キングスポート市、2 線式レーダーで下水レベル 計測の問題を解決

ROSEMOUNT 5400
上水／排水処理
キングスポート市、2 線式レーダーで下水レベル
計測の問題を解決
結果
•
保守作業にかかるコストを削減
•
構成や設定が容易
•
取水ポンプ作業の信頼性を向上
用途
取水ポンプ場でのレベル計測
アプリケーション特性
未処理下水 (比誘電率 - 高)、乱流、蒸気、障害物などの過酷環境
顧客
米国テネシー州キングスポート市
課題
テネシー州キングスポート市は、1957 年に建設された未処理下水ポン
プ場を運営していました。未処理下水と雨水は、送水配管に送られる
前にこのポンプ場に一旦集められていました。取水ポンプ場では、過
去数十年間にわたり改修が繰り返されてきました。しかし、水流監視
用に設計されたパーシャルフリューム（せき）だけは改修されていま
せんでした。通常の降雨量でも、パーシャルフリュームはたびたび溢
れてしまっていました。溢れ出た雨水と未処理下水は、 幅 5.4 m x 長さ
15 m x 高さ 8 m (18 x 50 x 27 フィート) の 区域へと流れ込みます。この
区域では、取水ポンプ場全体が溢れ出すのを防ぐため、液面レベルの
高さに応じて稼働する垂直タービンポンプが 6 基設置されています。
ポンプは、一日に最大で 95 百万リットル (25 百万ガロン) を近隣の処
理施設へと送出しています。
キングスポート市は、浸漬式圧力変換器センサを用いて、ポンプの稼
働を管理していました。こうした圧力センサは、堆積物で詰まった
り、雨水による大きな乱流で搖動する場合がありました。変換器に最
も近いポンプは、ケーブルとセンサをポンプ取水部の方へ引き込んで
いました。
ポンプ場を上から見た場合、非接触式装置を、狭いオープンスペース
や手すり、その他の機器が入り組む中で使用するには多くの課題が
ありました。加えて、表面の渦は大きく、蒸気もよく発生していま
した。
取り付け位置の近くから見ると、表面エリア
の露出は小さく障害物が数多くありました。
4 ft
(1.22
1.22
mm)
(4 ft)
Handrails
てすり
8.23 m
(27 ft)
27 ft (8.23 m)
Handrails
てすり
ポンプ
Pump
Intake
取水口
ビーム幅と、壁および内部障害物に対して推
測されるビーム位置の概略図。
詳細については、下記を参照してください。
http://rosemount.jp
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上水／排水処理
解決策
エマソン・プロセス・マネジメントは、Rosemount 5401 非接触レーダー
をこの現場に提供しました。5401 は、小さな表面面積でも簡単に反射
波を検出し、液面レベルが低いときも、ビーム経路の障害物によるエ
ラーを無視できます。この現場では、低周波数バージョンの 5400 シ
リーズと 8 インチアンテナを使用しました。大きなアンテナで 17° ビー
ム角を確保し、表面の中心部分に焦点を合わせるとともに、ビーム外側
部分の障害物による反射を最小化します。高周波数と 4 インチアンテナ
でより狭いビーム幅を持つ 5402 も障害物反射に対応できますが、乱流
と蒸気を考慮すると、5401 が最適でした。
Rosemount 5401 は、圧力センサよりも正確な数値を示せることが実証さ
れました。レーダーによる計測は、雨水が強い渦で流れるときでも、未
処理下水と堆積物が多く、取水レベルが低下しているときでも正しく作
動しました。キングスポート市は Rosemount 5401 を 2004 年 3 月から使
用しており、そのパフォーマンスに満足しています。以前は、圧力セン
サは半年ごとになんらかの不具合を起こしていました。過酷な環境下の
ため、センサの交換作業は、どの保守作業担当者も避けたがっていまし
た。5401 が圧力センサにかわって稼働を始めると、レベル計測の保守
作業は必要なくなりました。5401 は、取水ポンプ作業の信頼性を大幅
に向上させたのです。
下水ポンプ場の状況。
リソース
エマソン・プロセス・マネジメント 上水／排水処理産業
http://www2.emersonprocess.com/en-us/divisions/power-water/Pages/
powerwater.aspx
Rosemount 5400 シリーズ 2 線式レーダーレベル伝送器
http://www2.emersonprocess.com/en-US/brands/rosemount/Level/
Non-contacting-Radar/5400-Series/Pages/index.aspx
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