DE10242162A1

DE10242162A1 - Pipeline leak detection method, especially for airfield fire-hydrant system, whereby trend curves are determined for pressure and temperature and combined for accurate determination of absolute volume alterations

Info

Publication number: DE10242162A1
Application number: DE2002142162
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schneider
Original assignee: Cegelec Anlagen und Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Cegelec Anlagen und Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-03-18
Also published as: EP1537398A1; AU2003273845A1; WO2004025241A1

Abstract

Method for leaking testing of pipes and pipe-systems (14) in which temperature and pressure measurements are made over time so that an absolute, temperature and pressure dependent, volume alteration can be determined over a particular measurement time interval. The measured temperature and pressure values are subjected to filtering and from the filtered values a trend curve is determined which is used to determine accurate temperature and pressure values at a particular point in time. The values are then used in leak rate determination.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leckprüfung von Rohren und Rohrsystemen, insbesondere von abgeschlossenen Rohrsystemen, die in Form einer Schleife im Erdreich unter einem Flugfeld verlegt sind wie Hydrantenschleifen, wobei in aufeinanderfolgenden Messintervallen ΔT eine Druckänderung ΔP = P₂ – P₁ und eine Temperaturänderung ΔT = T₂ – T₁ bestimmt wird, und mittels Verknüpfung mit einer spezifischen temperaturabhängigen Volumenänderung ΔV_T und einer spezifischen druckabhängigen Volumenänderung ΔV_p- eine auf das Messintervall Δt bezogene absolute Volumenänderung zur Bestimmung einer Leckrate ΔV_(Δt=t2-t1) berechnet wird.The invention relates to a method for leak testing of pipes and pipe systems, in particular of closed pipe systems, which are laid in the form of a loop in the ground under an airfield, such as hydrant loops, with a pressure change ΔP = P ₂ - P ₁ and a in successive measuring intervals ΔT Temperature change ΔT = T ₂ - T _{1 is} determined, and by linking with a specific temperature-dependent volume change ΔV _T and a specific pressure-dependent volume change ΔV _p- an absolute volume change related to the measurement interval Δt is calculated to determine a leak rate ΔV _{(Δt = t2-t1)} becomes.

Ein Verfahren der zuvor genannten Art ist beispielsweise aus der EP 0 094 533 B1 bekannt. Ausgehend von einem in der Beschreibungseinleitung der EP 0 094 533 B1 zitierten Stand der Technik („Das DD-Differenz-Druck-Verfahren zur Dichtigkeitskontrolle von im Boden verlegten Rohöl-Fernleitungen". Schweizer Archiv. April 1996. S. 131-139) ist bekannt, dass zur Dichtigkeitsprüfung von Pipelines die Dichtigkeit des Rohrsystems in der Weise geprüft wird, dass der zu überprüfende Rohrabschnitt mit einer Flüssigkeit gefüllt und unter Druck gesetzt wird. Tritt in Folge eines Lecks Flüssigkeit aus, dann sinkt der im Rohr herrschende Überdruck im Laufe der Zeit ab. Aus dem Druckabfall. der Zeiteinheit und den bekannten Daten von Rohrsystem und Flüssigkeit kann dann auf das Vorhandensein und die Größe eines Lecks geschlossen werden.A method of the aforementioned type is for example from the EP 0 094 533 B1 known. Starting from one in the introduction to the EP 0 094 533 B1 State of the art cited ("The DD differential pressure method for the tightness control of crude oil pipelines laid in the ground". Swiss archive. April 1996. pp. 131-139) is known for the tightness test of pipelines, the tightness of the pipe system in is checked in such a way that the pipe section to be checked is filled with a liquid and pressurized. If liquid emerges as a result of a leak, the overpressure prevailing in the pipe decreases over time. From the pressure drop, the time unit and the known ones Pipe system and fluid data can then be inferred for the presence and size of a leak.

Die Leckerkennung nach der zuvor genannten Art wird dadurch erschwert, dass Druckänderungen auch ohne ein Leck dann auftreten, wenn Rohrinhalt und Rohrumgebung z. B. Erdreich. sich nicht auf gleicher Temperatur befinden. Durch die zwischen Rohrinhalt und Rohrumgebung stattfindenden Temperaturausgleichsvorgänge steigt oder fällt der Druck im Leitungssystem bzw. im betreffenden Rohrabschnitt. Dies ist z. B. auf Flughäfen der Fall, wo der Treibstoff in Tanks gelagert wird und über ein unterirdisches Rohrnetz von einigen Kilometern Rohrlänge auf Zapfstellen verteilt wird (Hydrantenschleifen).The leak detection after the before mentioned type is complicated by the fact that pressure changes even without a leak then occur when pipe content and pipe environment z. B. Soil. are not at the same temperature. By between Pipe content and pipe environment taking place temperature compensation processes increases or falls the pressure in the pipe system or in the relevant pipe section. This is e.g. B. at airports the case where the fuel is stored in tanks and over a underground pipe network of a few kilometers of pipe length Dispensing points is distributed (hydrant loops).

Der oben zitierten Literaturstelle ist des Weiteren zu entnehmen, dass eine Temperaturänderung von nur 0.1 ° K in Rohölleitungen eine Druckänderung von 1 bar unabhängig vom Rauminhalt des Rohrnetzes bewirkt. Andererseits tritt derselbe Druckabfall z. B. in einem 100 m³ enthaltenden Rohrabschnitt dann auf, wenn ca. 10 l ausgelaufen sind. Zur Feststellung von Leckstellen. die kleiner oder gleich 10 l/h sind, muss man entweder sicherstellen, dass sich die Temperatur im Rohrabschnitt um sehr viel weniger als 0.1 ° K/h ändert oder man muss die mittlere Temperatur in dem Rohrabschnitt sehr genau ermitteln und die durch sie verursachte Druckschwankung rechnerisch korrigieren. In der EP 0 94 533 wurde noch die Auffassung vertreten, dass man im ersten Fall einen Temperaturausgleich durch Abwarten -typisch 3d – erzwingen muss, da dann die Temperatur aufgrund der thermostatischen Eigenschaften des Erdbodens hinreichend konstant bleibt und im zweiten Fall eine hinreichende Dichte von Messstellen entlang der Rohrleitungen erforderlich ist. Auch wurde eine Kombination beider Methoden angesprochen.The above-cited literature reference also shows that a temperature change of only 0.1 ° K in crude oil lines causes a pressure change of 1 bar, regardless of the volume of the pipe network. On the other hand, the same pressure drop occurs e.g. B. in a pipe section containing 100 m ³ when about 10 l have leaked. To detect leaks. which are less than or equal to 10 l / h, you must either ensure that the temperature in the pipe section changes by a lot less than 0.1 ° K / h or you have to determine the mean temperature in the pipe section very precisely and the pressure fluctuation caused by it correct mathematically. In the EP 0 94 533 the opinion was still held that in the first case temperature compensation by waiting - typically 3d - must be enforced, since then the temperature remains sufficiently constant due to the thermostatic properties of the soil and in the second case a sufficient density of measuring points along the pipelines is required. A combination of both methods was also addressed.

Eine Kombination beider Verfahren ist als PT-Verfahren bekannt und wurde in der Vergangenheit insbesondere zur Überwachung von Pipelines eingesetzt. Es beschreibt alle physikalischen Einflüsse von Druck und Temperatur sowohl auf das Medium als auch auf das Material der Rohrleitung. Von beiden, also Medium- und Pipeline-Material. werden die sich aus Temperaturgang (Temperaturkoeffizient) und Elastizität (Kompressibilität) ergebenden Volumenänderungen in Relation gesetzt. Abweichungen ungleich Null deuten auf eine Unregelmäßigkeit in der überwachten Rohrleitung hin.A combination of both methods is known as the PT process and has been particularly popular in the past for surveillance used by pipelines. It describes all physical influences of Pressure and temperature on both the medium and the material the pipeline. From both, i.e. medium and pipeline material. will result from the temperature response (temperature coefficient) and elasticity (compressibility) volume changes related. Non-zero deviations indicate one irregularity in the monitored Pipeline out.

Betreffend Hydrantenschleifen sind Besonderheiten zu beachten. Hydrantenschleifen sind abgeschlossene Rohrsysteme, die in Form einer Schleife unter dem Flugfeld verlegt sind. In unregelmäßigen Abständen sind vom Flugfeld aus zugängliche Hydranten installiert. Über diese kann Treibstoff zum Betanken von Flugzeugen entnommen werden. Da es sich hier um betriebsinterne Leitungen handelt, wurden sie in der Vergangenheit oft keiner Lecküberwachung unterzogen. Durch Verschärfung der Umweltgesetzgebung sind auch die Hydrantenschleifen an Flughäfen vermehrt auf Lecks zu überwachen. Ein dominierendes Problem bei Hydrantenschleifen ist die Betriebsart. Viele Abnehmer (Hydranten) nehmen sehr unterschiedliche Mengen zu sehr unterschiedlichen Zeitpunkten und über sehr unterschiedliche Zeiträume ab. Das System befindet sich also vorviegend im transienten Zustand. Stillstandszeiten sind sowohl vom Zeitpunkt als auch von der Dauer in der Regel nicht planbar. Zur Leckmessung stehen also vorwiegend kurze Zeiträume in unregelmäßigen Zeitabständen zur Verfügung.Regarding hydrant loops are Particularities to consider. Fire hydrant loops are complete Pipe systems laid in a loop under the airfield are. Are at irregular intervals accessible from the airfield Hydrants installed. about this can be taken from fuel for refueling aircraft. There these are internal lines, they were in in the past often not subjected to leak monitoring. By intensification Environmental legislation has also increased hydrant loops at airports monitor for leaks. A dominant problem with hydrant loops is the operating mode. Many customers (hydrants) increase very different amounts very different times and over very different periods. The system is therefore predominantly in the transient state. Downtimes are both in terms of time and duration usually cannot be planned. So there are mainly for leak measurement short periods at irregular intervals Available.

Aus den oben genannten Gründen konnte das PT-Verfahren in Hydrantenschleifen bisher nicht eingesetzt werden. Bedingt durch die bisher verfügbare begrenzte Auflösung ergaben sich Messzeiten von mehreren Studen. wohingegen bei Hydrantenschleifen Messzeiten von weniger als 1 h erforderlich sind.For the reasons mentioned above, this could So far, PT processes have not been used in hydrant loops. Due to the previously available limited resolution measurement times of several hours resulted. whereas with hydrant loops Measuring times of less than 1 hour are required.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden. dass die Messzeit verkürzt und die Messgenauigkeit verbessert wird.The present invention lies the problem is based on a procedure of the type mentioned at the beginning to train in such a way. that the measurement time is shortened and the measurement accuracy is improved.

Das Problem wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die erfassten Temperatur- und/oder Druckmesswerte einer Filterung unterzogen werden. dass ausgehend von den gefilterten Temperatur- und/oder Druckmesswerten R1, R2, R3, R4 eine Trendkurve R4 bestimmt wird. dass aus der Trendkurve R4 für jeden Zeitpunkt ein genauer Temperatur- und/oder Druckwert abgelesen wird und dass aus den aus der Trendkurve R4 ermittelten Temperatur- und/oder Druckmesswerten innerhalb kurzer Zeit die Leckrate ΔV ermittelt wird.According to the invention, the problem is essentially solved by subjecting the recorded temperature and / or pressure measured values to filtering. that a trend curve R4 is determined on the basis of the filtered temperature and / or pressure measured values R1, R2, R3, R4. that from the trend curve R4 an accurate one for each point in time Temperature and / or pressure value is read and that the leak rate ΔV is determined within a short time from the temperature and / or pressure measured values determined from the trend curve R4.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, durch den Einsatz moderner, busfähiger Druck- und/oder Temperaturmesswert-Transmitter und die konsequente Nutzung der damit verbundenen neuen Möglichkeiten einer digitalen Messwertübertragung sowie Online-Parametrierung die Qualität und die Auflösung der Druck- und Temperaturmesswerte zu verbessern. Dabei handelt es sieh um industrielle Seriengeräte, die herstellerunabhängig verfügbar sind und nicht um teure und properitäre Spezialentwicklungen.The idea lies with the invention Basically, through the use of modern, bus-compatible pressure and / or temperature measurement transmitters and the consequent use of the associated new opportunities a digital measured value transmission as well Online parameterization the quality and the resolution improve the pressure and temperature readings. Acting it is about industrial series devices that are available regardless of manufacturer and not expensive and proprietary Special developments.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass es bei dem eingesetzten Leckverfahren weder auf die Echtzeit der Messwerte noch auf deren absolute Genauigkeit ankommt. Durch Ausnutzung der Kommunikationsmöglichkeiten der mit eigenen Mikroprozessoren ausgestatteten busfähigen Temperatur-Transmitter mit den Möglichkeiten zur lokalen Aktivierung von Routinen zur Messwertaufbereitung in Kombination mit eigenen Filteralgorithmen, kann eine Temperaturauflösung von 0,001 °C erreicht werden. Daraus folgt, dass bereits wenige Minuten nach Beginn einer Messung stabile Trends zur Verfügung stehen, auf deren Basis eine Leckberechnung erfolgen kann.A particular advantage of the process is characterized by the fact that it uses the leak method neither on the real time of the measured values nor on their absolute accuracy arrives. By using the communication options with your own Microprocessor-equipped bus-compatible temperature transmitter with the possibilities for local activation of routines for processing measured values in Combination with own filter algorithms, a temperature resolution of 0.001 ° C can be achieved. It follows that just a few minutes after Stable trends are available at the start of a measurement, on the basis of which a Leak can be calculated.

Bedingt durch die relativ langsam verlaufenden Temperaturausgleichsvorgänge zwischen Medium- und Erd-Temperatur rückt der individuelle. in Echtzeit erfasste Absolutwert bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Hintergrund. Erfindungsgemäß werden daher mit Hilfe spezieller Filteralgorithmen aus einer Vielzahl von Einzelwerten genaue Trends herausgefiltert. Aus diesen kann dann für jeden Zeitpunkt ein extrem genauer Temperaturwert abgelesen werden. Folglich kann dann auch für sehr kleine Zeiträume in der Größenordnung weniger Minuten eine repräsentative Leckrate ermittelt werden.Due to the relatively slow ongoing temperature compensation processes between medium and earth temperature moves the individual. Absolute value recorded in real time in the method according to the invention into the background. According to the invention, therefore, with the help of special Filter algorithms from a variety of individual values accurate trends filtered out. These can then be extreme for any point in time exact temperature value can be read. So then, too for very small ones periods in the order of magnitude a few minutes a representative Leakage rate can be determined.

Bei dem erfindungsgemäßen Leckprüfverfahren ist die Temperatur ein kritischer Parameter. Dies insbesondere deshalb, da eine Temperaturänderung eine um einen Faktor 8, also fast eine Zehnerpotenz höhere Druckänderung produziert. Beispielsweise hat eine Änderung der Produkttemperatur um 0.001 °C eine Druckänderumg von 0.008 bar zur Folge. Bezogen auf ein m³-Produktvolumen entspricht dies einer Volumenänderung von 0.000.001 M3, also einem Millimeter oder etwas weniger als 10 Regentropfen. Während es heutzutage kein großes Problem mehr darstellt. mit einem handelsüblichen Bus-Transmitter bei einem Messbereich von 0 bis 10 bar eine Druckänderung von 0.008 bar zu delektieren, so ist es technisch nicht möglich, eine Temperaturänderung von 0,001 °C zu erkennen.In the leak test method according to the invention, the temperature is a critical parameter. This is particularly so because a change in temperature produces a change in pressure that is a factor of 8, almost a power of ten. For example, changing the product temperature by 0.001 ° C results in a pressure change of 0.008 bar. Based on an m ³ product volume, this corresponds to a change in volume of 0.000.001 M3, i.e. one millimeter or slightly less than 10 raindrops. While it's no longer a big problem these days. To detect a pressure change of 0.008 bar with a commercial bus transmitter with a measuring range of 0 to 10 bar, it is not technically possible to detect a temperature change of 0.001 ° C.

Um die bei dein Hydrantensystem erforderlichen kurzen Messzeiten zu erreichen, sind stabile Temperaturgradienten von entscheidender Bedeutung, so dass nach einem besonders bevorzugten Verfahren der Temperaturgradient auf mathematische Weise ermittelt wird. Implementiert wird ein mathematisches Modell zur rechnerischen Ermittlung des Temperaturgradienten. Die erforderlichen thermischen Parameter werden projektspezifisch mathematisch ermittelt.To the required with your hydrant system To achieve short measuring times are stable temperature gradients vitally important, so according to a particularly preferred method the temperature gradient is determined mathematically. implemented a mathematical model for the mathematical determination of the Temperature gradient. The required thermal parameters will be mathematically determined on a project-specific basis.

Da sich während des Betriebs einer Hydrantenschleife. d. h. Produktentnahme an unterschiedlichen Stellen, ein komplexes Temperaturprofil einstellt, werden die Temperaturen am Anfang und am Ende der Hydrantenschleife erfasst und ihr Einfluss dynamisch bewertet. Das Temperaturprofil wird dynamisch aus Entnahmeort und Entnahmemenge sowie Vorlaufmenge und Rücklaufmenge errechnet.Because during the operation of a hydrant loop. d. H. Product removal in different places, a complex one Temperature profile, the temperatures at the beginning and recorded at the end of the hydrant loop and its influence dynamic rated. The temperature profile is dynamic from the place of withdrawal and Withdrawal quantity, flow quantity and return quantity are calculated.

Ein weiteres bevorzugtes Verfahrensmerkmal ist, dass ein Betriebsdruck des Rohrleitungssystems über einen vorgebbaren Zeitraum integriert wird und dass das Integrationsergebnis als Startwert für die Leckmessung genutzt wird. Damit wird ein Effekt herkömmlicher Rohrleitungen bzw. Rohrleitungssysteme eliminiert, nachdem diese immer mit einer Verzögerung auf Druckänderungen reagieren. Abhängig vom Betrag der Änderung kann diese Verzögerungszeit bis zu mehrere Stunden betragen. Totzeit bis zu mehreren Stunden andauern. Dabei stellt sich bei Druckänderungen die durch die Elastizität des Rohrleitungsmaterials bedingte Volumenänderung erst einige Stunden verzögert ein. Proportional zu diesem Vorgang fällt der Druck nach einem vorausgegangenen Anstieg langsam ab, oder steigt nach einem Abfall wieder langsam an. Bezogen auf die Leckerkennung könnte nach einem Druckanstieg ein Fehlalarm erfolgen, während nach einem Druckabfall kein Leck erkannt würde, obwohl eines vorhanden sein könnte.Another preferred process feature is that an operating pressure of the piping system over a predefinable period is integrated and that the integration result as a starting value for the Leakage measurement is used. This makes an effect more conventional Pipelines or piping systems eliminated after this always with a delay on pressure changes react. Depending on the Amount of change can this delay time up to several hours. Dead time up to several hours last for. In the case of pressure changes, this arises due to the elasticity of the piping material conditional volume change delayed only a few hours on. The pressure drops proportionally to this process after a previous one Rise slowly, or slowly rise again after falling on. Related to the leak detection could be after a pressure increase a false alarm will occur while after a drop in pressure, no leak would be detected, although there is one could be.

Weitere Einzelheiten. Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.More details. Advantages and Features of the invention result not only from the claims these features to be extracted - for themselves and / or in combination - but also from the following description of the drawing preferred embodiments can be found.

Es zeigen:Show it:

l ein schematisches Diagramm eines Rohrleitungssystems und l a schematic diagram of a piping system and

2 ein Messdiagramm mit Temperaturmesskurven verschiedener Filter- stufen. 2 a measurement diagram with temperature measurement curves of different filter levels.

Die 1 zeit ein abgeschlossenes Rohrleitungssystem 10 wie Hydrantenschleife, das in Form einer Schleife im Erdreich beispielsweise unter einem Flugfeld verlegt ist. Die Hydrantenschleife dient der direkten Betankung von Flugzeugen und ist zum überwiegenden "Teil unterhalb der Betondecke des Flugfeldes in konstanter Tiefe und konstanten Bodenverhältnissen verlegt. Der zu überwachende Teil befindet sich in der Regel komplett im Erdreich. Ausgehend von einem Treibstofftank 12 verläuft eine geschlossene Rohrleitung 14 in deren Verlauf eine Pumpe 16, ein Einlassventil 18 sowie ein Auslassventil 20 angeordnet sind. Von der Rohrleitung 14 zweigen in unregelmäßigen Abständen Rohrleitungen 21 ab. die als Stichleitungen mit Abstelleinrichtungen 22 und Kupplungen 23 ausgeführt sind und als Hydranten 24 bezeichnet werden. Über die Kupplungen 23 können an die unter Druck stehende Rohrleitung l4 sogenannte Betankungseinrichtungen (nicht dargestellt) angeschlossen und angekoppelt werden. Nicht benutzte Hydranten 24 sind mit befahrbaren Abdeckungen verschlossen.The 1 currently a complete piping system 10 like a hydrant loop, which is laid in the form of a loop in the ground, for example under an airfield. The hydrant loop is used for the direct refueling of aircraft and is mostly "laid below the concrete surface of the airfield in constant depth and constant ground conditions. The part to be monitored is usually completely in the ground. Starting from a fuel tank 12 runs a closed pipeline 14 in the course of which a pump 16 , an inlet valve 18 as well as an exhaust valve 20 are arranged. From the pipeline 14 branch pipes at irregular intervals gene 21 from. the as branch lines with storage facilities 22 and couplings 23 are executed and as hydrants 24 be designated. About the clutches 23 can be connected to the pipeline under pressure l4 So-called refueling devices (not shown) are connected and coupled. Unused hydrants 24 are closed with drivable covers.

Am Anfang der Rohrleitung 14 ist ein erster Drucksensor 26 mit einem Transmitter PT sowie ein erster Temperatursensor 28 mit einem Transmitter TT und am Ende der Rohrleitung 14 ist ein zweiter Drucksensor 30 mit Transmitter PT sowie ein zweiter Temperatursensor 32 mit Transmitter TT angeordnet. Ferner ist ein Erd-Temperatursensor 34 mit "Transmitter TT zur Messung der Temperatur des Erdreichs vorgesehen.At the beginning of the pipeline 14 is a first pressure sensor 26 with a transmitter PT and a first temperature sensor 28 with a transmitter TT and at the end of the pipeline 14 is a second pressure sensor 30 with transmitter PT and a second temperature sensor 32 arranged with transmitter TT. There is also an earth temperature sensor 34 provided with "Transmitter TT for measuring the temperature of the soil.

Die als Schleife ausgebildete Rohrleitung 14 hat üblicherweise eine Längenausdehnung zwischen 300 m und 4000 m. Verteilt entlang der Rohrleitung 14 befinden sich die Hydranten 24, aus denen in unregelmäßigen Zeitabständen Treibstoff entnommen wird. Die Anzahl der Hydranten 24 kann zwischen 4 und 30 schwanken.The pipeline designed as a loop 14 usually has a length of between 300 m and 4000 m. Distributed along the pipeline 14 are the hydrants 24 , from which fuel is withdrawn at irregular intervals. The number of hydrants 24 can vary between 4 and 30.

Der Rohrdurchmesser der Rohrleitung 14 kann zum Ende hin verkleinert ausgebildet sein und liegt in einer Größenordnung zwischen 150 mm und 300 mm. Üblicherweise werden auch unterschiedliche Materialien verwendet. Um einer Verschmutzung des Treibstoffes durch Rostpartikel vorzubeugen, wird für die I lydranten-Zuleitung 21 Edelstahl verwendet, während ein Rückleitungsabschnitt 36 der Rohrleitung 14 aus normalem Stahl ausgebildet sein kann. Die Ventile 18, 20 werden ansschließlich als DBBV (double block and bleed valves) ausgeführt, so dass von absoluter Dichtheit ausgegangen werden kann. Die Nydrantenschleife l4 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel aus der Pumpe 16 versorgt, die aus zwei bis sechs Einzelaggregaten (nicht dargestellt) als Pumpengruppe mit autarker Steuerung und Regelung ausgebildet sein kann. Eine Pumpengruppe kann in Ausnahmefällen auch mehrere Nydrantenschleifen versorgen.The pipe diameter of the pipeline 14 can be made smaller towards the end and is in the order of magnitude between 150 mm and 300 mm. Different materials are usually used. In order to prevent the fuel from becoming contaminated by rust particles, the lydrant supply line is used 21 Stainless steel used during a return section 36 the pipeline 14 can be made of normal steel. The valves 18 . 20 are then designed as DBBV (double block and bleed valves), so that absolute tightness can be assumed. The Nydrant Loop l4 is in the illustrated embodiment from the pump 16 supplied, which can be formed from two to six individual units (not shown) as a pump group with self-sufficient control and regulation. In exceptional cases, a pump group can supply several nydrant loops.

Der Anfang bzw. das Ende der Hydrantenschleife 14 beginnt bzw. endet in der gleichen, der Pumpstation l6 vorgelagerten Filterstation (nicht dargestellt). Die Anlage wird bei einem Betriebsdruck von ca. 10 bar betrieben. wobei eine Förderleistung bezogen auf die Rohrschleife l4 bei ca. 1000 m³/h und die Entnahmemenge je Hydrant 24 bei ca. 120 m³/h liegt.The beginning or the end of the hydrant loop 14 starts or ends in the same, the pumping station l6 upstream filter station (not shown). The system is operated at an operating pressure of approx. 10 bar. a delivery rate based on the pipe loop l4 at approx. 1000 m ³ / h and the withdrawal amount per hydrant 24 is approximately 120 m ³ / h.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert, wie eingangs erläutert, auf dem an sich bekannten Druck-/Temperatur-Verfahren (PT-Verfahren), das insbesondere zur Überwachung von Pipelines eingesetzt wurde. Das PT-Verfahren bestimmt alle physikalischen Einflüsse von Druck und Temperatur sowohl auf das Medium- als auch auf das Rohrleitungsmaterial. Von beiden Materialien werden die sich aus Temperaturgang und Elastizität ergebenden Volumenänderungen in Relation gesetzt. Abweichung ungleich Null deuten auf eine Unregelmäßigkeit in der überwachten Rohrleitung l4 hin.As explained at the beginning, the method according to the invention is based on the known pressure / temperature method (PT method), which was used in particular for monitoring pipelines. The PT method determines all physical influences of pressure and temperature on both the medium and the pipe material. The volume changes resulting from the temperature response and elasticity of both materials are compared. Deviations not equal to zero indicate an irregularity in the monitored pipeline l4 out.

Mit den Ausgangswerten Druck, Temperatur und Zeitpunkt einer ersten und jeder weiteren zyklischen Erfassung wird eine Leckrate ΔV_(Δt=t2-t1) berechnet. Eine absolute Volumenänderung ΔV setzt sich aus einer druckabhängigen Komponente ΔV_p und einer temperaturabhängigen Komponente ΔV_T zusammen. Für die druckabhängige Komponente ΔV_p gilt: ΔVP = (χ + D/(s * E)) * V. (1)
ΔV_p spezifische Volumenänderung (P)
V Volumen
χ isotherme Kornpressibilität
D Rohraußendurchmesser
s Rohnwanddicke
V geometrisches Kohrvolumen
E Elastizitätsmodul für Stahl.A leak rate ΔV _{(Δt = t2-t1) is} calculated from the initial values of pressure, temperature and time of a first and every further cyclical detection. An absolute volume change ΔV is composed of a pressure-dependent component ΔV _p and a temperature-dependent component ΔV _T. The following applies to the pressure-dependent component ΔV _p : .DELTA.V P = (χ + D / (s * E)) * V. (1)
ΔV _p specific volume change (P)
V volume
χ isothermal grain compressibility
D outer pipe diameter
s raw wall thickness
V geometric ear volume
E modulus of elasticity for steel.

Für die temperaturabhängige Komponente ΔV_T gilt: ΔVT = (α - β) * V (2)
ΔV_T spezifische Volumenänderung (T)
α kubischer Ausdehnungskoeffiziente für Stahl
β kubischer Ausdehnungskoeffizient des Mediums.The following applies to the temperature-dependent component ΔV _T : .DELTA.V T = (α - β) * V (2)
ΔV _T specific volume change (T)
α cubic coefficient of expansion for steel
β cubic coefficient of expansion of the medium.

Die absolute Volumenänderung ΔV ergibt sich damit aus: ΔV = ΔVp (P1 – P2) + ΔVT (T1 – T2) (3) mit
P₁ – P₂ = ΔP Druckänderung,
T₁ – T₂ = ΔT Temperaturänderung.The absolute volume change ΔV results from: ΔV = ΔV p (P 1 - P 2 ) + ΔV T (T 1 - T 2 ) (3) With
P ₁ - P ₂ = ΔP pressure change,
T ₁ - T ₂ = ΔT temperature change.

Dividiert durch die Messperiode ergibt sich die Leckrate als zu überwachende Größe: ΔV(t2-t1) = [ΔVP (P1 – P2) + ΔVT (T1 - T2)]/(t2 - t1) (4) Divided by the measurement period, the leak rate is the quantity to be monitored: .DELTA.V (T2-t1) = [ΔV P (P 1 - P 2 ) + ΔV T (T 1 - T 2 )] / (T 2 - t 1 ) (4)

Der Wert ΔV_(t2-t1) wird in einen Stundenwert umgerechnet. d. h. das Erlebnis ist ein Wert ΔV_h in der Dimension l/h (Liter/Stunde). bezogen auf den überwachten Leitungsabschnitt.The value ΔV _(t2-t1) is converted into an hourly value. ie the experience is a value of ΔV _h in the dimension l / h (liter / hour). related to the monitored line section.

Die eingangs erwähnten Druck- und Temperatursensoren 26, 30, 28, 32, 34 sind sensitive Komponenten einer Messkette, die im Idealfall auf eine Messgröße durch eine proportionale Veränderung eines oder mehrerer messbarer Parameter reagieren. In der Realität sind jedoch weitere Einflussgrößen wie Nichtlinearität. Umgebungstemperatur u. a. zu betrachten. Im vorliegenden Fall sind die Druck- und "Temperatursensoren mit Transmittern PT, TT gekoppelt, die eine Komponente innerhalb der Messkette darstellen, die die Veränderung des bzw. der Sensorparameter erfasst und auswertet und in eine standardisierte Größe wie beispielsweise einen Zahlenwert umsetzt. Die Transmitter PT, TT sind über einen Bus 37 mit einer Steuereinheit 38 verbunden.The pressure and temperature sensors mentioned at the beginning 26 . 30 . 28 . 32 . 34 are sensitive components of a measurement chain, which ideally react to a measurement variable by proportionally changing one or more measurable parameters. In reality, however, there are other influencing factors such as non-linearity. Consider ambient temperature, among others. In the present case, the pressure and temperature sensors are coupled to transmitters PT, TT, which represent a component within the measuring chain, which detects and evaluates the change in the sensor parameter or parameters and converts them into a standard implemented size such as a numerical value. The transmitters PT, TT are via a bus 37 with a control unit 38 connected.

Der Temperatursensor 28, 32, 34 kann als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildet sein, dessen Wert sich proportional mit der Temperatur verändert. Andere Einflussgrößen sind in der Regel nicht zu beachten. In diesem Fall können Temperatursensor und Transmitter TT auch getrennt von einander angeordnet sein. Bei den Drucksensoren 26, 30 verändert sich eine Kapazität in Abhängigkeit des Druckes, wobei gleichzeitig die Kapazität auch von der Umgebungstemperatur abhängig ist. Dies bedeutet, dass zur Ermittlung des Druckmesswertes mindestens zwei Parameter ermittelt werden müssen. Dadurch wird eine Trennung zwischen Sensor und Transmitter erschwert. Im vorliegenden Fall sind deshalb Sensor 26, 30 und Transmitter PT in einem Gerät zusammengefasst.The temperature sensor 28 . 32 . 34 can be designed as a temperature-dependent resistor, the value of which changes proportionally with the temperature. As a rule, no other influencing factors need to be taken into account. In this case, temperature sensor and transmitter TT can also be arranged separately from one another. With the pressure sensors 26 . 30 A capacity changes depending on the pressure, whereby the capacity is also dependent on the ambient temperature. This means that at least two parameters must be determined to determine the pressure measurement. This makes it difficult to separate the sensor from the transmitter. In the present case, therefore, are sensors 26 . 30 and transmitter PT combined in one device.

Die Transmitter TT, PT sind über den Bus 37 parametrierbar. so dass die Qualität und Auflösung der Druck- und Temperaturmesswerte erhöht werden kann.The transmitters TT, PT are over the Bus 37 parameterizable. so the quality and resolution of the pressure and temperature readings elevated can be.

Die oben genannten Gleichungen (l) bis (4) zeigen, dass bei dem eingesetzten Leckverfahren weder die Echtzeit der Messwerte noch deren absolute Genauigkeit entscheidend ist. Erfindungsgemäß konnte daher eine Auflösung von 0.00} °C für die Temperatursensoren 28, 32, 34 durch Online-Parametrierung der Transmitter PT, TT und Verwendung von Filteralgorithmen erreicht werden.The above-mentioned equations (1) to (4) show that neither the real time of the measured values nor their absolute accuracy is decisive in the leak method used. According to the invention, a resolution of 0.00} ° C for the temperature sensors was therefore possible 28 . 32 . 34 can be achieved by parameterizing the PT, TT transmitters online and using filter algorithms.

Die Filteralgorithmen sind mehrstufig gestaltet. Dies bedeutet. dass die Messwerte zeitlich nacheinander in mehreren Filterstufen bearbeitet werden. Durch die Mehrstufigkeit der Filteralgorithmen wird eine einfache Konfigurierbarkeit, eine bessere Ausnutzung der Rechengenauigkeit des Computers, ein einfacher Wechsel der Laufzeitumgebung von dem Computer auf den Transmitter TT, PT oder umgekehrt sowie ein einfacher Aufbau des gesamten Systems erreicht.The filter algorithms are multi-stage designed. This means. that the measured values successively in time can be processed in several filter stages. Through the multi-stage the filter algorithms will be easy to configure, one better use of the computing accuracy of the computer, a simple one Change of the runtime environment from the computer to the transmitter TT, PT or vice versa and a simple structure of the entire system reached.

Es ist vorgesehen, dass die Filteralgorithmen sowohl auf den Transmittern PT, TT als auch in der Steuereinheit 38 wie Computer laufen können. Insbesondere kann die erste Filterstufe auf dem Transmitter und die weiteren Filterstufen beispielsweise auf dem Computer ablaufen.It is envisaged that the filter algorithms both on the transmitters PT, TT and in the control unit 38 how computers can run. In particular, the first filter stage can run on the transmitter and the further filter stages, for example, on the computer.

Die Wirkung der verschiedenen Filterstufen ist in 2 dargestellt. wobei die Temperatur T in Form von Messreihen R1, R2, R3, R4 verschiedener Filterstufen über der Zeit dargestellt ist. Mit den aktuell benutzten Filteralgorithmen werden Auflösungen von mehr als 0,001 °C erreicht. Bei dem verwendeten Leckprüfverfahren ist die Temperatur einer der kritischen Parameter. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich daher dadurch aus, dass mit Hilfe spezieller Filteralgorithmen aus einer Vielzahl von Einzelwerten genaue Trends (Messreihe 4, R 4) herausgefiltert werden. Aus diesen kann dann für jeden Zeitpunkt ein eurem genauer Temperaturwert abgelesen werden. Auch für sehr kleine Zeiträume in der Größenordnung weniger Minuten kann schon eine repräsentative Leckrate ermittelt werden.The effect of the different filter levels is in 2 shown. wherein the temperature T is shown in the form of series of measurements R1, R2, R3, R4 of different filter stages over time. With the filter algorithms currently used, resolutions of more than 0.001 ° C are achieved. Temperature is one of the critical parameters in the leak test method used. The method according to the invention is therefore characterized in that, with the aid of special filter algorithms, precise trends (measurement series 4, R 4) are filtered out of a large number of individual values. From these you can then read your exact temperature value at any time. A representative leak rate can be determined even for very small periods of the order of a few minutes.

Zu Beginn einer Leckmessung werden aus den Material- und Mediumkonstanten die druck- und temperaturabhängigen Komponenten der ΔV_p und ΔV_T berechnet. Temperaturund Druckmesswerte werden mit einer Zykluszeit von 100 ms über den Bus 37 eingelesen. Damit bestimmt die Funktionalität des Transmitters PT, TT die Qualität der übertragenen Messwerte. Intelligente Transmitter besitzen bereits konfigurierbare Filteralgorithmen. so dass in einem solchen Fall die nachgeschalteten Filterfunktionen reduziert werden können. Die in 100 ms – Zyklus über den Bus erfassten Messwerte werden nun mit Hilfe der Filteralgorithmen weiterverarbeitet. bis sich am Ende. nach der letzten Stufe, stabile Trends für den Druck und insbesondere für die Temperatur ergeben. Das hier beschriebene Verfahren kann sowohl mit intelligenten als auch mit weniger intelligenten Transmittern PT, TT arbeiten.At the start of a leak measurement, the pressure and temperature-dependent components of ΔV _p and ΔV _{T are} calculated from the material and medium constants. Temperature and pressure readings are read in via bus 37 with a cycle time of 100 ms. The functionality of the transmitter PT, TT thus determines the quality of the transmitted measured values. Intelligent transmitters already have configurable filter algorithms. so that the downstream filter functions can be reduced in such a case. The measured values recorded in a 100 ms cycle via the bus are now processed using the filter algorithms. until at the end. after the last stage, stable trends for pressure and especially for temperature result. The method described here can work with intelligent as well as with less intelligent transmitters PT, TT.

Parallel dazu wird der Temperaturgradient auch über ein einfaches mathematisches Modell aus der Produkt-Temperatur und der Erd-Temperatur ermittelt. Die dazu notwendige thermische Zeitkonstante der Rohrleitung l4 kann aus den von diesem System gesammelten Daten mathematisch ermittelt werden.In parallel, the temperature gradient is also determined from the product temperature and the earth temperature using a simple mathematical model. The required thermal time constant of the pipeline l4 can be determined mathematically from the data collected by this system.

Zu Beginn der Leckmessung geht der mathematisch ermittelte Temperaturgradient dominierend in die Leckberechnung ein. Der Einfluss wird mit förtschreitender Zeit zurückgenommen. Dabei kann der Zeitraum, nachdem der Einfluss der Erd-Temperatur auf Null zurückgeführt wird, projektiert werden. Insbesondere kann der Zeitraum projektabhängig optimiert werden.At the start of the leak measurement, the mathematically determined temperature gradient dominating in the leak calculation on. The influence becomes more progressive Time taken back. It can be the period after the influence of the earth's temperature Zero is returned be configured. In particular, the period can be optimized depending on the project become.

Die Temperaturen am Anfang und am Ende der Hydrantenschleife l4 werden mittels der Temperatursensoren 28 und 32 erfasst und ihr Einfluss dynamisch bewertet. da sich bei der Hydrantenschleife 14 bei Produktentnahme an unterschiedlichen Hydranten 24 ein komplexes Temperaturprofil einstellt. Basis zur Erstellung des Temperaturprofils sind die gemessenen Mengen am Anfang und am Ende der Hydrantenschleife l4 sowie die zur Verfügung gestellten Hydrantendaten wie beispielsweise geometrische und geodätische Daten der Rohrleitung. Die im Augenblick abgenommene Menge ist die Differenz zwischen Vorlaufmenge und Rücklaufmenge. Die Produktmengen werden mit den Mengenmessern Q gemessen.The temperatures at the beginning and end of the hydrant loop l4 are by means of the temperature sensors 28 and 32 recorded and their influence dynamically assessed. because at the hydrant loop 14 when taking products from different hydrants 24 sets a complex temperature profile. The basis for creating the temperature profile are the measured quantities at the beginning and end of the hydrant loop l4 as well as the hydrant data provided, such as geometric and geodetic data for the pipeline. The quantity that is currently purchased is the difference between the flow quantity and the quantity returned. The product quantities are measured with the quantity meters Q.

Um zu ermitteln, welche Menge zu welcher Zeit an welchem Hydranten 24 abgenommen wird, erfolgt eine Echtzeit-Druckwellenanalyse innerhalb der Nydrantenschleife 14. Dabei wird der physikalische Zusammenhang zwischen Mengenänderung und Druckänderung in strömenden Medien einerseits und die Ausbreitung dieser Druckwelle innerhalb des Mediums andererseits ausgenutzt. Aus der Differenzzeit, mit der die beiden Druckwellen an den Druckmessstellen mit bekannter Position im Hydrantensystem eintreten, kann die Position bestimmt werden. an der die Mengenänderung ausgelöst wurde. Die Bestimmung der Mengenänderung erfolgt über zwei Methoden. Zum einen kann an der Ausprägung der Druckwelle der Betrag und der Faktor der Menge bestimmt werden und zur Auslösung geführt werden. Zum anderen ist das Rechnersystem auch in der Lage, die zu diesem Zeitpunkt stattgefundene Mengenänderung zu ermitteln.To determine what quantity at what time on which hydrant 24 is removed, a real-time pressure wave analysis takes place within the nydrant loop 14 , The physical relationship between the change in quantity and pressure change in flowing media on the one hand and the spread of this pressure wave within the medium on the other hand is used. From the difference in time with which the two pressure waves apply to the pressure measuring points with known positions in the hydrant system, the position can be determined. at which the quantity change was triggered. The change in quantity is determined using two methods. On the one hand, the amount and the factor of the quantity can be determined from the characteristic of the pressure wave and can be triggered. On the other hand, the computer system is also able to determine the quantity change that has taken place at that time.

Sind alle diese Ergebnisse lückenlos erfasst, so kann dem Computer 38 ein aktuelles Abbild (Modell) des Zustandes der Hydrantenschleife 14 zugeführt werden, d. h., dem Rechner ist zu jeder Zeit bekannt. welche Menge an welchem Hydranten 24 abgenommen wird.If all these results are recorded in full, the computer can 38 a current image (model) of the state of the hydrant loop 14 are supplied, ie, the computer is known at all times. what amount of which hydrant 24 is removed.

Aus diesen Daten kann zunächst ein Mengenprofil erstellt werden. Bezogen auf die Rohrgeometrie leitet sich daraus die Verweildauer ab. Mit Verweildauer, Produkttemperatur und Erdtemperatur wird der Temperaturausgleich für jeden Rohrabschnitt bestimmt und als Temperaturprofil abgebildet. Aus dem Temperaturprofil werden die Temperatur-Bewertungsfaktoren für das PT-Verfahren abgeleitet.From this data, one can first Quantity profile can be created. Relates to the pipe geometry the length of stay depends on this. With residence time, product temperature and earth temperature, the temperature compensation is determined for each pipe section and shown as a temperature profile. From the temperature profile the temperature rating factors for the PT method derived.

Die beschriebene Druckwellenanalyse eignet sich auch zur Leckerkennung während des Betankungsbetriebs. Durch die exakte Zuordnung der von Hydranten verursachten Druckwellen-Ereignisse können zunächst alle Druckwellen-Ereignisse, die nicht von Hydranten verursacht wurden, als Leck-Ereignisse gedeutet werden. Zusätzlich kann zur Bestätigung die Mengenanalyse herangezogen werden.The described pressure wave analysis is also suitable for leak detection during refueling. Because of the exact assignment of the pressure wave events caused by hydrants, everyone can Pressure wave events that were not caused by hydrants are interpreted as leak events. In addition, the Quantity analysis can be used.

Diese Art der Leckerkennung kann auch auf den Nahbereich des Hydranten ausgedehnt werden, in dem für jeden Hydranten die vom Betankungsventil verursachte typische Druckwelle hinterlegt wird. Tritt eine unbekannte Druckwelle im Hydrantenbereich auf, kann von einem Leck ausgegangen werden.This type of leak detection can can also be extended to the vicinity of the hydrant in which for each Hydrants the typical pressure wave caused by the refueling valve is deposited. If an unknown pressure wave occurs in the hydrant area, a leak can be assumed.

Die erfassten Mengendaten werden in der Steuereinheit 38 verarbeitet. Aus den erfassten Daten wird ein Batchprofil erstellt, welches die Basis für das Temperaturprofil bildet.The recorded quantity data are in the control unit 38 processed. A batch profile is created from the recorded data, which forms the basis for the temperature profile.

Anhand des Temperaturmodells kann die Temperaturentwicklung über die Zeit bestimmt und somit der Einfluss der Temperatur auf den Druck berechnet werden.Using the temperature model the temperature development over determines the time and thus the influence of temperature on the Pressure can be calculated.

Zur Eliminierung eines Kriecheffektes, d. h. der Reaktion der Rohrleitung 14 auf eine Druckänderung mit einer Totzeit, die abhängig vom Betrag der Änderung mehrere Stunden dauern kann. ist vorgesehen, dass der Betriebsdruck über einen vorgebbaren Zeitraum integriert und das Integrationsergebnis als Startwert für die Leckmessung genutzt wird. Eine mathematische Kompensation kann deshalb entfallen.To eliminate a creep effect, ie the reaction of the pipeline 14 to a pressure change with a dead time that can take several hours depending on the amount of the change. It is envisaged that the operating pressure will be integrated over a predeterminable period of time and that the integration result will be used as a starting value for the leak measurement. Mathematical compensation can therefore be omitted.

Das Lecküberwachungssystem enthält ein Datenmodell. Es umfasst einen statischen Teil mit nicht veränderlichen Daten, Rohrleitungsbeschreibungen und Produktbeschreibungen sowie einen dynamischen Teil mit Messwerten. Zwischenergebnissen und dynamischen Parametern zur Adaption des Rohrleitungsmodells.The leak monitoring system contains a data model. It includes a static part with unchangeable data, pipeline descriptions and product descriptions as well as a dynamic part with measured values. Intermediate results and dynamic parameters for the adaptation of the pipeline model.

Durch die enge Verknüpfung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Steuereinheit 38 können Förderpausen automatisch erkannt und die Lecküberwachung automatisch gestartet und gestoppt werden. Ferner ist vorgesehen, dass das Leckverfahren keine starre Mindestzeit für einen Messzyklus benötigt. Bereits einige Minuten nach dem Start können Leckraten berechnet und ausgegeben werden. Die Qualität der Ergebnisse nimmt mit der Messzeit zu und erreicht nach ca. einer Stunde ihren Maximalwert.Through the close connection of the inventive method can with the control unit 38 conveyor breaks automatically detected and leak monitoring started and stopped automatically. It is also provided that the leak method is not a rigid minimum time for a measurement cycle needed. Leak rates can be calculated and started just a few minutes after the start be issued. The quality the results increase with the measurement time and reach after about one Hour their maximum value.

Es ist vorgesehen, dass insgesamt drei Leckraten in unterschiedlichen Messzyklen ermittelt werden. Der Grundzyklus beginnt mit dem Start der Leckerkennung und endet mit dessen Ende. Der Gradient der ermittelten Leckrate wird bei der Alarmierung zum Plausibilitätscheck benutzt. Daneben werden zwei dynamische Zyklen berechnet, deren Zykluszeiten frei definiert werden können. Absolutwerte und Gradienten der so ermittelten Leckraten bilden die Grundlage für die Leckalarmgenerierung.It is envisaged that overall three leak rates can be determined in different measuring cycles. The basic cycle begins with the start of leak detection and ends with its end. The gradient of the determined leak rate is at the alarm for the plausibility check used. In addition, two dynamic cycles are calculated, their Cycle times can be freely defined. Absolute values and gradients The leak rates determined in this way form the basis for the leak alarm generation.

Das Lecküberwachungssystem wird automatisch gestartet und gestoppt. Während der Aktivität des Lecküberwachungssystems überwacht dieses automatisch die überwachungsbereite Rohrleitung 14. Wird ein Alarm detektiert, so stehen alle Signalisierungsmethoden wie Lampe. Hupe und Meldekontakt für die Lokal- sowie Voicemail. SMS und email für die Remote-Alarmierung zur Verfügung. Auch werden alle Übertragungsmedien vom analogen Telefonanschluss über ISDN, GSM, GPRS und HSCD unterstützt. Für jeden zu überwachenden Rohrleitungsabschnitt kann ein Leck-Grenzwert in l/h hinterlegt werden. Zur Alarmierung werden alle drei in unterschiedlichen Zyklen ermittelten Leckraten herangezogen. Bei dessen Überschreitung wird eine Alarmmeldung ausgegeben. Ferner existiert eine gradientenabhängige Alarmierung, d. h. dass bei zunehmender Leckrate eine schnelle Alarmierung, bei fallender Leckrate eine verzögerte Alarmierung erfolgt. Auch kann eine Gradientenbildung über mehrere Zyklen mit unterschiedlicher Zeitbasis vorgesehen sein.The leak monitoring system is started and stopped automatically. During the activity of the leak monitoring system, it automatically monitors the pipeline that is ready for monitoring 14 , If an alarm is detected, all signaling methods such as lamps are available. Horn and signaling contact for local and voicemail. SMS and email are available for remote alerting. All transmission media from analogue telephone connections via ISDN, GSM, GPRS and HSCD are also supported. A leak limit in l / h can be stored for each pipe section to be monitored. All three leak rates determined in different cycles are used for the alarm. If it is exceeded, an alarm message is issued. There is also a gradient-dependent alarm, that is to say that a rapid alarm occurs when the leak rate increases, and a delayed alarm occurs when the leak rate falls. Gradient formation over several cycles with a different time base can also be provided.

Um eine einwandfreie Funktion der beteiligten Hardware- und Software-Komponenten sicherzustellen. werden die Leckfunktionen in projektierbaren Intervallen mit definierten Datensätzen getestet. Die Ergebnisse werden protokolliert und archiviert. Bei Fehlfunktion erfolgt eine Alarmierung.To ensure that the ensure the hardware and software components involved. the leak functions are defined at configurable intervals records tested. The results are logged and archived. In case of malfunction there is an alarm.

Jede Leckmessung wird mit einem Dichtheitsprotokoll protokolliert und archiviert. Auf diese Weise wird der Zustand der Rohrleitung lückenlos dokumentiert. Das Dichtheitsprotokoll kann so gestaltet werden, dass es auch von Abnahmebehörden wie TÜV oder Umweltbehörden anerkannt wird. Damit können erhebliche Kosten eingespart werden.Every leak measurement is made with a tightness report logged and archived. In this way, the state of the Pipeline fully documented. The tightness report can be designed so that it can also be used by Acceptance authorities like TÜV or environmental authorities is recognized. So that can considerable costs can be saved.

Das große Speichervolumen des Systems ermöglicht eine großzügige Archivierung der in den verschiedenen Betriebsphasen gesammelten Daten. Die so gewonnen Daten können Offline analysiert werden. Auch können Simulationen mit unterschiedlichen Parametersätzen durchgeführt werden. Damit können z. B. Parametrierungsfehler gefunden. Verfahren optimiert und modifiziert oder neue Verfahren getestet werden.The large storage volume of the system enables extensive archiving of the data collected in the various operating phases. The data obtained in this way can be analyzed offline. Simulations can also be carried out with different parameter sets. So z. B. Parameterization errors found. Processes optimized and modified or new processes tested.

Claims

Leak test methods for pipes and pipe systems ( 14 ), especially closed pipe systems, which are laid in the form of a loop in the ground under an airfield like hydrant loops. whereby a pressure change ΔP = P ₂ - P ₁ and a temperature change ΔT = T ₂ - T _{1 are} determined in consecutive measurement intervals ΔT, and by linking with a specific temperature-dependent volume change ΔV _T and a specific pressure-dependent volume change ΔV _P _- one for the measurement interval Δt related absolute volume change to determine a leak rate ΔV _{(Δt = t2 - t1) is} calculated. characterized in that - the recorded temperature and / or pressure measured values are subjected to filtering. - That a trend curve R4 is determined on the basis of the filtered temperature and / or pressure measured values R1, R2, R3, R4. - that an exact temperature and / or pressure value is read from the trend curve R4 for each point in time and - that the leak rate ΔV is determined within a short time from the temperature and / or pressure measured values determined from the trend curve R4.

A method according to claim 1, characterized. that the Filtering is carried out with multi-stage filter algorithms, wherein the pressure and / or temperature measured values successively in time can be processed in several filter stages.

A method according to claim 1 or 2, characterized. that the temperature and / or pressure measured values via transmitter PT, TT and a bus of a data processing unit ( 38 ) transmitted as a computer and read in with a cycle time of approximately 100 ms.

Method according to at least one of the preceding claims. characterized. that the measured values in the transmitter PT, TT and / or in the data processing unit ( 38 ) are filtered.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a first filter stage in the transmitter PT, TT and further filter stages in the computer ( 38 ) expire.

Method according to at least one of the preceding claims. characterized in that the temperature measured values are determined with a resolution in the range from 0.5 · 10 ^-3 ° C to 2 · 10 ^-3 ° C, preferably 0.001 ° C.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized. that the leakage rate ΔV within a short time range of about 10 min.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized that a mathematical determination of a temperature gradient taking into account the product temperature and the earth temperature a time constant of the piping system is determined.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized. that a time constant of the piping system ( 14 ) is determined mathematically.

Method according to at least one of the preceding claims. thereby characterized that an influence of the mathematically determined temperature gradient withdrawn with advancing time becomes. being the period after which the influence of earth temperature is brought back to zero, is set.

Method according to at least one of the preceding claims. characterized in that the temperature at the beginning and at the end of a hydrant loop ( 14 ) is recorded and evaluated dynamically.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at the beginning and at the end of the piping system ( 14 ) as well as on the hydrants ( 24 ) flowing fluid quantities are measured, that a quantity profile is created from the measured values, from which - based on the pipe geometry - a residence time for the fluid is calculated, and that a temperature compensation for each pipe section is determined via the residence time, fluid temperature and earth temperature and mapped as a temperature profile becomes.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized. that the fluid quantity determination via a pressure wave analysis, preferably real-time pressure wave analysis.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized that the operating pressure over a predetermined period is integrated and that the integration result as a starting value for one Leakage measurement is used.

Method according to at least one of the preceding claims. thereby characterized that funding breaks automatically recognized and lock monitoring started automatically and is stopped.

Method according to at least one of the preceding claims. thereby characterized in that a total of preferably three leakage rates ΔV in different Measurement cycles are determined, with a basic cycle starting leak detection begins and ends at the end.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized that a gradient of the determined leak rate in the event of a leak alarm for plausibility check is being used,

Method according to at least one of the preceding claims. thereby characterized. that in addition to the basic cycle, preferably two dynamic ones Cycles are calculated, the cycle times of which are freely defined can and absolute values and gradients of the leak rates determined in this way for one Form leak alarm.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized in that a gradient-dependent alarm occurs, whereby with an increasing leak rate a quick alarm and at If the leak rate falls, the alarm is delayed.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized. that the gradient curve over several cycles with different Time base is done.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized. that the hardware and software components at intervals with defined data records getting tested.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized that each leak measurement with a leak report is logged and archived.