskaże kontakt z cieczą lub uszkodzenie (zwarcie/rozwarcie), oznacza to problem: czujnik mógł zostać uszkodzony mechanicznie lub w rurze nadal znajduje się płyn (np. woda). W takiej sytuacji nie wolno kontynuować instalacji – należy dany odcinek kabla wymontować, ustalić przyczynę (np. woda pozostała w zakamarku rury), usunąć problem (osuszyć, oczyścić) i użyć nowego odcinka kabla. Kontrola każdej sekcji podczas instalacji pozwala uniknąć kosztownego demontażu całego systemu w przypadku wykrycia problemu dopiero po zakończeniu prac.

Kable sensorowe TraceTek są fabrycznie zakończone złączami (tzw. konektorami modularnymi), co umożliwia szybkie ich łączenie bez lutowania czy zaciskania. Standardowo każdy odcinek czujnika kończy się w punkcie dostępowym odpowiednim złączem: albo jest podłączany do kolejnego odcinka (poprzez złącze wodoszczelne), albo – jeśli to koniec obwodu – do modułowego terminatora końcowego. W studzienkach i skrzynkach nadmiar długości kabla należy ułożyć w pętlę serwisową (kilkadziesiąt centymetrów zapasu), co umożliwi wyjęcie złącza na powierzchnię w celu testowania lub konserwacji w przyszłości. Dzięki temu przy corocznej inspekcji nie trzeba wyciągać całego kabla z rurociągu – wystarczy odłączyć złącze i podnieść końcówkę czujnika ponad ziemię. Należy upewnić się, że w każdym punkcie dostępowym jest odpowiedni zapas kabla oraz że w miejscu złącza zastosowano dwustronny konektor (umożliwiający rozpięcie obwodu). Wszystkie połączenia muszą być wykonane ściśle według instrukcji producenta, z zachowaniem czystości (zaślepki na złączach zdejmujemy tuż przed połączeniem, chroniąc przed wilgocią i brudem). Po zainstalowaniu kabli sensorowych i sprawdzeniu ich ciągłości system można przygotować do uruchomienia i testów końcowych.

Testy akceptacyjne i uruchomienie systemu

Po zakończeniu montażu kabli sensorowych konieczne jest przeprowadzenie formalnych testów odbiorczych (akceptacyjnych) w celu potwierdzenia, że system działa zgodnie z założeniami. Testy te powinny zostać wykonane przez instalatora systemu w obecności przedstawiciela inwestora (użytkownika). Poniżej przedstawiono zalecany przebieg procedur testowych i rozruchowych:

• Test alarmowy czujników (symulacja wycieku): Na zakończeniach każdego obwodu czujnikowego (każdej pętli kabla sensorowego) tymczasowo instaluje się odcinek czujnika testowego o długości ok. 1,5 m. Następnie wywołuje się kontrolowany alarm poprzez umieszczenie fragmentu kabla sensorowego w odpowiednim medium: dla kabli wykrywających wodę – w kałuży czystej wody o średnicy ok. 30 cm i głębokości 3 mm, dla kabli paliwowych – w plamy testowej z właściwą cieczą węglowodorową (np. próbka paliwa). System powinien zadziałać – moduł alarmowy ma wydać sygnał akustyczny i świetlny oraz wskazać na wyświetlaczu przybliżoną odległość do miejsca testu. Personel porównuje wyświetloną wartość z rzeczywistą lokalizacją testowanego odcinka (korzystając z mapy lub oznaczeń odległości w studzienkach). Dopuszczalny jest niewielki błąd wskazania (kilkuprocentowy), jednak alarm musi się bezwzględnie pojawić. Test powtarza się dla każdego rodzaju czujnika w systemie (jeśli są obwody wykrywające różne media, np. wodę i paliwo). Po zakończeniu testów próbne odcinki czujników są usuwane z systemu – nie pozostawia się ich na stałe. Uwaga: test z użyciem cieczy palnych musi być przeprowadzany z zachowaniem rygorów BHP (mała kontrolowana ilość, w dobrze wentylowanym środowisku, z gotowością do neutralizacji rozlanego materiału).
• Purge – osuszenie i usunięcie medium testowego: Po zakończeniu testów i demontażu tymczasowych odcinków testowych należy ponownie oczyścić i osuszyć przestrzeń międzyrurową, zwłaszcza jeśli używano w niej płynów testowych. Producent zaleca przepłukanie annalusu suchym powietrzem o punkcie rosy -20 °C lub suchym azotem, aby usunąć wszelką wilgoć czy opary po testach. Czynność tę wykonuje się zazwyczaj wprowadzając w jednym punkcie sprężone powietrze i otwierając zawór w najdalszym punkcie, co wydmuchuje resztki cieczy. Po osuszeniu wszystkie otwarte punkty dostępu i zawory spustowe zamyka się i uszczelnia, przywracając system do normalnego stanu gotowości.
• Mapa systemu: Instalator przygotowuje końcową mapę systemu TraceTek w oparciu o aktualne rysunki powykonawcze rurociągów. Na mapie należy zaznaczyć przebieg wszystkich obwodów kabli sensorowych, lokalizacje złączy i punktów dostępowych (studzienek, włazów itp.), a także – zgodnie z instrukcjami producenta – nanieść tzw. punkty odniesienia (referencyjne odczyty) czyli odległości w metrach do wybranych charakterystycznych miejsc na kablu. Takimi miejscami mogą być np. początek obwodu przy module, poszczególne studzienki, zbiorniki, zmiany kierunku trasy, podziemne przejścia itp. Mapa powinna zawierać również legendę z wyszczególnieniem poszczególnych obwodów i ich przeznaczenia (np. „Obwód A – rurociąg do zbiornika nr 1, kabel sensorowy paliwowy TT5000, długość 120 m”). Gotową mapę laminuje się lub zabezpiecza i umieszcza obok modułu alarmowego dla stałego wglądu obsługi.
• Rozruch (komisjonowanie) i szkolenie: Końcowym etapem jest oficjalne uruchomienie systemu. Instalator wykonuje serię pomiarów kontrolnych – m.in. pomiar rezystancji pętli każdego obwodu czujnikowego multimetrem oraz testy przy użyciu przenośnego miernika TraceTek – aby upewnić się, że wszystkie czujniki są sprawne i brak jest niepożądanych wskazań. Następnie wypełnia protokół komisjonowania (Commissioning Record), który powinien zostać podpisany przez właściciela lub operatora systemu. Dostawca systemu zobowiązany jest też do przekazania użytkownikowi pełnej dokumentacji powykonawczej, instrukcji obsługi i konserwacji (O&M manuals) oraz przeszkolenia personelu obsługującego instalację. Szkolenie obejmuje zwykle interpretację alarmów, procedury postępowania w razie wykrycia wycieku, okresowe testy sprawdzające oraz podstawowe czynności utrzymaniowe (np. kontrola stanu modułu, czystości studzienek). Od tego momentu system TraceTek jest gotowy do ciągłej pracy jako strażnik szczelności rurociągów i zbiorników.

Wyniki testów akceptacyjnych należy zachować w dokumentacji – stanowią one punkt odniesienia dla przyszłych czynności serwisowych. Przeprowadzenie wszystkich powyższych etapów gwarantuje, że system został zainstalowany poprawnie i spełnia swoje funkcje detekcji oraz lokalizacji wycieków.

Obowiązki wykonawców

Realizacja systemu TraceTek wymaga współpracy dwóch głównych branż wykonawczych: mechanicznej (montaż rurociągów dwuściennych) oraz elektrycznej (montaż systemu detekcji wycieków). Poniżej zestawiono kluczowe obowiązki każdego z wykonawców, co może być pomocne przy podziale zakresów prac w specyfikacji projektu:

Obowiązki wykonawcy instalacji mechanicznej

• Dobór i montaż rurociągów: Zapewnienie właściwego doboru i montażu rur podwójnych spełniających wymagania prześwitu (19 mm) i wytrzymałości. Weryfikacja, że wybrane średnice rur wewnętrznej i osłonowej są zgodne z zaleceniami dla systemu TraceTek.
• Centralizatory: Montaż odpowiednich centralizatorów wewnątrz rurociągu – wybór typu i rozstawienie – tak by rura wewnętrzna była centryczna i podparta na całej długości.
• Czyszczenie i suszenie: Utrzymanie czystości przestrzeni międzyrurowej podczas budowy; przed przekazaniem rurociąg musi zostać osuszony i oczyszczony (brak wody, zanieczyszczeń).
• Linka pilotująca: Instalacja ciągłej linki przeciągającej na etapie montażu rurociągu, od punktu dostępowego do punktu, na wszystkich odcinkach wymagających monitorowania.
• Testy i przekazanie: Wykonanie prób szczelności (ciśnieniowych) rurociągu osłonowego, demonstracyjnego testu przeciągnięcia linki oraz innych wymagań „hand-off” przed przekazaniem systemu instalatorowi kabli sensorowych. Wykonawca mechaniczny musi potwierdzić spełnienie wszystkich warunków (prześwit, suchość, czysta linka) i dostarczyć dokumentację powykonawczą (rysunki as-built) dla potrzeb montażu systemu TraceTek.

Obowiązki wykonawcy instalacji elektrycznej

• Montaż modułów alarmowych: Instalacja modułu (modułów) TraceTek w wyznaczonych lokalizacjach, zasilenie ich dedykowanymi obwodami i fizyczne zamocowanie zgodnie z instrukcją (w tym montaż ewentualnych paneli zbiorczych z wieloma modułami).
• Okablowanie zasilające i sygnałowe: Wykonanie wszystkich wymaganych podłączeń elektrycznych – doprowadzenie zasilania 230 V do modułów, integracja wyjść alarmowych z systemem nadrzędnym (jeśli projekt przewiduje) i instalacja barier iskrobezpiecznych dla obwodów w strefach zagrożonych wybuchem.
• Monitorowanie podczas montażu: Bieżąca kontrola wilgoci i uszkodzeń podczas układania kabli sensorowych – użycie przenośnego testera do sprawdzania każdego odcinka czujnika, aby upewnić się, że nie doszło do zawilgocenia lub przerwania kabla.
• Pętle serwisowe: Zapewnienie odpowiednich pętli serwisowych i zapasu kabla sensorowego przy każdym połączeniu w studzienkach i skrzynkach – tak, by umożliwić obsłudze przyszłe testy i konserwację bez trudności.
• Instalacja akcesoriów: Montaż wszelkich dodatkowych elementów systemu: dławików, peszli, skrzynek połączeniowych, obudów barier zenera itp., zgodnie z projektem i zaleceniami (w praktyce wiele z tych prac może być wykonanych we współpracy z branżą mechaniczną).
• Testowanie kabli po instalacji: Przeprowadzenie pomiarów każdej sekcji kabla sensorowego po ułożeniu – sprawdzenie rezystancji i poprawności wskazań, upewnienie się, że wszystkie obwody tworzą ciągły układ od modułu do zakończenia i z powrotem.
• Mapowanie systemu: Sporządzenie końcowej mapy systemu uwzględniającej rzeczywiste długości kabli i rozmieszczenie komponentów, we współpracy z dostarczoną dokumentacją as-built od wykonawcy mechanicznego. Mapę należy umieścić na obiekcie zgodnie z wymaganiami.
• Testy końcowe (odbiorcze): Przeprowadzenie pełnych testów akceptacyjnych systemu, w tym symulacji wycieków dla wszystkich typów czujników, przy udziale inwestora. Po testach – osuszenie i ponowne uszczelnienie systemu (purge) oraz przywrócenie go do stanu gotowości operacyjnej.
• Uruchomienie i przekazanie: Wykonanie procedury rozruchu/komisjonowania systemu TraceTek, wypełnienie dokumentacji odbiorczej oraz przeszkolenie personelu obsługi w zakresie działania systemu. Ostatecznie wykonawca elektryczny przekazuje działający system użytkownikowi wraz z kompletem instrukcji i protokołów.

Powyższy podział obowiązków powinien zostać jasno określony w dokumentacji przetargowej/projektowej, aby uniknąć luk lub konfliktów zakresowych między wykonawcami. Dobrą praktyką jest także wyznaczenie generalnego koordynatora (np. generalnego wykonawcy), który dopilnuje harmonogramu – np. aby prace elektryczne nastąpiły od razu po zakończeniu mechanicznych, zanim ewentualna wilgoć czy zabrudzenia przedostaną się ponownie do rurociągów. W ten sposób instalacja systemu TraceTek przebiegnie sprawnie, a jego działanie będzie niezawodne.

Zastosowania alternatywne systemu TraceTek

Systemy TraceTek mogą być stosowane nie tylko w typowych rurociągach dwuściennych, ale również w innych konfiguracjach z podwójną obudową, takich jak zbiorniki dwupłaszczowe, kombinacje rurociąg–zbiornik czy otwarte kanały/rowy odciekowe. Poniżej opisano specyfikę tych zastosowań wraz z ewentualnymi różnicami w projekcie (na podstawie dokumentacji TraceTek).

Zbiorniki dwupłaszczowe

W przypadku zbiorników magazynowych z podwójną ścianką (np. naziemnych zbiorników paliw), system TraceTek umożliwia monitorowanie przestrzeni międzypłaszczowej zbiornika podobnie jak w rurociągu. Rekomendowany układ to zastosowanie dwóch kabli sensorowych w przestrzeni między płaszczami:

• Kabel sensorowy hydrokarbonowy – wykrywający wyciek paliwa/rozpuszczalnika z wnętrza zbiornika. Kabel ten jest niewrażliwy na wodę, więc ignoruje ewentualną wilgoć czy kondensat, ale reaguje na pojawienie się np. benzyny, oleju itp. Należy go zainstalować na całej wysokości przestrzeni pierścieniowej zbiornika (od dna do szczytu), aby zapewnić detekcję rozległą – wyciek paliwa unosi się zwykle do góry, więc kabel powinien sięgać najwyższych punktów annalusu.
• Kabel sensorowy wodny (lub chemiczny wodny) – wykrywający przeciek wody do wnętrza przestrzeni między płaszczami (np. wniknięcie wód gruntowych w przypadku nieszczelności płaszcza zewnętrznego). Taki kabel reaguje na wodę, ale ignoruje obecność paliw/olejów. Montuje się go na dnie przestrzeni międzypłaszczowej, na długości ok. 1 m (3 stóp). Taka pozycja umożliwia wykrycie nawet niewielkiego przecieku wody, która gromadzi się na dnie. Jednocześnie krótki odcinek minimalizuje koszty (większość zbiornika chroni kabel paliwowy, a wodny pełni rolę czujnika „podsiąkowego” przy dnie).

Oba powyższe kable łączy się z modułem TraceTek – mogą być to osobne obwody (przy użyciu modułu dwukanałowego lub dwóch modułów jednokanałowych) albo skonfigurowane jako rozgałęzienie jednego obwodu z modułem lokalizacyjnym. Najczęściej jednak stosuje się dwa niezależne obwody: jeden dla wycieku medium ze zbiornika, drugi dla wycieku wody do zbiornika – co pozwala odróżnić te zdarzenia.

Od strony konstrukcyjnej, wejście kabli sensorowych do przestrzeni między płaszczami zbiornika realizuje się poprzez studzienkę (rurę standpipe). W górnej części zbiornika montuje się króciec (standpipe) sięgający do przestrzeni pierścieniowej, zakończony tzw. głowicą czujnikową (tank cap assembly). Głowica ta zawiera szczelne przepusty dla kabli sensorowych (po jednym na każdy kabel) oraz złącze rozgałęźne, jeśli kable ze zbiornika mają być wpięte w obwód rurociągu. Kable sensorowe opuszczają zbiornik przez tę głowicę i dalej biegną peszlami do najbliższej skrzynki przyłączeniowej/junction box. W zależności od materiału zbiornika (stalowy czy z tworzywa) konstrukcja głowicy może się nieco różnić, ale zasada pozostaje taka sama: szczelnie wyprowadzić kable, nie naruszając szczelności płaszcza zewnętrznego. W przestrzeni między płaszczami zaleca się również zastosowanie pionowych prowadnic lub ciężarków utrzymujących kabel hydrokarbonowy w miejscu (aby nie przemieszczał się swobodnie). Kabel wodny zwykle układa się luźno na dnie, ewentualnie mocując jego końcówkę.

Przy projektowaniu monitoringu zbiornika należy uwzględnić sposób kalibracji odległości dla modułu lokalizacyjnego – jeśli jeden moduł obsługuje zarówno rurociąg, jak i zbiornik (z rozgałęzieniem), konieczne jest precyzyjne zmierzenie długości kabli w zbiorniku i oznaczenie tego na mapie, by odczyt odległości z modułu można było jednoznacznie przypisać do wycieku w zbiorniku lub na trasie rurociągu.

Kombinacja rurociągu i zbiornika

W wielu instalacjach rurociąg dwuścienny transportuje medium do zbiornika dwupłaszczowego – np. rurociąg doprowadzający paliwo do podziemnego zbiornika. System TraceTek pozwala objąć ochroną ciągłą zarówno rurociąg, jak i zbiornik, często wykorzystując jeden moduł lokalizacyjny dla całości. Realizuje się to poprzez rozgałęzienie obwodu czujnikowego: w pobliżu zbiornika, w studzience lub na płycie fundamentowej, instalowany jest specjalny łącznik trójnikowy (branching connector), który rozdziela kabel sensorowy na dwie gałęzie – jedna biegnie dalej wzdłuż rurociągu, a druga wprowadza czujniki do zbiornika. Dzięki temu pojedynczy moduł może monitorować przecieki zarówno w rurociągu (na głównej gałęzi), jak i wewnątrz zbiornika (na odnodze).

Należy pamiętać, że w takim układzie moduł lokalizacyjny wskazuje odległość do wycieku liczoną wzdłuż ścieżki czujnika. Dlatego konieczne jest skalibrowanie i oznaczenie punktu rozgałęzienia. Przykładowo, jeśli rozgałęzienie następuje 50 m od modułu, a wyciek w zbiorniku jest 5 m od punktu rozgałęzienia, moduł wskaże ok. 55 m. Na mapie systemu trzeba zaznaczyć, że “55 m” odpowiada wyciekowi w zbiorniku (co personel będzie wiedział, widząc że 50 m to punkt T przy zbiorniku). Alternatywnie można użyć modułów wielokanałowych (gdzie np. kanał 1 to rurociąg, kanał 2 to zbiornik), ale rozwiązanie z rozgałęzieniem jest ekonomicznie korzystne i często stosowane.

W praktyce, rozgałęzienie przy zbiorniku jest realizowane we wspomnianej głowicy czujnikowej zbiornika. Wewnątrz niej znajduje się złącze trójnikowe: do jednego portu podłącza się kabel z rurociągu, do drugiego kabel hydrokarbonowy w zbiorniku, a do trzeciego kabel wodny w zbiorniku (poprzez dodatkowy adapter). Wszystko to mieści się pod pokrywą głowicy, która zapewnia szczelność. Ze złącza wychodzi dalej pojedynczy kabel w kierunku modułu (kontynuując obwód). Instalator musi zadbać o właściwe zaadresowanie i testy takiego połączenia – m.in. sprawdzenie, że każda z gałęzi reaguje na swój typ cieczy i że moduł wskazuje sensowne odległości zarówno dla wycieku na trasie, jak i w zbiorniku (co często wymaga wykonania symulacji z rezystorami lub krótkimi odcinkami testowymi na każdej gałęzi).

Z punktu widzenia projektu mechanicznego i elektrycznego, kluczowe jest przewidzenie w okolicy zbiornika dodatkowej skrzynki połączeniowej lub studzienki, gdzie zmieszczą się złącza trójnikowe i zapas kabli (pętle serwisowe). Dokumentacja zaleca standardowo puszkę 4″×4″×4″ dla takich połączeń, aczkolwiek przy bardziej złożonych rozgałęzieniach lepiej zastosować większą obudowę. Reszta wymagań (przepusty szczelne w płaszczu zbiornika, hermetyczne dławiki) pokrywa się z opisem dla samego zbiornika powyżej.

Rowy odciekowe i studzienki (trench/sump)

Aplikacją nieco odmienną są otwarte rowy, kanały lub studzienki służące jako wtórna obudowa dla rurociągów lub aparatury. Przykładem mogą być betonowe koryta, w których ułożone są rury, lub niecki wokół pomp i zaworów (sump), które zbierają ewentualne wycieki. W takich przypadkach nie ma „drugiej ścianki” w postaci rury osłonowej – rolę wtórnej obudowy pełni właśnie ten rów bądź studzienka. System TraceTek można zaadaptować, układając kabel sensorowy wzdłuż rowu lub w studzience tak, by pełnił rolę detektora.

W rowach i kanałach kabel sensorowy zazwyczaj układa się w kształt meandru (zygzak), rozmieszczając go co około 1–2 m na dnie rowu. Takie zygzakowanie zapewnia pokrycie przestrzeni – niezależnie gdzie wycieknie płyn w rowie, natrafi na czujnik w jednym z załomów. Odległość między „zakosami” dostosowuje się do szerokości rowu i rodzaju cieczy (np. dla cieczy łatwo parujących można gęściej). Kabel mocuje się do podłoża przy pomocy klipsów / uchwytów mocujących odpornych chemicznie, tak by pozostał on na swoim miejscu i nie przemieścił się. Ważne jest też zostawienie pętli serwisowych przy każdej łączówce – jeśli kabel jest długi i składa się z kilku segmentów, to w miejscu połączenia (np. studzienka rewizyjna) powinna być rezerwa kabla umożliwiająca jego wyjęcie do testów.

Jeżeli w rowie ułożone są rury (jednościenne) na podporach lub na rusztowaniu, zaleca się umieścić czujnik pod tymi rurami, przy czym minimalny odstęp między spodem rury a kablem to również ok. 19 mm. W praktyce rury często kładzie się na podwyższeniu (stalowych wspornikach), a kabel sensorowy prowadzi tuż pod nimi, tak by ewentualny wyciek kapiący z rurociągu spadł na kabel i został wykryty. Ten odstęp 19 mm ma znaczenie szczególnie, jeśli zachodzi potrzeba wyjęcia kabla do wymiany – nie może być on zbyt ściśnięty pod rurociągiem.

W studzienkach zbiorczych (np. pod pompami, kołnierzami) kabel sensorowy zwykle układa się spiralnie lub w pętlę wokół dna, tak aby pokryć jak największą powierzchnię. Również można zastosować mały zygzak. Jeśli studzienka jest sucha na co dzień, a istnieje ryzyko deszczówki, to lepiej zastosować czujnik hydrokarbonowy (ignorujący wodę) żeby nie reagował na zwykłą wodę.

Podsumowując, system TraceTek daje się elastycznie zaadaptować do różnych konfiguracji podwójnych zabezpieczeń. Niezależnie od tego, czy chronimy długi rurociąg, ściany zbiornika czy dno rowu odciekowego, zasady projektowe pozostają podobne: zapewnić warunki do ułożenia kabla sensorowego, możliwość jego serwisowania oraz szczelność przestrzeni, w której działa, tak by wyciek został ujęty i wykryty zanim przedostanie się do środowiska. Dobre praktyki opisane w tym przewodniku pozwalają zaprojektować skuteczny system detekcji wycieków TraceTek, stanowiący ważny element bezpieczeństwa instalacji przemysłowych.