Pumpwerk Mülibach Altendorf

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Standort Pumpwerk

Standort Pumpstation Mülibach Altendorf Aussenansicht Pumpstation Mülibach Altendorf

Standort Pumpwerk
PW-Mülibach Altendorf
am 05.04.2017

Aussenansicht Pumpwerk
PW-Mülibach Altendorf
am 06.11.2017

Standort

Das Pumpwerk Mülibach befindet sich in der Überbauung Mühlebachhof in der Nähe von Haus 4.
Besitzerin des Aussenbauwerkes ist die Gemeinde Altendorf. Die Steuergeräte sind in einer Aluminiumkabine untergebracht.

Geschichte

Von Freitag, 13. Juli 1973 bis März 1989 wird das Pumpwerk mit 4 mechanischen Niveauschwimmern betrieben. Als Störmeldung war aussen an der Betonkabine ein Drehlicht angebracht. Am Mittwoch 8. März 1989 wird das Aussenbauwerk mit dem Stand der Technik entsprechender elektromechanischer Relaisteuerung ausgestattet. Anstelle der 3 Schwimmer Niveauschalter wird 1 hydrostatische Drucksonde mit Auswertungselektronik eingebaut. Für die Meldung hoher Wasserstand wird weiterhin ein Niveau Schwimmschalter eingesetzt.

Auch die Alarmierung wird modernisiert, mit dem Einsatz der Funkanlage, ist es nun möglich eine Sammelalarmeldung, zur ARA Untermarch zu senden.

Nach 28 Jahren mit elektromechanischem Vorortsbetrieb und Sammelalarm-Störungsmeldung via Funksignal, wird das Aussenbauwerk erneut dem Stand der Technik angepasst. Am Mittwoch, 5. April 2017 wird das Aussenbauwerk ins Prozessleitsystem der ARA Untermarch eingebunden. Ab diesem Zeitpunkt können alle relevanten Daten überwacht und ausgewertet werden. Bis 2017 konnte nur im Störungsfall ein digitales Funksignal als Sammelalarm-Meldung zur ARA Untermarch gesendet werden.

Aufbau

Das Pumpwerk Mülibach kann grob in zwei Ebenen unterteilt werden. Der Pumpenschacht, zugleich Hauptteil des Pumpwerkes, befindet sich unter dem Boden.

Der Pumpenschacht unter dem Boden

Die ganze untere Ebene Pumpenschacht inklusive Zulaufsammelschacht ist, im ATEX-Zonenplan, in die ATEX-Zone II eingeteilt. Alle Installationen sind gemäss ATEX-Richtlinie 2014/34/EU ausgeführt.

Der Pumpenschacht besteht aus zwei Fertigrohrschächten in diesem befindet sich sich je ein Pumpensumpf. Die Betondecke und der obere Teil des Pumpenschachtes besteht aus Ortsbeton. In der unteren Ebene sind 2 ATEX (explositions geschützte) Rohabwasser Tauchmotorpumpen installiert. In der oberen Ebene sind die Handschieber und je eine Rückschlagklappe angeordnet. Die 2 Rückschlagklappen verhindern dass das in der Druckleitung gepumpte Rohabwasser zurück zum Pumpensumpf gelangen kann. Für den Wechsel-Betrieb und Steuerung der zwei Pumpen sind zwei Hydrostatische Niveaumessung installiert.

Eine zusätzliche konduktive Niveausonde ist für die Alarmmeldung "hoher Wasserstand" zuständig.

Pumpenschacht Zugang während dem Umbau PW-Mülibach Altendorf Blick zum geöffneten Pumpenschacht Nord PW-Mülibach Altendorf Sicht in die Steuerkabine PS-Mülibach Altendorf

Umbau Pumpenschacht Zugang
PW-Mülibach Altendorf
am 17.05.2016

Steuerkabine und Pumpenschacht Zugang
geöffnet PW-Mülibach Altendorf
am 06.11.2017

Sicht in die geöffnete Aluminium
Steuerkabine PW-Mülibach Altendorf
am 06.11.2017

Die Steuerkabine über dem Terrain

Die Steuerkabine ist über dem Boden angeordnet und besteht aus Aluminium. In dieser Kabine befinden sich die Bedienelemente und die SPS-Steuerung des Aussenbauwerkes. Die SPS-Steuerung ist mit einem GSM-Router, mit dem Prozess Leitsystem der ARA Untermarch verbunden. Die Steuerkabine ist am Strassenrand nahe dem Pumpenschacht gut zugänglich.

Die Installationen in der Steuerkabine sind im ATEX-Zonenplan in die ATEX freie Zone eingeteilt. Der Betriebsablauf kann seit Mittwoch, 5. April 2017 Vorort auf dem Touchpaneal beobachtet oder geändert werden. Weiterhin sind Steuerschalter für die Handsteuerung Vorort vorhanden.

Die grösste Neuerung ist allerdings die Anbindung in das Prozessleitsystem der ARA Untermarch. Alle wichtigen Daten werden dort vom Betriebsdatenprogramm erfasst und können ausgewertet werden. Ebenfalls möglich ist es den Betriebsablauf in Echtzeit zu beobachten oder bedienen zu können.

Funktionsbeschrieb der Steuerung

Allgemeines

Beide Tauchpumpen sind an einem Frequenzumrichter angeschlossen und dadurch ist die Leistung regelbar.

Frequenzumrichter dienen der elektronischen Regelung der Drehzahl von Motoren. Frequenzumrichter starten und stoppen Pumpen sanft und stufenlos. Damit kann Energie eingespart und der Materialverschleiss kann ebenfalls erheblich verringert werden. Anders wie beim direkt am Netz betriebenen Pumpen tritt beim Frequenzumrichter kein Momentan- oder Laststoss auf. So kanns der gesamte Antriebsstrang mit Motor, Pumpe und dem Rohrleitungssystem inklusive der Dichtungen geschont werden. Auf diese Weise reduziert die Drehzahlregelung den Verschleiss deutlich. Das Resultat dieser Massnahme, die Lebensdauer der Anlage verlängert sich. Die Reparatur- und Wartungskosten sinken dank geringerem Materialverschleiss.

Funktion Automatikbetrieb (Normalbetrieb)

Im Pumpwerk befinden sich zwei Fertigrohr-Pumpenschächte. Sie sind mit Pumpenschacht 1 Nord und Pumpenschacht 2 Süd bezeichnet. In jedem Pumpenschacht ist eine Niveaumessung und eine Entleerungspumpe installiert. Auf der Füllstandshöhe von 1.2m befindet sich ein Verbindungsrohr.

Damit die beiden Pumpenschächte nicht gleichzeitig entleert werden ordnet die SPS-Steuerung abwechslungsweise einem der beiden Pumpenschächte die Priorität zu.

Pumpwerk Mülibach Altendorf PLS R+I Bild Pumpwerk Mülibach Altendorf PLS R+I Bild Pumpwerk Mülibach Altendorf PLS R+I Bild

Bild PLS Programm Box Vorwahl
Einstellungen Programm / Alarm
am 05.07.2018

R+I Bild PLS ARA Untermarch
Übersicht Programmablauf
am 05.07.2018

Einstellungen der Schaltpunkte
Pumpen Zyklus Nachlauf jedes 8 mal
Sollwerte FU Parameter Pumpen
am 05.07.2018


Funktions Ablauf

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht 1 Nord den Parameter "Einschaltpunkt" wird die Entleerungspumpe 1 Nord in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 1 Nord sinkt das Niveau in diesem Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter "Ausschaltpunkt" wird die Pumpe 1 Nord ausgeschaltet.
Jetzt wechselt die Priorität zum Pumpenschacht 2 Süd.

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht 2 Süd den Parameter "Einschaltpunkt" wird die Entleerungspumpe 2 Süd in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 2 Süd sinkt das Niveau in diesem Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter "Ausschaltpunkt" wird die Pumpe 2 Süd ausgeschaltet.
Jetzt wechselt die Priorität zum Pumpenschacht 1 Nord.

Damit in den beiden Pumpenschächten möglichst keine Ablagerungen entstehen können ist die "Funktion abschlürfen" programmiert. Das heisst die Entleerungspumpen bekommen beim erreichen des Ausschaltpunktes eine einstellbare Nachlaufzeit.

Der Parameter "Abschlürfen" wird mit einer ungeraden Zahl eingetragen. Die ungerade Zahl bewirkt dass das "Abschlürfen" in beiden Pumpenschächten ausgeführt wird. Der Parameter "Nachlaufzeit" wird in Sekunden eingetragen.

Eine 1. Überwachungfunktion stellt sicher dass beim Betrieb der Pumpe das Niveau im Pumpenschacht in einer bestimmbaren Zeit einen bestimmbaren Wert sinkt. Sollte dies nicht der Fall sein wird die Entleerungspumpe gestoppt und danach für eine kurze Zeit Rückwärts betrieben. Durch diesen kurzen Rückwärtsbetrieb befreit sich die Pumpe von einer allfälligen Verstopfung. Jetzt wird wieder zum Normalbetrieb zurückgekehrt und weiter abgepumpt.

Eine 2. Überwachungsfunktion ist die maximale Stillstandszeit. Sollte keine der zwei Entleerungspumpen im Parameter "Stillstandszeit" in Betrieb sein, wird eine Alarmmeldung abgesetzt.

Handbetrieb (Wartungsbetrieb)

Für die Wartung ist die Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpe im Handbetrieb mit dem Steuerschalter zu betreiben.

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Seite erstellt:  05.04.2017

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letztes Update:  22.07.2018

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