DE2603715C3 - Verfahren zur Leckerkennung und Leckortung bei Rohrleitungen - Google Patents

Verfahren zur Leckerkennung und Leckortung bei Rohrleitungen

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DE2603715C3 DE19762603715 DE2603715A DE2603715C3 DE 2603715 C3 DE2603715 C3 DE 2603715C3 DE 19762603715 DE19762603715 DE 19762603715 DE 2603715 A DE2603715 A DE 2603715A DE 2603715 C3 DE2603715 C3 DE 2603715C3
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Description

T «ι
- τ»ι ^ τ ^ τΛ/
bzw.
τ= - M
A- = t/71,
*=1
, - 1,0,1 M:
gebildet wird, daß zur Leckoriung die Signale χ und y über der Zeit integriert bzw. aufsummiert werden und daß der Leckort mit
Ivw.
ermittelt wird.
Sy dt
Sydt -Sxut
vji - v.v
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leckerkennung und Leckortung bei Fluidleitungen, z. B. bei Mineralöl-, Wasser- und Gasfernleitungen, aber auch anderen technischen Prozessen mit Stoffströmen, während des Betriebs.
Die bisher verwendeten Verfahren zur Leckerkennung bei Pipelines während des Betriebs erlauben eine Erkennung bei Leckagen von ^2% des Massenstroms. Eine zuverlässige Lokalisierung ist erst für etwa ^ 10% möglich. Eine genauere Überwachung kann bisher nur im Stillstand oder währnd des Betriebs mit großem gerätetechnischem Aufwand (Schallanalyse mit Molchen, ölmeldesonden) durchgeführt werden. Mit den bisher bekannten Verfahren zur Leckerkennung, die auf der Messung von Drücken und Durchflüssen und der Beobachtung ihrer Änderungen beruhen, lassen sich offenbar keine Verbesserungen mehr erzielen. Die Gründe dafür sind unvermeidliche Meßfehler, nicht zu kompensierende Temperatur- und Druckeinflüsse und das dynamische Verhalten der Meßgrößen.
Ein 1970 angegebenes Verfahren zur Leckerkennung und -lokalisierung ist in »Leckerkennung und Ortung von Verlusten beim Betrieb von Mineralöl-Fernleitungen, Teile 1 bis 3« von H. Schaff hausen und L. Heger beschrieben (Technische Überwachung 11 (1970), Nr. 5, S. 135 - 137, Nr. 6, S. 213 - 215, und Nr. 7, S. 236 - 238). Dieses Verfahren erfordert die Erfassung des am Anfang und des Druckgradienlen
= (1l
dz Ii
am Ende der Rohrleitung durch Messung zweier
ίο Differenzdrücke. Bestimmte Änderungen dieser beiden Meßsignale (Vergrößerung des Differenzdrucks am Anfang der Leitung, Verkleinerung am Ende) lassen auf das Eintreten eines Lecks schließen. Dieses Verfahren arbeitet jedoch nicht zuverlässig genug und die Leckortung ist ungenau, da nur Leckraten über 2% festgestellt werden konnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kleine Lecks während des Betriebs frühzeitig zu erkennen und zu lokalisieren. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Anstelle der Druckgradienten pz\ und pz\\ können auch die Massenströme M\ und Mn verwendet werden. Mit dem Bezugswert Kl ist dann die Kreuzkorrelationsfunktion zu bilden mit
χ = M\ — KA und y= Kin — Kl.
Eine Verschiebung der Kreuzkorrelationsfunktion zu negativen Werten hin tritt dann ein, wenn ein Leck entstanden ist. Sobald eine Leckmeldung vorliegt, werden aus den Signalen χ und y durch Aufsummieren die Werte S(x) und S(y) gebildet. Daraus ergibt sich die auf die Gesamtlänge /der Leitung bezogene Leckstelle mit
Das Verfahren kann sowohl für den stationären Betrieb als auch im nichtstationären Betrieb (Kf Φconst.) verwendet werden.
Zur Meßwertverarbeitung sind vor allem Geräte der digitalen Signalverarbeitung (Mikroprozessoren, Prozeßrechner) geeignet, die auf einfache Weise die Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktion für Werte von τΦθ gestatten.
Zusammenstellung von Formelzeichen
ρ Druck
ζ Ortskoordinate
I Index, bezeichnet den Leitungsabschnitt vor dem Leck
II Index, bezeichnet den Leitungsabschnilt nach , dem Leck
p,— J?- Druckgradient
Apgcs Gesamt-Druckdifferenz in der Leitung
/ Länge der Leitung
Zl Leckstelle
Ki Fluidstrom
χ Abweichung des Druckgradienten am An
fang vom Bezugswert
y Abweichung des Druckgradienten am Ende
vom Bezugswert
Φχι(ν) Kreuzkorrelationsfunktion aus den Signalen xundy
z* Leckstelle, bezogen auf die Gesamtlänge der
b5 Leitung
t kontinuierliche Zeit
k diskrete Zeit k= ί/Γο=0,1,2,...
T0 Abtastzeit

Claims (1)

1 26 03 715 PzI 2 dp
dz Patentanspruch: Druckgradienten
Verfahren zur Leckerkennung und Leckortung bei Fluidleitungen, wobei in dem zu überwachenden Rohrabschnitt die Druckgradienten pz\ und pzii am Anfang bzw. am Ende des Abschnitts gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Gesamtdifferenzdruck Apges gemessen wird, daß Apgcs/l ermittel wird, daß dieser Wert von den Druckgradienten subtrahiert wird, daß anschließend von den sich ergebenden Signalen χ und y die Kreuzkorrelationsfunktion
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DE2603715B2 DE2603715B2 (de) 1979-07-19
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