JPS5935126A - 液体輸送用パイプラインの漏洩位置検知方法 - Google Patents

液体輸送用パイプラインの漏洩位置検知方法

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JPS5935126A
JPS5935126A JP14673782A JP14673782A JPS5935126A JP S5935126 A JPS5935126 A JP S5935126A JP 14673782 A JP14673782 A JP 14673782A JP 14673782 A JP14673782 A JP 14673782A JP S5935126 A JPS5935126 A JP S5935126A
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JP
Japan
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point
time
pressure
leak
measurement
Prior art date
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Pending
Application number
JP14673782A
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English (en)
Inventor
Sanai Kosugi
佐内 小杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5935126A publication Critical patent/JPS5935126A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体輸送用パイプラインに沿って任意の間隔
で設けられた計測点において液体圧力を計測し、その計
測圧力の変動により漏洩を検知して、この漏洩が検知さ
れた瞬り合う計測点のその検知時刻の差から漏洩位置を
検知する方法に関するものである。
このような液体輸送用パイプラインにおける漏洩の検知
方法は、従来から種々提案さnている。
その方法としては、漏洩によ)発生する負圧波を検知し
その位置を求める負圧波検知法、漏洩により発生する超
音波を検知しその位置を求める超音波検知法、漏洩した
油やその揮発生ガスをピット等に導いて検知し位置を求
めるガス・油膜検知法漏洩油によるケーブル、チューブ
の特性変化を検知しその位置を求める検知ケーブル、油
溶チューブ法等がある。これらは、大量漏洩しか検知で
きないとか検知の即時性が悪いとか、位@精度が悪くそ
の信頼性に欠けるとかの問題がある。
そして、更に漏洩時の圧カバターンから漏洩位置を推定
する圧カバターン法がある。すなわち、液体輸送用パイ
プラインに沿って所定間綿トイて設けらnた計測点にお
いて、所定のサンプリング時間間隔で液体圧力を計測し
、かくして得られた時間的に相互に隣り合う計測信号の
計測値同志を差分演算し、この差分演算値に基づいて前
記パイプラインの漏洩検知を行ない、その漏洩位置を求
めるものである。また、前記差分演算を、前記サンプリ
ング時間間隔の2倍以上の時間間隔の前記計測信号の計
測値同志に対して行なのように改良さnた方法等がある
。この従来の方法は、いずれもある計測点での液体圧力
降下が所定の値よシも大きくなれば漏洩と判断されるも
のであり、常に変動しているポンプの運転状態の変化や
弁操作などによる圧力変動よりも大きな圧力降下を生じ
る漏洩しか検知できず、またその漏洩位置はその計ls
^、に近いかが分る程度で推定しなければならないとい
う問題があった。
ところで、ポンプの運転状態変化や弁操作などによる圧
力変動は、特性曲線法により、高い精度で予め推定する
ことができることは、昨今の種々の研究により確認され
ている。
そこで本発明は、この特性曲線法の考え方を用いて、前
述のような従来の問題点を解決し、ポンプの運転状態変
化や弁操作などによる圧力変動を加味して微少な漏洩を
も検知し、その漏洩位置を確実に検知できる方法を提供
するものである。
すなわち本発明は、液体輸送用パイプラインに沿って任
意の間隔で設けられた計測点において、微少のサンプリ
ング時間間隔であるいは連続的に液体圧力全計測し、そ
の得られたある計測点PoからΔπ1¥lAnた直上流
の計測点P1での時刻を一Δzt/a(a:液体パイプ
ライン中の音速)における圧力計測値と、PoからΔx
2離れた直下流の計測点P2での時刻t−Δπ2/&に
おける圧力計測値とから、漏洩のない場合のP。点での
時刻tにおける圧力を計算して推定値を求め、この推定
値と時刻tにおけるP。点での現実の圧力の計測値とを
比較することにより漏洩を検知するようにし、隣り合う
計測点pH+Pt で漏洩が検知された場合、その検知
時刻をそれぞれtl、tj  としたとき、Po点から
漏洩点までの距離tを 、dユニhユが玉 で計算することにより漏洩位置を検知することを特徴と
するものであり、以下その詳細について説明する。
まず、本発明方法に採用された基礎式について説明する
と、管内液体の運動方程式および連続の式から、 となる。ここで、m +パイプラインに沿って測られる
距離、t:時刻、u:流速、&:ハイプライン中の音速
、H:圧力水頭、g:重力加速度、θ:管路傾斜角、λ
:管摩擦係数、D:管内径である。
第1図は、ある任意の計測点P。での時刻上における圧
力を、その時刻を以前に直上下流側計測点P、、P2 
での計測圧力によって推定するだめの関係を示すもので
ある。すなわち、計測点Poの計測時刻tの座標点をP
1圧力水頭をHp 、流速をジとし、またPoよりΔ−
1離れた直−ヒ流の計測点P1とΔ勾離nた直下流の計
測点P2の座標点’iR、S、圧力水頭をHR、H,、
流速をu Rl u aとし、また時間Δ11= Δz
 t /& +Δt!=  Δm!/&として、これら
を用いることにより、前記00式から、 up −uR+ −(Hp −HR)+  uusin
θ・Δt1&               a したがって、 ・−・■ となり、計測点P。における圧力水頭Hp を求めるこ
とができる。
ここで、計測点P0の現実の計測時刻tより前の時刻を
一Δtl における計測点P1での圧力水頭HRと、時
刻t−Δt8における計測点P2での圧力水頭H,と全
それぞれ計測することにより、その時刻(t−Δ11,
1−Δ1. )からtまでの間に漏洩がない場合、時刻
1における計測点P0  での圧力水頭Hpは、 Hp=(HR+ H,)/2          ・・
・■で計算し、予め推定することができる。この0式は
、前記■式の右辺第2項以降を無視したものであり、こ
れに誤差に相当する鰍の漏洩は検知できない。すなわち
、0式の右辺第2項および第4項は、液体の圧縮性によ
る密度変化分と、第1図のRとSとの時刻の相違による
流速変化分との合わされたものであるが、計測点間隔を
できるだけ等間隔にとることにより、後者を限りなく小
さくできる。このとき、■式の右辺第2項および第4項
は、圧力変動がI Kg/cJ 程度あったとしても、
流速変動は10〜10 程度で、0.1m未満の値とな
る。また、■式の右辺第3項は、管路勾配に起因する項
であるが、これは勾配の大きな管路では21m 、Δt
□を小さく、すなわち計測点間隔を短くすることにより
、十分小さな値にできる。ちなみに、この値を0.1m
程度にするには、S石θ=0.1のときΔs=500m
  程度、また画θ=0.02のときΔの=2500m
程変に設定ナルばよい。
このようにして、計測点p、における時刻を時の圧力H
,f、この計測点P。の直上下流計測点P1およびP、
における時刻を一Δt1 およびt−Δt2時の計測圧
力HRおよびH8によって、計算して求めることにより
予め推定し、この推定値と時刻tにおける現実の圧力測
定値とを比較することにより、パイプラインにおける漏
洩を検知する。
次に、このようにして漏洩が検知された場合、その漏洩
位置を検知する方法について、第2図に基づいて説明す
る。第2図において、隣り合う計測点P、お、よびP2
の間の点Ptで時刻上〇に漏洩が始ったとし、Plb:
2間の距離全Δ、 、 PlとPt間の距離etとすれ
ば、計測点P1では時刻t4=to−)t/aで、また
一方の計測点P、では時刻1.= 1.+(Δπ−t)
/&でそれぞれ漏洩が検知される。これらの時刻上l+
 tlの検知により、計測点pmから漏洩点Ptまでの
距w#Ltは、 & (tl  t2 )+ΔX t−□         ・・・■ で求めることができる。すなわち、漏洩点をはさむ隣シ
合う計測点で検知される漏洩開始時刻をそれぞれ検知す
ることにより、その一方の計測点から漏洩点までの距離
を計算によって求めることができるのである。
次に、以上説明した漏洩及び漏洩位置検知方法を実施し
た具体例について、第3図に基づいて説明する。
第3図において、(1)は液体輸送用パイプラインで、
(2)はその発基地、C3)は同着基地であって、両基
地にはタンクを備えている。(4)はパイプライン(1
)に沿って任意の間隔で設置された圧力伝送器であり、
この圧力伝送器(4)はその設置点におけるパイプライ
ン(1)内の液体圧力(運転圧力)を計測して、これを
電気信号痔に変換する。(5)はテレメータ子局であり
、前記圧力伝送器(4)からの液体圧力計信号音、中央
制御室(6)に伝送するものである。
(γ)は前記テレメータ子局(5)と中央制御室(6)
とを結ぶ伝送路であり、その伝送はケーブルあるいは無
線によって行なわれる。(8)は中央制御室(6)に設
けられたテレメータ親局であり、前記テレメータ子局(
6)からの信号を受信するものである。(9)はテレメ
ータ親局(8)の受信した液体圧力計測信号を演算処理
するだめのコンピュータであり、ここで漏洩が検知され
ると警報表示器(至)によって報知される。
以上のような構成において、各計測点の圧力伝送器(4
)より、微小のサンプリング時間間隔あるいは連続的に
、各計測点の圧力の計測値がテレメータ子局(5)から
テレメータ親局(8)を介してコンピュータ(9)に入
力され、以下のとおりデータ処理される。たとえば、1
番目の計測点からの圧力データは、そのまま計測圧力テ
ーブルの1番目に、Δt1遅れでHRテーブルの1+1
番目に、Δt1−14れでH,テーブルの1−1番目に
それぞれ入力される。また、前記0式に基づき、HRテ
ーブルの1番目のデータと、H,テーブルの1番目のデ
ータとの平均値が、推定テーブルの1番目に入力される
。そして、計測テーブルと推だテーブルとが比較され、
1′a目のデータについて、計測圧力〈推定圧力であれ
ば、1番目の漏洩フラグをセットし、そうでなければリ
セットする。その漏洩フラグのセットによって、コンピ
ュータ(9)より漏洩検知信号を出力し、警報表示器(
至)を働かせて漏洩の発生を報じるのである。
一万、1番目の漏洩フラグがセットサれたとき(すなわ
ち計測点1で漏洩が検知されたとき)、次の1)〜3)
のうちいすルかが行なわれる。
1)、i−1番目のカウンタが既に起動していれば1−
1番目のカウンタを停止させる。
2)、z+i番目のカウンタが既に起動していれ・[+
i 層目のカウンタを停止させる。
3)、1−1i目および1+1番目のカウンタがともに
未だ起動していなければ1静目のカウンタを起動させる
そして、1亭止したカウンタをjとし、そのカウンタの
指示値をΔtj1またこのカウンタjfr:停止させた
漏洩フラグの番号をj+1(又はj−1)とすると、前
記0式に基づき、漏洩位置は計測点jから計測点j+1
(又はj−1)の方向へただし、Δmj−1二点j−1
と点jとの距離Δxj;点jと点j+1との距離 だけ離れた位置として求めることができ、この演算処理
結果を、警報表示器(至)によって表示することにより
、容易に漏洩位置を知ることができるものである。
本発明は以上説明したように、液体輸送用パイプライン
中のある計測点でのある時刻における圧力を、その計測
点の直上下流の計測点の計測値から推定し、この推定値
と前記ある時刻における現実の計測値とを比較すること
によシ漏洩を検知するものであり、しかも微小なサンプ
リング間隔あるいは連続的に行なうものであるため、ポ
ンプの運転状態の変化や弁操作などによる圧力変動に影
響さルることなく、かなり少量の漏洩まで確実に、かつ
迅速に検知することができる。しかも、その隣り合う計
測点での漏洩の検知時刻に基づき、計測点から漏洩点ま
での距1lliを計算で求めるようにしたので、漏洩位
N7に精度良く迅速に検知でき、かつその検知をオンラ
インイしすることができ、非常に存効な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法におけるパイプライン中の計測点距
離と計測時刻との関係を示す説明図、第2図は同漏洩点
と漏洩検知時刻との関係を示す説明図、第3図は本発明
方法が適用された液体輸送用パイプラインの漏洩位置検
知装置の概略説明図である。 (1)は液体輸送用パイプライン、(4)は各fi1点
に設けられた圧力伝送器、(6)はテレメータ子局、(
8)はテレメータ親局、(0)はコンピュータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、液体輸送用パイプラインに沿って任意の間隔で
    設けられた計測点において、微小のサンプリング時間間
    隔であるいは連続的に液体圧力全計測し、その得られた
    ある計測鹿島からΔx1離れた直上流の計測点Plでの
    時刻t−Δill / & (& :液体パイプライン
    中の音速)における圧力計測値と、P。 からΔ2.離れた直下流の計測点P2での時刻上−Δカ
    /&における圧力計測値とから、漏洩のない場合のP。 点での時刻tにおける圧力を計算して推定値を求め、こ
    の推定値と時刻tにおける20点での現実の圧力の計測
    値とを比較することによシ漏洩を検知するようにし、隣
    如合う計測点P、、P1 で漏洩が検知された場合、そ
    の検知時刻をそれぞれ1、.12  としたとき、”0
    点から漏洩点までの距離t7fr: a (tl−t2 )+Δπ1 1= □ で計算することにより漏洩位ff1t−検知することを
    特徴とする液体輸送パイプラインの漏洩位置検知方法。
JP14673782A 1982-08-23 1982-08-23 液体輸送用パイプラインの漏洩位置検知方法 Pending JPS5935126A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0186478A2 (en) * 1984-12-25 1986-07-02 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method and apparatus for detecting leaks in a gas pipe line
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US9487118B2 (en) 2011-07-13 2016-11-08 Toray Industries, Inc. Frame structure for backrest and method for manufacturing the same

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