Monitoraggio qualità delle acque a 40 metri sotto il

REPORT APPLICATIVO
ANALISI DA PROCESSO
MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELLE ACQUE
EUROTUNNEL
Photo © Eurotunnel
Monitoraggio qualità delle acque a
40 metri sotto il fondale marino
Le acque freatiche naturali, raccolte intorno alle gallerie gestite da Eurotunnel,
sono continuamente monitorate prima di essere pompate verso la costa e
scaricate in mare. Sei sistemi multiparametrici di monitoraggio della ➔ qualità
delle acque sono stati personalizzati da HACH LANGE al fine di assicurare che
acque nocive non entrino nelle tubazioni.
Ogni sistema di monitoraggio è collegato a una sofisticata raccolta dati e a un
➔ sistema di allarme in grado di deviare le acque in vasti pozzi sotterranei in caso
di situazioni di pericolo. Finora non si sono mai verificate simili emergenze.
Commentando il nuovo sistema di monitoraggio, il tecnico senior/ Project
Manager di Eurotunnel Michael Edwards afferma: “I due maggiori vantaggi
sono una ➔ migliore affidabilità e ➔ una minore necessità di manutenzione."
Autore:
Clive K. Murren
- HACH LANGE Ltd.
- Process Sales + Product
Manager
MONITORAGGIO_EUROTUNNEL
Il tunnel sottomarino più lungo del
mondo
Notizie
Il Tunnel della Manica, lungo 50 km e con
una sezione sottomarina di 39 km, è il
tunnel sottomarino più lungo del mondo.
Il sistema di Eurotunnel consiste di tre
gallerie separate: due gallerie ferroviarie
per i treni e una galleria di servizio centrale.
Questo viene definito “rifugio sicuro”, in
quanto viene utilizzato, oltre che per scopi
di manutenzione, anche per una eventuale
evacuazione ed è collegato ai tunnel
ferroviari ogni 375 metri.
La galleria di servizio è mantenuta
ad una pressione atmosferica superiore,
rimanendo così priva di fumo e vapori in
caso di incidenti.
Fornisce inoltre l’accesso ad un’ampia
gamma di risorse che garantiscono un
funzionamento sicuro ed efficiente del
tunnel, compresi i sistemi di monitoraggio
delle acque, le pompe e le stazioni di
pompaggio.
Una delle opere di costruzione
più significative al mondo
Lo scavo delle gallerie rimane uno dei
progetti di costruzione più significativi
del mondo. I lavori sono iniziati nel
Regno Unito nel dicembre 1987 e in
Francia nel febbraio 1998: durante
la costruzione sono state rimosse
quantità di terra sufficienti a riempire
13 volte lo stadio di Wembley.
Le acque che filtrano verso
le gallerie, una miscela di acque
freatiche e acqua marina, sono
raccolte in sei stazioni di drenaggio e
continuamente monitorate. Lo scopo
principale del sistema di monitoraggio
è di proteggere le enormi pompe
(con capacità di quasi 1000 m3/h) e
le tubazioni dalla corrosione. Serve
inoltre a garantire che le acque
scaricate in mare non siano nocive
per l’ambiente.
Fig. 1: Profilo geologico dell’Eurotunnel
Fig. 2: Sezione trasversale del tunnel con le gallerie ferroviarie a sinistra e a destra e la galleria di
servizio al centro
www.hach-lange.it
Il sistema di monitoraggio originario
ha avuto diversi problemi causati
principalmente da ostruzioni nelle piccole
tubazioni che facevano fluire le acque ai
sensori. Ecco perchè HACH LANGE è
stato incaricato di sviluppare un sistema
più affidabile, a minore intensità di lavoro.
Monitoraggio della qualità delle
acque
Gli ingegneri di HACH LANGE e quelli
di Eurotunnel hanno deciso che un
serbatoio in by-pass alle linee avrebbe
risolto potenziali problemi di bloccaggio,
inoltre utilizzando tubazioni dal diametro
più largo, è risultato più facile rimuovere
i sedimenti. In aggiunta, utilizzando la
più recente tecnologia per i sensori,
l'esigenza di ricalibrazione era di gran
lunga inferiore.
Sistema di tutela dell’ambiente
Ciascuna delle sei vasche flow-through
contiene sensori per conduttività,
torbidità, ossigeno disciolto, pH, redox
e temperatura. I dati sono trasferiti a
un PLC programmato per generare
allarmi e, in tal caso tutte le acque
fluiscono immediatamente in un pozzo
di conservazione sotterraneo e restano
in quarantena finchè non sono testate e
ritenute idonee per essere immesse nella
tubazione. Il sistema di monitoraggio
rientra allo stato normale quando il livello
di qualità delle acque ritorna al di sotto
della soglia di allarme.
Le acque in quarantena possono
essere quindi rimosse mediante
autocisterne.
Nei primi anni, le acque fluivano
attraverso un impianto per il trattamento
delle acque reflue vicino a Dover. Siccome
le acque sono state costantemente
giudicate di buona qualità, il trattamento
è risultato superfluo e le acque fluiscono
ora direttamente in mare, con il consenso
da parte dell’Agenzia dell'Ambiente.
Naturalmente il sistema di monitoraggio
impedisce lo scarico delle acque
che non rispettino le condizioni del
consenso.
“Il nuovo sistema è decisamente
superiore”
Kevin Rivers, tecnico M&E senior di
Eurotunnel, è stato il responsabile
della configurazione del sistema di
monitoraggio e controllo. Confrontando
il sistema di HACH LANGE con il suo
predecessore, commenta: “Il nuovo
sistema è decisamente superiore
perché è più affidabile, richiede meno
manutenzione ed è più semplice da
azionare. I sensori per il monitoraggio
della qualità delle acque sono collegati
con controller SC 100 ‘plug and
play’: è sufficiente digitare il numero
di serie nel controller ed esso inizia
automaticamente a monitorare in
modo corretto. Grazie all’affidabilità del
nuovo sistema non registriamo più falsi
allarmi e questo rappresenta un grande
vantaggio. Infatti, sono applicate rigide
procedure prima che un team M&E
possa entrare nei pozzi per controllare
un allarme e, se consideriamo la quantità
di tempo necessaria per recarsi alle
stazioni di drenaggio, i falsi allarmi sono
molto costosi. Riteniamo che il nuovo
Fig. 3: La manutenzione è stata ridotta del 75%
sistema richieda circa un quarto della
manutenzione necessaria in precedenza,
con grande risparmio di tempo e denaro.
Anche grazie al nuovo sensore per
l’ossigeno disciolto, LDO (Luminescent
Dissolved Oxygen), che utilizza una
tecnologia di monitoraggio ottico senza
necessità di ricalibrazione: è sufficiente
sostituire il cap del sensore ogni anno.
Per impedire le incrostazioni, abbiamo
installato un sistema ad aria compressa
che pulisce automaticamente le teste dei
sensori.”
A seguito dell’installazione dei sistemi
di monitoraggio, HACH LANGE ha
svolto brevi corsi di addestramento al
personale, sia sulla sponda inglese che
su quella francese del tunnel, per cui lo
staff di Eurotunnel è ora responsabile del
funzionamento e della manutenzione.
HACH LANGE fornisce semplicemente
un controllo annuale di manutenzione e
calibrazione.
Commentando per conto di
HACH LANGE, il Project Manager Clive
Murren sostiene: “Queste installazioni
hanno avuto esito positivo perché
i requisiti tecnologici identificati dal
team di Eurotunnel hanno coinciso
con lo sviluppo del nuovo impianto
di monitoraggio. Di conseguenza, la
strumentazione è stata sviluppata in un
Fig. 4: Sensori pH e redox con sistema di pulitura automatica
Fig. 5: Stazione di monitoraggio della qualità
delle acque con controller digitali e montaggio
del sensore
Fig. 6: La galleria di servizio
Photo © Eurotunnel
STRUMENTI_DI_MONITORAGGIO
Strumenti di processo utilizzati
sensori avanzati che richiedono poca
manutenzione, ci consente di contribuire
allo sviluppo e alla fornitura di soluzioni
personalizzate in modo molto semplice.”
Fig. 7: Membri del team di manutenzione dell'Eurotunnel
sistema di monitoraggio personalizzato,
specificatamente progettato per superare
i problemi incontrati precedentemente.
Per noi è stato un piacere essere coinvolti
in una simile, inusuale applicazione.
La tecnologia plug and play, unita a
L’Eurotunnel è un progetto
esclusivo e di primaria importanza
e Michael Edwards afferma che “i sistemi
del tunnel sono stati progettati benissimo.
Infatti, dato che i livelli di infiltrazione delle
acque sono stati notevolmente inferiori
alle stime originarie e i pozzi di raccolta
hanno una capacità enorme, l’intero
sistema di drenaggio funziona molto al di
sotto delle sue capacità. Tutto ciò fornisce
comunque la garanzia che saremmo in
grado di gestire qualsiasi emergenza.
Inoltre, il sistema da noi sviluppato con
HACH LANGE ha contribuito a ridurre
radicalmente i costi di funzionamento,
migliorando al contempo l’affidabilità – e
questa è una buona notizia per tutti.”
Strumenti di processo utilizzati
Per due sonde o elettrodi digitali, tutti i parametri possono essere facilmente
configurati. Tre relays di commutazione senza potenziale; 5 A 115/230 V CA, 5 A
30 V CC; programmabili quale valore limite, stato, controller P o allarme.
Sonda flow-through, metodo di misurazione ottico (luminescenza), senza caliLDO
brazione, senza deriva, senza manutenzione con termocompensatore PT 100
SOLITAX sc Sonde di processo da immersione o in linea, dotate di un fotometro a luce diffusa
con assorbimento infrarossi combinato per la misurazione dei livelli di torbidità
minimi in conformità con DIN ISO EN 27027 nonché dei livelli dei fanghi elevati (fino
a 150 g/l), metodo indipendente dal colore, alloggiamento della sonda disponibile in
SS316 (V4A) o plastica, sistema per la pulizia automatica a tergicristalli.
pHD-S sc Robusta sonda per pH o sensore ORP digitale differenziale, design chiuso, nessun contatto tra il sistema di riferimento e il fluido misurato, nessun avvelenamento dell’elettrodo
e nessun danno causato dall’H2S; l’esclusivo ponte salino riduce i requisiti di pulizia ed
evita l’avvelenamento dell’elettrolita e dell’elettrodo di riferimento.
3798-S sc Robusta sonda per pH o sensore ORP digitale differenziale, design chiuso, nessun contatto tra il sistema di riferimento e il fluido misurato, nessun avvelenamento dell’elettrodo
e nessun danno causato dall’H2S; l’esclusivo ponte salino riduce i requisiti di pulizia ed
evita l’avvelenamento dell’elettrolita e dell’elettrodo di riferimento.
Servizi HACH LANGE
Supporto tecnico e assistenza analitica attraverso il nostro personale
altamente qualificato.
Ottimizzazione dei processi grazie al
Trailer HACH LANGE.
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mantenere il vostro sistema analitico sempre efficiente con contratti
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DOC 043.57.30002.Jul07
Controller
SC 100