KR100906936B1 - A leak location measuring method and system for a fluid material pipeline, using a sensing delay of two points - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 송유관의 두 지점에 설치된 압력계로부터 압력 측정치를 입력받아 누유가 되면, 두 지점의 누유감지시간의 차와, 송유관 내의 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for estimating a leak location using a difference between the leak detection times of two points and a transfer constant for each oil type in the pipeline, when leakage is received from pressure gauges installed at two points in the pipeline. .
또, 본 발명은 유체가 정지시에는 압력의 변화를, 유체가 흐르는 경우는 유량의 변화를 이용하여 어느 경우에도 누유위치를 추정할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a method and an apparatus capable of estimating a leak location in any case using a change in pressure when the fluid is stopped and a change in flow rate when the fluid is flowing.
또, 본 발명은 밀도에 따라 압력 또는 유량의 변화가 전달되는 속도를 실험하여 미리 구한 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a method and apparatus for estimating a leak location using a transfer constant for each oil type obtained by experimenting with a speed at which a change in pressure or flow rate is transmitted according to density.
일반적으로 송유관은 몇 십 또는 백 킬로미터에 달하는 아주 긴 구간에서 기 름 또는 석유를 수송하는 관이다. 석유 등을 수송하기 위한 송유관 시설은 송유관이외에 저유소와 가압시설이 필요하다. 저유소는 송유관으로 수송된 석유 등을 저장하거나 출하하는 곳이고, 가압시설은 석유를 수송하기 위해서 송유관 내에 적정 압력을 유지하는 시설이다. 가압시설은 이러한 적정 압력을 유지할 수 있도록 송유관의 시발점인 정유공장과 주요 중간지점에 설치되어 장거리 수송으로 압력이 낮아진 것을 보충함으로써 저유소까지 원활하게 송유가 이루어지도록 해야 한다. 한편, 송유관은 가스관이나, 원유 송유관처럼 단일 품목을 수송하는 것이 아니라 휘발유, 등유, 경유, 항공유 등 여러 유종을 하나의 관을 통해 수송할 수 있다. 이 때 각기 다른 유종이 서로 혼합되지 않도록 일정 압력을 유지하여야 한다.In general, an oil pipeline is an oil or petroleum pipe that is transported over a very long distance of several tens or hundreds of kilometers. Oil pipelines for the transport of oil, etc., require oil storage and pressurization facilities in addition to oil pipelines. A reservoir is a place to store or ship petroleum, etc. transported to a pipeline, and a pressurized facility is a facility that maintains an appropriate pressure in the pipeline to transport oil. Pressurized facilities should be installed at oil refineries, which are the starting point of oil pipelines, and major intermediate points so that pressure can be smoothly supplied to the oil storage stations by supplementing the pressure drop by long distance transportation. On the other hand, the oil pipeline may not transport a single item like a gas pipeline or a crude oil pipeline, but may carry various oils such as gasoline, kerosene, diesel, and aviation through a single tube. At this time, the pressure should be maintained so that different oil types do not mix with each other.
이러한 송유관을 관리함에 있어서 가장 중요한 것은 누유를 방지하는 일이다. 송유관의 누유는 여러 가지 원인에 의해 발생될 수 있다. 예를 들면, 송유관용 배관이 부식 등 노후화되어 누출되는 경우, 지진 등 지반의 변동에 의하여 배관에 손상이 되어 누출되는 경우, 근처 공사현장에서의 진동 등에 의해 배관에 손상되는 경우 등이 있다. 기름의 유출은 기름의 누유로 인해 경제적 손실도 크지만 송유관 배관이 매설된 지역에 흘러들어가 환경문제에도 큰 악영향을 미치게 된다. 특히, 배관이 매설된 인근지역에서 발생되는 누유로 인한 피해보상을 해주어야 하기 때문에 그 비용도 상당히 크다. 또한, 기름 자체를 빼서 쓰기 위해 송유관에 구멍을 내어 도유(盜油)를 하는 경우도 상당히 많다. 특히, 송유관 시설은 그 길이가 통상 몇 십에서 몇 백 킬로미터에 달하는 긴 거리이기 때문에 송유관의 매 지점마다 감시체계를 세우는 것은 매우 어렵다.The most important thing in managing these pipelines is to prevent leakage. Oil leakage in pipelines can be caused by a number of causes. For example, when an oil pipe pipe leaks due to aging, such as corrosion, leaks due to damage to the pipe due to a change in the ground, such as an earthquake, the pipe may be damaged by vibration in a nearby construction site. Oil spills are economically detrimental due to oil leakage, but spills into areas where oil pipelines are buried, which also has a significant negative impact on environmental issues. In particular, the cost is considerable because the damage due to leakage occurring in the adjacent area where the pipe is buried must be compensated. In addition, there are many cases where oil is drilled through the oil pipe to drain the oil itself. In particular, it is very difficult to establish a surveillance system at every point of a pipeline because pipelines are long, typically tens to hundreds of kilometers in length.
따라서 송유관의 누유여부 및 그 위치를 정확하고 빠르게 감지하여 이에 대한 대책을 즉시 세우는 것이 가장 바람직한 누유방지책 중 하나이다. 즉, 송유관의 누유 및 누유 위치를 정확하고 빠르게 감지하는 기술이 무엇보다 필요하다.Therefore, it is one of the most desirable preventive measures to detect leakage of oil pipes and their position accurately and quickly and to take countermeasures immediately. That is, a technique for accurately and quickly detecting oil leakage and an oil leak position of an oil pipe is needed.
송유관 이외에 배관에서 일어나는 누수 또는 누유를 감지하거나 위치를 파악하는 기술은 다양한 방식이 소개되고 있다. 예를 들면, 배관 외부에 수분 탐지 센서를 설치하여 누수가 발생되면 외부로 유출되는 수분을 검출하는 방식이나, 배관에 압력센서를 설치하여 누수가 발생되면 압력이 낮아지는 것을 이용하여 감지하는 방식 등이 이용되고 있다. 이와 같은 감지 방식들은 감지센서가 누수 또는 누유를 감지하면 곧 누수 또는 누유 위치는 곧 감지센서가 위치하는 곳으로 판단할 수 있다. 그러나 상기 감지 방식들은 송유관처럼 매우 긴 길이를 가진 관에 설치하여 이용하기에는 그 비용이 너무 많이 든다는 단점이 있다.In addition to oil pipelines, various methods of detecting or locating leaks or leaks occurring in piping are introduced. For example, by installing a water detection sensor on the outside of the pipe to detect water leaking out when leaks occur, or by installing a pressure sensor on the pipe to detect water leaks by using a lower pressure. Is used. Such detection schemes may determine that the leak or leakage location is located where the detection sensor is located as soon as the detection sensor detects a leak or leakage. However, the sensing methods have a disadvantage in that the cost is too high to be installed and used in a tube having a very long length such as an oil pipeline.
압력의 저하를 감지하여 누수를 자동으로 검출하는 기술이 [국내등록특허 제10-0496125호(2005.6.16.공개), "누수 감시 시스템"](이하 선행기술 1)에 개시되고 있다. 상기 선행기술은 각각의 공급관을 통해 공급되는 물의 공급을 조절하기 위한 복수의 조절밸브; 각각의 조절밸브의 근처의 공급관에 설치되어 그 내부의 수압을 측정하기 위한 복수의 압력센서; 압력센서로부터 수신되는 측정압력값을 비교하기 위한 기준압력값이 설정되어 있으며, 측정압력이 기준압력보다 설정범위 이상으로 낮거나 점진적으로 낮아지는 경우 누수로 판단하는 제어판;으로 구성된 장치를 제 시하고 있다.A technique for automatically detecting a leak by detecting a drop in pressure is disclosed in [Korean Patent Registration No. 10-0496125 (published on May 16, 2013), "Leak Monitoring System"] (hereinafter, referred to as Prior Art 1). The prior art includes a plurality of control valves for regulating the supply of water supplied through each supply pipe; A plurality of pressure sensors installed in a supply pipe near each control valve to measure water pressure therein; The reference pressure value for comparing the measured pressure value received from the pressure sensor is set, and if the measured pressure is lower or more than the set range than the reference pressure or gradually lower than the control panel judging as a leak; have.
또, 유체가 흐르는 관의 구간별 유량을 측정하여 그 양을 비교하여 누수를 감지하는 기술이 [국내등록특허 제10-0527011호(2005.11.9.공개), "수도관로의 누수량 및 누수구간 자동 측정방법"](이하 선행기술 2)에 개시되고 있다. 상기 선행기술은 수도관로의 누수량 및 누수구간 자동 측정방법에 관한 것으로, 상수도의 배수지 또는 정수장에서 부터 각 수용가에 이르기까지 단위별로 블럭화하고, 각 블럭화의 유입관로와 배출관로에 정밀 전자 유량계와 이 유량정보를 송신하는 장치를 각각 장치하며, 이 각각 장치된 유량계로부터 송신된 유량정보를 상시 감시하여 유입관로의 유량과 배출관로의 합산 유량을 대비, 누수량을 측정하는 방법을 제시하고 있다.In addition, the technique of measuring the flow rate of each section of the fluid flow pipe to compare the amount to detect the leak [Korean Patent No. 10-0527011 (released November 9, 2005), "Water leak in the water pipe and automatic leak section Measurement method "] (hereinafter, referred to as Prior Art 2). The prior art relates to a method for automatically measuring the amount of leakage and leakage section of the water pipe line, it is blocked by the unit from the water supply basin or water purification plant to each customer, and the precision electronic flow meter and the flow rate in the inlet and discharge lines of each block Each device is provided with a device for transmitting information, and a method for measuring leakage is compared with the flow rate of the inflow line and the summed flow rate of the discharge line by constantly monitoring the flow rate information transmitted from the installed flow meter.
선행기술 1은 앞서 설명한 바와 같이, 수도관에 압력센서 방식으로 누유위치를 정확하게 파악하려면 그만큼 수도관에 일정하게 좁은 간격으로 압력센서를 설치하여야 한다. 그러나 송유관은 그 길이가 수십 내지 수백 킬로미터로 상당히 길고 송유관이 지하에 매설되기 때문에, 다수의 압력센서를 설치하기는 쉽지가 않다. 또, 선행기술 2도 구간별로 누수 또는 누유 위치를 파악하기 위해서는 구간별로 유량계를 설치해야 한다. 앞서와 동일한 이유인 송유관의 길이 문제로 인해, 선행기술 2도 현실적으로 이용되기 쉽지않다.
또한, 선행기술들은 모두 상수도 등 물이 흐르는 것을 대상으로 한다. 그러나 송유관에 흐르는 유체는 물 이외에 경유, 휘발유 등 여러 유종일 수 있다. 또, 하나의 송유관으로 여러 유종을 이송하는 송유관 운영 특성상 하나의 유종에 대한 이송이 완료되면, 다른 유종을 바로 연이어 송유관에 이송하므로 2가지 이상의 유종이 동시에 송유관 내에 흐르는 경우가 대부분이다.In addition, all the prior art targets the flow of water, such as running water. However, the fluid flowing through the oil pipe may be various oil types such as gas oil, gasoline, etc. in addition to water. In addition, due to the nature of the operation of the oil pipe to transfer several oil species to a single oil pipe, when the transfer of one oil type is completed, the other oil species are transferred directly to the oil pipe in succession, so most of the two or more oil species flow in the oil pipe at the same time.
유종에 대한 전송이 완료되면, 다른 유종을 바로 연이어 송유관에 전송할 수 있다. 이런 경우 동시에 2가지 이상의 유종이 동시에 송유관 내에 흐르는 경우도 있다.Once the transmission for the oil is completed, another oil can be sent directly to the pipeline. In this case, two or more oil species may flow simultaneously in the pipeline.
따라서 송유관의 누유로 인한 감시 및 대책에 있어서, 유량 또는 압력 센서를 적게 사용하면서도 정확하게 누유 위치를 파악할 수 있는 기술이 절실하다. 또, 여러 유종이 동시에 흐르는 경우에도 누유위치를 파악하는 기술이 필요하다.Therefore, in monitoring and countermeasures due to leakage of oil pipes, there is an urgent need for a technique capable of accurately identifying the location of oil leakage while using less flow or pressure sensors. In addition, even when several oil species flow simultaneously, a technique for identifying a leak location is required.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 송유관의 두 지점에 설치된 압력계로부터 압력 측정치를 입력받아 누유가 되면, 두 지점의 누유감지시간의 차와, 송유관 내의 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는, 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems as described above, when the pressure measurement is input from the pressure gauge installed at two points of the oil pipe is leaked, the difference between the leak detection time of the two points, and the transfer constant for each oil type in the oil pipe The present invention provides a method and apparatus for estimating a leak location using a difference in detection time between two points due to a delivery constant for each oil type in an oil pipeline.
또, 본 발명의 다른 목적은 유체가 정지시에는 압력의 변화를, 유체가 흐르는 경우는 유량의 변화를 이용하여 어느 경우에도 누유위치를 추정할 수 있고, 밀도에 따라 압력 또는 유량의 변화가 전달되는 속도를 실험하여 미리 구한 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는, 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to estimate the leakage position in any case by using a change in pressure when the fluid is stopped and a change in flow rate when the fluid flows, and the change in pressure or flow rate is transmitted according to the density. The present invention provides a method and apparatus for estimating a leak location using a difference in detection time between two points due to a delivery constant for each type in an oil pipeline, by estimating a leak location using a previously obtained transfer constant for each oil type by experimenting with the speed.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 송유관의 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받아 누유가 되면 누유위치를 찾아내는 누유위치 추정장치를 이용하여, 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정방법에 관한 것으로서, (a) 유종별 전달상수를 입력받는 단계; (b) 송유관 내에 흐르고 있는 유체의 밀도 및 위치를 포함하는 유체의 유종별 위치정보를 추정하는 단계; (c) 상기 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받아 누유를 감지하는 단계; (d) 상기 지점들 중 하나의 지점에서 누유가 감지되면, 누유 감지시간을 기록하고 다른 지점에서 누유를 감지하는 단계; (e) 다른 지점에서 누유가 감지되면, 상기 두 지점의 누유감지시간의 차와 상기 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention uses a leak gauge position estimator to find a leak position when a leak is detected by inputting a measurement value from a pressure gauge or a flow meter installed at two points of an oil pipeline, and thus detecting between points by a transfer constant for each oil type in the pipeline. A method of estimating a leak location using a time difference, the method comprising: (a) receiving a transfer constant for each oil type; (b) estimating position information for each oil species, including the density and the position of the fluid flowing in the oil pipe; (c) detecting leakage by receiving measurement values from pressure gauges or flow meters installed at the two points; (d) if leakage is detected at one of the points, recording the leakage detection time and detecting leakage at another point; (e) estimating the leak location using the difference between the leak detection times of the two points and the transfer constant for each oil type when leak leakage is detected at different points.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (a)단계에서, 상기 유종별 전달상수는 유체의 압력 또는 유량의 측정 전달속도를 밀도에 따라 구할 수 있는 상수값인 것을 특징으로 한다.The present invention is a method of estimating a leak position using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipe, in the step (a), the delivery constant for each oil type is the measured delivery rate of the pressure or flow rate of the fluid Characterized in that the constant value can be obtained according to the density.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (b)단계에서, 상기 두 지점에 설치된 밀도계 및 유량계로부터 유체의 밀도와 유량을 지속적으로 입력받고, 유체가 흘러 들어가기 시작한 시점과 측정시점까지의 시간의 차이와 흘러 들어간 유량을 계산하여, 밀도에 따라 유체가 송유관 내에 흐르는 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method for estimating a leak position using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipe, in step (b), the density and flow rate of the fluid from the density meter and the flow meter installed at the two points It is continuously input, and calculates the difference in time between the time when the fluid starts to flow and the time of measurement and the flow rate flowed, it is characterized by estimating the position of the fluid flow in the pipeline according to the density.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (c) 또는 (d)단계는, 상기 압력계 또는 유량계로부터 입력된 측정치가 이전 측정치에 비해 기준치 범위를 벗어나면 누유로 감지하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method of estimating a leak position using the difference in the detection time between the two points by the transfer constant for each oil type in the oil pipe, the step (c) or (d), the measurement value input from the pressure gauge or flow meter to the previous measurement value Compared to the reference value range is characterized in that it detects as leakage.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (c) 또는 (d)단계는, 상기 유체가 송유관 내에 흐르고 있는 경우에는 유량계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지하고, 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우에는 압력계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method for estimating a leak position using the difference in the detection time between the two points by the transfer constant for each oil type in the oil pipe, wherein step (c) or (d) is measured from the flow meter when the fluid is flowing in the oil pipe It is characterized by detecting the leakage by using the measured value, and when the fluid is stopped in the oil pipe, the leakage is detected by using the measured value measured from the pressure gauge.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (e)단계는, 상기 유체가 송유관 내에 흐르고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수식 1]에 의해 계산하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a leak location estimation using difference of the two point-to-point detection time by yujong specific propagation constant in the pipeline, the step (e), when the fluid flowing in the pipeline, a leak location X C [Formula 1].
[수식 1][Equation 1]
단, L은 두지점간 거리, vF, vR 는 각각 정방향과 역방향 전달상수,Where L is the distance between the two points, v F , v R are the forward and reverse transfer constants,
△t는 두 지점의 누유감지시간의 차로서, 송유지점에 가까운 지점이 먼 지점보다 먼저 누유를 감지하면, △t > 0 이고, 나중에 감지하면, △t < 0 이다.[Delta] t is the difference between the leak detection times of two points. If a point close to the oil-feeding point is detected earlier than a distant point, [Delta] t> 0, and later, [Delta] t <0.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (e)단계는 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수식 2]에 의해 계산하는 것을 특징으로 한다.The present invention formula If in the leakage position estimation method using difference between both point-to-point detection time by yujong specific propagation constant in the pipeline, the step (e) is that the fluid is stopped within the pipeline, a leak location X C [ 2].
[수식 2][Formula 2]
단, L은 두 지점간 거리, v는 전달상수,Where L is the distance between the two points, v is the transfer constant,
△t는 두 지점의 누유감지시간의 차로서, 송유지점에 가까운 지점이 먼 지점보다 먼저 누유를 감지하면, △t > 0 이고, 나중에 감지하면, △t < 0 이다.[Delta] t is the difference between the leak detection times of two points. If a point close to the oil-feeding point is detected earlier than a distant point, [Delta] t> 0, and later, [Delta] t <0.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법에 있어서, 상기 (e)단계는, 송유관 내에 하나 이상의 유종이 있는 경우, 송유관 내 각 위치에서 각 유종에 따른 유종별 전달상수를 구하여, 상기 유종별 전달상수로 구한 전체 전달시간의 차이와 누유감지시간의 차이가 최소인 위치를 누유위치로 추정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method for estimating a leak location using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the pipeline, step (e), if there is one or more oil species in the pipeline, each oil species at each position in the pipeline It is characterized by estimating the transfer constant for each type according to the oil leakage position, the position of the difference between the total transfer time and the leakage detection time obtained by the transfer constant for each oil type is the minimum.
또한, 본 발명은 송유관의 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받아 누유가 되면 누유위치를 찾아내는, 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 관한 것으로서, 유종별 전달상수를 입력받는 전달상수 입력부; 송유관 내에 흐르고 있는 유체의 밀도 및 위치를 포함하는 유체의 유종별 위치정보를 추정하는 위치정보 추정부; 상기 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받는 측정정보 입력부; 상기 입력된 측정치의 변화에 의해 누유를 감지하고, 누유가 감지된 지점과 시간을 기록하는 누유감지부; 상기 송유관 두 지점에서 누유가 감지되면, 상기 두 지점의 누유감지시간의 차와 상기 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는 누유위치 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a leak location estimation device using the difference in the detection time between the two points by the transfer constant for each oil type in the oil pipe to find the location of leakage by receiving the measured values from the pressure gauge or flow meter installed at two points of the oil pipe As, the transfer constant input unit for receiving the transfer constant for each kind; A position information estimator for estimating position information for each oil type, including a density and a position of a fluid flowing in the oil pipe; A measurement information input unit for receiving measurement values from a pressure gauge or a flow meter installed at the two points; A leakage detection unit for detecting leakage by the change of the input measurement value, and recording a point and time at which leakage is detected; When leakage oil is detected at the two points of the oil pipe, the oil leakage position estimating unit for estimating the oil leakage position using the difference between the oil leakage detection time of the two points and the transfer type for each oil type.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 전달상수 입력부는, 유체의 압력 또는 유량의 측정 전달속도를 밀도에 따라 구할 수 있는 상수값으로 유종별 전달상수를 정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil leakage position estimating apparatus using the difference in the detection time between the two points by the transfer constant for each oil type in the oil pipe, wherein the transfer constant input unit, the constant which can obtain the measured transfer rate of the pressure or flow rate of the fluid according to the density It is characterized by determining the transfer constant for each species by the value.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 위치정보 추정부는, 상기 두 지점에 설치된 밀도계 및 유량계로부터 유체의 밀도와 유량을 지속적으로 입력받고, 유체 가 흘러 들어가기 시작한 시점과 측정시점까지의 시간의 차이와 흘러 들어간 유량을 계산하여, 밀도에 따라 유체가 송유관 내에 흐르는 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil leakage position estimating apparatus using the difference in the detection time between the two points by the transfer constant for each oil type in the oil pipe, wherein the position information estimating unit, the density and the flow rate of the fluid from the density meter and the flow meter installed at the two points continuously It is characterized by estimating the position of the fluid flow in the pipeline according to the density by calculating the difference between the time from the time the fluid starts to flow and the time until the measurement time flowed into the flow.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 누유감지부는, 상기 압력계 또는 유량계로부터 입력된 측정치가 이전 측정치에 비해 기준치 범위를 벗어나면 누유로 감지하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil leakage position estimating apparatus using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipe, wherein the oil leakage detecting unit, if the measured value input from the pressure gauge or flow meter is out of the reference value range compared to the previous measurement value It is characterized by detecting as leakage.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 누유감지부는, 상기 유체가 송유관 내에 흐르고 있는 경우에는 유량계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지하고, 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우에는 압력계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil leakage position estimating device using the difference in the detection time between the two points by the oil type transfer constant in the oil pipe, wherein the oil leak detection unit, the oil leakage using the measured value measured from the flow meter when the fluid flows in the oil pipe If the fluid is stopped in the oil pipe, characterized in that for detecting the leakage using the measurement value measured from the pressure gauge.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 누유위치 추정부는, 상기 유체가 송유관 내에 흐르고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수식 3]에 의해 계산하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a, if the leakage position estimating portion, the fluid flowing in the pipeline, leakage position X C in yujong per pass leakage using difference of the two point-to-point detection time by a constant position estimator in the pipeline [Formula 3 ] To calculate.
[수식 3][Equation 3]
단, L은 두 지점간의 거리, vF, vR 는 정방향과 역방향 전달상수,Where L is the distance between the two points, v F , v R are the forward and reverse transfer constants,
△t는 두 지점의 누유감지시간의 차로서, 송유지점에 가까운 지점이 먼 지점보다 먼저 누유를 감지하면, △t > 0 이고, 나중에 감지하면, △t < 0 이다.[Delta] t is the difference between the leak detection times of two points. If a point close to the oil-feeding point is detected earlier than a distant point, [Delta] t> 0, and later, [Delta] t <0.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 누유위치 추정부는, 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수식 4]에 의해 계산하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an oil leakage position estimating apparatus using a difference in detection time between two points due to a delivery constant for each oil type in an oil pipe. The oil leakage position estimating unit is a fluid leakage position X C when 4].
[수식 4][Equation 4]
단, L은 두 지점간의 거리, v 는 전달상수,Where L is the distance between the two points, v is the transfer constant,
△t는 두 지점의 누유감지시간의 차로서, 송유지점에 가까운 지점이 먼 지점보다 먼저 누유를 감지하면, △t > 0 이고, 나중에 감지하면, △t < 0 이다.[Delta] t is the difference between the leak detection times of two points. If a point close to the oil-feeding point is detected earlier than a distant point, [Delta] t> 0, and later, [Delta] t <0.
본 발명은 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치에 있어서, 상기 누유위치 추정부는, 송유관 내에 하나 이상의 유종이 있는 경우, 송유관 내 각 위치에서 각 유종에 따른 유종별 전달상수를 구하여, 상기 유종별 전달상수로 구한 전체 전달시간의 차이와 누유감지시간의 차이가 최소인 위치를 누유위치로 추정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an oil leakage position estimating apparatus using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipe, wherein the oil leak position estimating unit, if there is at least one oil type in the oil pipe, It is characterized by estimating the transfer constant for each oil type, the position of the difference between the total transfer time and the leakage detection time obtained by the transfer constant for each oil type is the minimum leakage position.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법 및 장치에 의하면, 누유가 발생하면 송유관에 설치된 압력계 또는 유량계의 측정치로 누유위치를 파악함으로써, 유체가 정지시나 흐르는 경우 모두, 간단하면서도 보다 정확하게 누유위치를 추정할 수 있는 효과가 얻어진다.As described above, according to the method and apparatus for estimating a leak position using a difference in detection time between two points by a transfer constant for each oil type in an oil pipeline according to the present invention, when leakage occurs, the oil leakage position is measured by a pressure gauge or a flow meter installed in the pipeline. By grasping, the effect of estimating the leaked oil position can be obtained more simply and more accurately when the fluid is stopped or flowing.
또, 본 발명에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법 및 장치에 의하면, 양 지점, 예를 들어, 두 군데 지점에만 유량계 또는 압력계를 설치하여 누유위치를 파악할 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, according to the method and apparatus for estimating a leak location using a difference in detection time between two points by a transfer constant for each oil type in an oil pipeline according to the present invention, a leak gauge or a pressure gauge may be installed only at two points, for example, two points. The effect of identifying the position is obtained.
또, 본 발명에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법 및 장치에 의하면, 양 지점에서 유체의 밀도와 유량을 지속적으로 측정하여 송유관 내의 유종별 위치를 파악하고 유종별 전달상수는 사전에 미리 구함으로써, 전달상수와 추정된 유체의 위치만을 이용하여 누유위치를 추정할 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, according to the oil leakage position estimation method and apparatus using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipeline according to the present invention, by measuring the density and flow rate of the fluid at both points to position by oil type in the oil pipeline By grasping and determining the transfer constant by oil type in advance, the effect of estimating the leakage location using only the transfer constant and the estimated fluid position is obtained.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in describing this invention, the same code | symbol is attached | subjected and the repeated description is abbreviate | omitted.
먼저, 본 발명의 실시를 위한 전체 누유감지 및 누유위치 추정 시스템을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시를 위한 전체 누유감지 및 누유위치 추정 시스템을 예시한 도면이다.First, the overall leak detection and leak location estimation system for the implementation of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a diagram illustrating an overall leak detection and leak location estimation system for implementing the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 한 예로서, 전체 시스템은 송유관(10), 압력계 또는 유량계(20), 누유위치 추정 장치(30)를 포함하여 구성된다. 필요한 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스(40)가 추가되어 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, as an example for practicing the present invention, the entire system includes an
즉, 누유위치 추정 장치(30)는 송유관(10)에 설치된 압력계 또는 유량계(20)로부터 기름 등 유체(12)가 흐르는 송유관(10)내의 측정치를 전송받는다.That is, the oil leakage
송유관(10)은 앞서 본 바와 같이 기름 등 유체(12)를 저장할 수 있는 저유소(13) 사이를 수십 또는 수백 킬로미터의 긴 구간에 걸쳐 연결하고, 연결된 송유관(10)의 중간지점에는 가압소(14)가 있어 긴 구간을 지나면서 떨어지는 압력을 적정압력으로 유지시킨다. 여기서 기름 등 유체(12)는 기름이외에 물과 같이 흐를 수 있는 유체는 모두 해당된다. 또, 유체가 기름이외의 유체인 경우, 이하에 기재될 송유관, 저유소 등 기름과 관련한 용어는 이 유체에 맞는 용어로 변경하여 지칭할 수 있다. 예를 들면, 유체가 물인 경우, 저유소는 저수조, 송유관은 수도관 등으로 변경되어 지칭될 수 있다.The
압력계 또는 유량계(20)는 송유관의 두 지점에 설치된다. 상기 지점의 압력 계 또는 유량계(21,22)는 압력 또는 유량(PA, PB)을 측정하여 누유위치 추정장치(30)로 전송한다.The pressure gauge or
누유위치 추정장치(30)는 실시간으로 전송되는 측정치를 데이터베이스(40)에 저장한다. 한편, 압력 또는 유량(P)에 대한 모니터링 시간간격이 1초보다 큰 경우, 즉, 1분, 3분 등의 경우에는 그 시간동안 측정된 압력 또는 유량(P)을 모두 평균한 값을 사용한다. 그러나 측정오차 등을 줄이기 위해 그 시간동안 최대값이나 최소값, 또는 다른 측정치보다 편차가 크게 나는 측정치 등을 제외하여 평균할 수도 있다. 누유위치 추정장치(30)는 상기와 같이 구한 압력 또는 유량(P) 정보를 이용하여 누유위치를 추정한다.The oil leakage
누유위치의 추정은 압력 또는 유량에 대한 정보를 이용하는 것이므로, 송유관(10)내에 유체(12)가 흐르는 경우나 흐르지 않는 경우에도 모두 추정이 가능하다. 즉, 유체(12)가 정지된 경우에는 압력을 이용하여, 압력의 변화로 누유여부를 감지한다. 유체(12)가 흐르는 경우에는 통상 유량을 이용하여, 유량의 변화로 누유여부를 감지한다. 그러나 유체(12)가 흐르는 경우에도 유량계가 설치가 되어 있지 않는 등 특별한 경우에는 압력의 변화를 이용하여 누유여부를 감지한다.Since the estimation of the oil leakage position uses information on the pressure or the flow rate, it is possible to estimate both the case where the fluid 12 flows in the
데이터베이스(40)는 필요한 데이터를 저장하기 위한 저장소이다. 상기 데이터베이스(40)는 압력계 또는 유량계로부터 수신하는 압력 또는 유량의 측정치를 저장하는 측정정보DB(41), 밀도에 따라 정해지는 전달상수를 저장하는 전달상수DB(42), 송유관(10) 내에 흐르는 유체의 유종별 위치에 대한 DB(43)로 이루어진다. 그러나 상기 데이터베이스(40)의 구성은 바람직한 일실시예일 뿐이며, 구체적인 장치를 개발하는데 있어서, 접근 및 검색의 용이성 및 효율성 등을 감안하여 데이터베이스 구축이론에 의하여 다른 구조로 구성될 수 있다.The
다음으로, 누유위치 추정장치(30)에서 2개 지점에서 측정된 압력 또는 유량을 통해 누유위치를 추정하는 기본 원리를 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 누유위치 추정 방식의 원리를 설명하는 도면이다.Next, a basic principle of estimating a leak location through the pressure or flow rate measured at two points in the leak
도 2에서 보는 바와 같이, 송유관의 두 지점 A와 B 사이의 C 지점에서 누유가 발생하였다고 가정한다. 유체(12)는 A 지점에서 B 지점으로 흐르고 있다고 가정하고, 두 지점 A와 B의 거리는 L이라고 가정한다.As shown in FIG. 2, it is assumed that leakage occurs at point C between two points A and B of the oil pipe. Assume that fluid 12 is flowing from point A to point B, and the distance between two points A and B is L.
만약, C지점에서 누유가 발생하면 C지점에서 압력 또는 유량이 저하된다. C지점의 압력 또는 유량 저하는 주위에 영향을 미쳐 C지점 주위로 압력 또는 유량 변화가 파급되어 전달된다. 이때의 압력 또는 유량 변화가 파급되는 속도를 송유관(10)내 유체(12)의 전달속도라 칭하기로 한다. 전달속도는 유체(12)의 흐름에 정방향인지 역방향인지에 따라 속도가 달라질 수 있다. 정방향의 전달속도를 vF라 하고, 역방향의 압력전달속도를 vR이라고 정한다.If leakage occurs at point C, the pressure or flow rate decreases at point C. The pressure or flow rate drop at point C affects the environment, causing pressure or flow rate changes to propagate around point C. The speed at which the pressure or flow rate change at this time is referred to as a delivery speed of the fluid 12 in the
그리고 C지점에서 누유가 발생하여 발생되는 압력 또는 유량 변화가 A지점의 압력 또는 유량 변화로 파급되는 시간을 tA라 하고, B지점의 압력 또는 유량 변화로 파급되는 시간을 tB라고 가정한다. 즉, C지점에서 누유가 발생되면, 누유가 발생된 후 tA 시간이후에 A지점에 설치된 압력계 또는 유량계는 압력 또는 유량이 변화되는 것을 측정하게 되고, tB 시간이후에 B지점에 설치된 압력계 또는 유량계는 압력이 변화되는 것을 측정하게 된다. 한편, C지점에서 A지점으로 압력 또는 유량이 전달되는 방향은 유체(12) 흐름에 반대방향이므로, A 지점에서 압력 또는 유량 변화가 파급되는 속도, 즉, 전달속도는 역방향으로 vR 이다. 반대로 C지점에서 B지점으로 압력 또는 유량이 전달되는 방향은 유체(12) 흐름과 같은 방향이므로, B 지점에서 압력 또는 유량의 변화가 파급되는 속도, 즉, 전달속도는 정방향으로 vF 이다.And it is assumed that the time that the pressure or flow rate change caused by leakage occurs at point C spreads to the pressure or flow rate change at point A and t B is the time when the pressure or flow rate change at point B is t B. That is, when leakage occurs at the point C, the pressure gauge or flow meter installed at the point A after t A time after the leakage occurs, the pressure or flow rate is measured, and the pressure gauge installed at the point B after the time t B or The flow meter will measure the change in pressure. On the other hand, since the direction in which the pressure or flow rate is transmitted from the point C to the point A is opposite to the flow of the fluid 12, the speed at which the pressure or flow rate changes at the point A, that is, the transfer speed is v R in the reverse direction. On the contrary, since the direction in which the pressure or flow rate is transmitted from the point C to the point B is the same direction as the flow of the fluid 12, the speed at which the change of the pressure or flow rate spreads at the point B, that is, the transfer speed is v F in the forward direction.
한편, C 지점에서 A 지점으로의 전달속도 vR 와 전달시간 tA 를 곱하면 A와 C지점의 거리인 LA 가 되고, C 지점에서 A 지점으로의 전달속도 vF 와 전달시간 tB 를 곱하면 A와 C지점의 거리인 LB 가 된다.On the other hand, to multiply the transfer rate v R and the transit time t A of the point A from the point C and a distance of L A of the A and point C, the transfer speed v F and the transit time t B of the point A from the point C Multiplying results in L B , the distance between A and C.
따라서 다음과 같은 두식을 도출할 수 있다.Therefore, the following two expressions can be derived.
상기 두 식을 tA 에 대하여 연립방정식으로 풀면 다음과 같은 식이 도출된다.Solving the above two equations with the system of equations for t A gives the following equation.
따라서 누유위치 XC 는 이므로, 다음 [수학식 1]과 같다.Therefore, leak location X C Therefore, the following Equation 1].
그런데 유체가 흐르는 경우 유량의 변화를 이용하므로, 상기 [수학식 1]은 결국 유체의 유량을 이용하는 식이다.However, since the flow rate is changed when the fluid flows,
한편, 유체(12)가 정지되어 있다면 전달속도는 정방향이나 역방향이나 동일하게 v가 된다. 따라서 유체(12)가 정지되는 경우에는 누유위치 XC 는 다음 [수학식 2]와 같다.On the other hand, if the fluid 12 is stopped, the delivery speed becomes v equal to the forward direction or the reverse direction. Therefore, when the fluid 12 is stopped, the leakage oil position X C is represented by the following [Equation 2].
그런데 유체가 정지된 경우 압력의 변화를 이용하므로, 상기 [수학식 2]은 결국 유체의 압력을 이용하는 식이다.However, since the change of the pressure is used when the fluid is stopped, Equation 2 is a formula that uses the pressure of the fluid.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법을 도 3을 참조하여 설명 한다. 도 3은 상기 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법을 설명하는 흐름도이다.Next, a method of estimating a leak location using a difference in detection time between two points by a delivery constant for each oil type in an oil pipeline according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. 3 is a flowchart illustrating a method of estimating a leak location using a difference in detection time between two points by a transfer constant for each oil type in the oil pipe.
도 3에서 보는 바와 같이, 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법은 (a) 유종별 전달상수를 입력받고(S10), (b) 송유관 내 유체의 유종별 위치정보를 추정하고(S20), (c) 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받아 누유를 감지하고(S30), (d) 하나의 지점에서 누유가 감지되면, 누유 감지시간을 기록하고 다른 지점에서 누유를 감지하여(S40), (e) 다른 지점에서 누유가 감지되면, 상기 두 지점의 누유감지시간의 차를 이용하여 누유위치를 추정한다(S50).As shown in Figure 3, the leakage location estimation method using the difference in the detection time between the two points by the delivery constant for each oil type in the oil pipe (a) receiving the transfer constant for each oil type (S10), (b) of the fluid in the oil pipe Estimate the location information for each oil type (S20), (c) detect the leakage by inputting the measured values from the pressure gauge or flowmeter installed at the two points (S30), (d) if leakage is detected at one point, the leakage detection time Recording and detecting leakage at another point (S40), (e) when leakage is detected at another point, the leakage position is estimated using the difference between the leakage detection time of the two points (S50).
상기 (a)단계는 유종별 전달상수를 입력받는 단계이다(S10). 특히, 상기 (a)단계에서, 상기 유종별 전달상수는 유체의 압력 또는 유량의 측정 전달속도를 밀도에 따라 구할 수 있는 상수값이다.Step (a) is a step of receiving a transfer constant for each oil type (S10). In particular, in the step (a), the type-specific transfer constant is a constant value to obtain the measured transfer rate of the pressure or flow rate of the fluid according to the density.
앞서 누유위치를 계산하기 위해서, 압력 또는 유량 변화의 전달속도를 알고 있어야 한다. 그러나 전달속도는 유량의 종류, 관경 등의 상황에 따라 다르게 나타난다. 따라서 유체의 밀도에 따라 정해지는 전달상수를 사전에 구하여 저장하고, 저장된 전달상수를 전달속도 대신 이용한다. 전달상수는 현장에서 유종별, 관경별 실제 전달속도를 측정한 값을 유체의 밀도 변화에 따른 상수값으로 정해진다. 즉, 전달상수를 구하는 실험식을 정립하여 사용한다.In order to calculate the leak location earlier, it is necessary to know the rate of transfer of pressure or flow rate changes. However, the transfer rate varies depending on the type of flow rate and the diameter. Therefore, the transfer constant determined according to the density of the fluid is obtained in advance and stored, and the stored transfer constant is used instead of the transfer rate. The transfer constant is set to a constant value according to the change of the density of the fluid. That is, an empirical formula for obtaining the transfer constant is used.
상기 (b)단계는 송유관 내에 흐르고 있는 유체의 밀도 및 위치를 포함하는 유체의 유종별 위치정보를 추정하는 단계이다(S20). 특히, 상기 (b)단계에서, 상기 두 지점에 설치된 밀도계 및 유량계로부터 유체(12)의 밀도와 유량을 지속적으로 입력받고, 유체(12)가 흘러 들어가기 시작한 시점과 측정시점까지의 시간의 차이와 흘러 들어간 유량을 계산하여, 밀도에 따라 유체가 송유관 내에 흐르는 위치를 추정한다.Step (b) is a step of estimating the position information for each type of fluid including the density and position of the fluid flowing in the oil pipe (S20). In particular, in the step (b), the density and the flow rate of the fluid 12 is continuously input from the density meter and the flow meter installed at the two points, the time difference between the time when the fluid 12 began to flow and the measurement time Calculate the flow rate that flows in and estimate the position of fluid flow in the pipeline according to the density.
송유관(10) 내에 흐르는 유체는 여러 종류(또는 유종)가 시간적으로 나누어져 흘려 보내질 수 있다. 예를 들면, 송유지점(A)에서 K라는 유체를 10시간 송유하고, 바로 이어 L이라는 유체를 20시간 가량 송유할 수 있다. 이때, 전체 A지점에서 B지점으로 송유하는 시간을 10시간이라 할 때, L이라는 유체를 K라는 유체 다음으로 흘려보내기 시작한 후 5시간 후에는 송유관(10) 내에 K와 L의 유체가 각각 반을 차지할 것이다. 즉, A지점에서 송유관 중앙까지는 L이라는 유체가, 송유관 중앙에서 지점 B까지는 K라는 유체가 흘러가고 있음을 알 수 있다. 송유관(10)의 각 부분에 흐르는 유체가 어떤 것인지 측정하기 위해서 송유지점의 유량계와 밀도계를 이용하여 밀도값이 변화된 시점의 유량값을 시간에 따라 누적함으로서 감지구간내 송유관 전체물량에 대한 비율로서 송유관 내 유종별 물량, 거리, 밀도값을 추정할 수 있다.The fluid flowing in the
또, 상기 유체 K와 L의 밀도도 상기 A지점의 밀도계로 측정한다. 따라서 누유위치 추정장치(30)는 상기와 같이 추정된 유체의 거리와 밀도계로 측정된 유체의 밀도를 유체별 위치정보를 저장한다.Moreover, the density of the said fluids K and L is also measured with the density meter of the said A point. Therefore, the leak
상기 (c)단계는 상기 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계(20)로부터 측정치를 입력받아 누유를 감지하는 단계이다(S30). 또, 상기 (d)단계는 상기 지점들 중 하나의 지점에서 누유가 감지되면, 누유 감지시간을 기록하고 다른 지점에서 누유를 감지하는 단계이다(S40).Step (c) is a step of detecting leakage by receiving a measurement value from the pressure gauge or the
예를 들면, 도 4에서 보는 바와 같이, 압력 또는 유량의 측정치를 지속적으로 모니터링하면 시간적으로 압력 또는 유량의 변화 차이를 알아낼 수 있다. 도 4a는 유체가 흐르는 경우, 유량의 변화를 통해 누유를 감지하고 누유위치를 추정하는 것이고, 도 4b는 정지 중에 압력의 변화를 통해 누유를 감지하고 누유위치를 추정하는 것이다.For example, as shown in Figure 4, by continuously monitoring the measurement of the pressure or flow rate it is possible to determine the difference in change in pressure or flow rate over time. Figure 4a is to detect the leakage through the change of the flow rate when the fluid flows, and to estimate the leakage location, Figure 4b is to detect the leakage through the change of pressure during stop and to estimate the leakage location.
송유관(10)의 두 지점 A와 B에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 지속적으로 입력받는다. 앞서 본 바와 같이, 1초 등 짧은 간격으로 지속적으로 측정치를 입력받아 측정치의 변화를 감지하여 누유여부를 감지한다. 누유여부를 감지하는 방법은 다양한 방식이 이용될 수 있다. 예를 들면, 사전에 기준치를 정하고, 압력계 또는 유량계(20)로부터 입력된 측정치가 이전 측정치에 비해 기준치 범위를 벗어나면 누유로 감지한다. 측정치의 오차를 줄이기 위해 1초 등 짧은 간격으로 입력되는 측정치를 소정의 시간동안(예를 들면, 3분 등) 평균한 값을 사용할 수 있다.Measurement values are continuously input from a pressure gauge or a flow meter installed at two points A and B of the
한편, 상기 (c) 또는 (d)단계는, 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우에는 압력계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지한다. 즉, 유체가 정지된 경우에는 주로 압력계로부터 측정되는 압력의 변화에 의하여 누유를 감지하고, 유체가 흐르는 동안은 주로 유량계로부터 측정되는 유량의 변화에 의하여 누유를 감지한다. 그러나 유량계가 설치되지 않는 경우 등 특별한 경우에는, 유체가 흐 른다하더라도 압력의 변화를 이용하여 감지할 수 있다.On the other hand, in the step (c) or (d), when the fluid is stopped in the oil pipe, the leak is detected by using the measurement value measured from the pressure gauge. That is, when the fluid is stopped, the leakage is mainly detected by the change of pressure measured from the pressure gauge, and the leak is detected mainly by the change of the flow rate measured by the flow meter while the fluid is flowing. However, in special cases, such as when no flow meter is installed, it can be detected using a change in pressure even if the fluid is flowing.
상기 (e)단계는 다른 지점에서 누유가 감지되면, 상기 두 지점의 누유감지시간의 차와 상기 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정하는 단계이다(S50).In the step (e), when leakage is detected at another point, the leakage location is estimated using the difference between the leakage detection time of the two points and the transfer constant for each oil type (S50).
어느 한 지점의 압력계 또는 유량계(20)로부터 입력되는 측정치의 변화로 누유가 감지되면 그 누유감지시간을 기록하고 다른 지점에서도 누유가 감지되는지를 확인한다. 즉, 다른 지점에 설치된 압력계 또는 유량계(20)로부터의 측정치 변화를 감지한다. 다른 지점에서도 누유가 감지되면 두 지점의 누유감지시간의 차이를 구하여 상기 [수학식 1] 또는 [수학식 2]를 통해 누유위치를 구할 수 있다. 다만, 이때 사용되는 전달속도 대신 앞서 구한 전달상수를 이용한다.When leakage is detected by a change in the measured value input from the pressure gauge or the
다만, 앞서 △t의 정의에서 보듯이, △t는 B 지점에서의 누유감지시간에서 A 지점에서의 누유감지시간을 뺀 값이다. 즉, 누유지점 C가 지점 A에 보다 가까우면 A 지점에서 먼저 누유감지를 할 것이므로 △t는 양(+)의 값을 가질 것이나, 반대로 누유지점 C가 지점 B에 보다 가까우면 △t는 음(-)의 값을 가질 것이다.However, as shown in the definition of? T,? T is a value obtained by subtracting the leak detection time at the A point from the leak detection time at the B point. That is, if leak point C is closer to point A, leak will be detected first at point A, so △ t will have a positive value, but if leak point C is closer to point B, △ t will be negative ( Will have a value of-).
한편, 상기 (e)단계는 송유관 내에 하나 이상의 유종이 있는 경우, 송유관 내 각 위치에서 각 유종에 따른 유종별 전달상수를 구하여, 상기 유종별 전달상수로 구한 전체 전달시간의 차이와 누유감지시간의 차이가 최소인 위치를 누유위치로 추정한다.On the other hand, in step (e), if there is more than one oil type in the oil pipe, the transfer constant for each oil type is obtained at each position in the oil pipe, and the difference between the total transfer time and the oil leakage detection time obtained as the oil type transfer constant. The location where the difference is minimum is estimated as the leak location.
앞서 본 바와 같이, 송유관 내의 유체는 동시에 여러 종류의 유체가 흘러갈 수 있다. 예를 들면, 전체 송유관의 길이가 100km이면, 30km까지는 K유체, 30-50km까지는 L유체, 50-100km까지는 M유체가 동시에 흘러갈 수 있다. 이와 같이 송유관 내에 여러 유종가 있는 경우에는 각 유종별 전달상수를 구한다. 유종에 따라 전달상수가 다르기 때문이다. 그리고 상기 유종별 전달상수로 구한 전체 전달시간의 차이와 누유감지시간의 차이가 최소인 위치를 누유위치로 추정한다.As seen earlier, the fluid in the pipeline can flow several kinds of fluids at the same time. For example, if the length of the entire pipeline is 100km, K fluid up to 30km, L fluid up to 30-50km, and M fluid up to 50-100km can flow simultaneously. If there are several oil varieties in the pipeline, the delivery constant for each oil type is obtained. This is because the transmission constant varies depending on the type of oil. And the position of the difference between the total transfer time and the leakage detection time obtained by the transfer constant for each oil type is estimated as the leakage location.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치를 도 5를 참조하여 설명한다.Next, an apparatus for estimating a leak location using a difference in detection time between two points by a delivery constant for each oil type in an oil pipeline according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5에서 보는 바와 같이, 송유관의 누유위치 추정 장치(30)는 전달상수 입력부(31), 위치정보 추정부(32), 측정정보 입력부(33), 누유감지부(34), 누유위치 추정부(35)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the oil leakage
전달상수 입력부(31)는 유종별 전달상수를 입력받는다. 특히, 전달상수 입력부(31)는 유체의 압력 또는 유량의 측정 전달속도를 밀도에 따라 구할 수 있는 상수값으로 유종별 전달상수를 정한다.The transfer constant input unit 31 receives a transfer constant for each oil type. In particular, the transfer constant input unit 31 determines the transfer constant for each oil type to a constant value that can obtain the measured transfer rate of the pressure or flow rate of the fluid according to the density.
위치정보 추정부(32)는 송유관 내에 흐르고 있는 유체의 밀도 및 위치를 포함하는 유체의 유종별 위치정보를 추정한다. 특히, 위치정보 추정부(32)는 상기 두 지점에 설치된 밀도계 및 유량계로부터 유체의 밀도와 유량을 지속적으로 입력받고, 유체가 흘러 들어가기 시작한 시점과 측정시점까지의 시간의 차이와 흘러 들어간 유량을 계산하여, 밀도에 따라 유체가 송유관 내에 흐르는 위치를 추정한다.The positional
측정정보 입력부(33)는 상기 두 지점에 설치된 압력계 또는 유량계로부터 측정치를 입력받는다.The measurement
누유감지부(34)는 상기 입력된 측정치의 변화에 의해 누유를 감지하고, 누유가 감지된 지점과 시간을 기록한다. 특히, 누유감지부(34)는 상기 압력계 또는 유량계로부터 입력된 측정치가 이전 측정치에 비해 기준치 범위를 벗어나면 누유로 감지한다.The
바람직하게는, 누유감지부(34)는 상기 유체가 송유관 내에 정지하고 있는 경우에는 압력계로부터 측정되는 측정치를 이용하여 누유를 감지한다.Preferably, the
누유위치 추정부(35)는 상기 송유관 두 지점에서 누유가 감지되면, 상기 두 지점의 누유감지시간의 차와 상기 유종별 전달상수를 이용하여 누유위치를 추정한다.The oil leakage
바람직하게는, 상기 위치정보 추정부(32)는 상기 유체가 송유관 내에 흐르고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수학식 1]에 의해 계산한다. 또, 위치정보 추정부(32)는 상기 유체(12)가 송유관(10) 내에 정지하고 있는 경우, 누유위치 XC 를 [수학식 2]에 의해 계산한다.Preferably, the position
또, 상기 위치정보 추정부(32)는 송유관 내에 하나 이상의 유종이 있는 경우, 송유관 내 각 위치에서 각 유종에 따른 유종별 전달상수를 구하여, 상기 유종별 전달상수로 구한 전체 전달시간의 차이와 누유감지시간의 차이가 최소인 위치를 누유위치로 추정한다.In addition, the
상기 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이 용한 누유위치 추정 장치에 대한 설명에서 부족한 부분은 앞서 기재된 본 발명에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정방법에서 설명된 바를 참조한다.In the description of the leak location estimation apparatus using the difference in the detection time between the two points by the oil type transfer constant in the oil pipeline, the portion of the detection time between the points by the oil transfer coefficient by oil type in the oil pipe according to the present invention described above Refer to the explanation in the method of estimating leak location using the difference.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
본 발명은 송유관의 누유 또는 도유를 실시간으로 감지하고 그 위치를 파악하여 누유 또는 도유를 발생하였을 경우에 즉시 이에 대한 조치를 취할 수 있는 누유감지시스템(Leak Detection System, LDS) 분야에 적용이 가능하다. 특히, 송유관에 석유, 기름 등 유체가 흐르는 동안 또는 정지된 동안에도 발생되는 누유 또는 도유를 감지하여 위치를 파악하는 장치 및 방법에 적용이 가능하다.The present invention can be applied to the field of leak detection system (LDS) that can detect leakage or oiling of oil pipe in real time and determine its location to take immediate action when leakage or oiling occurs. . In particular, the present invention can be applied to an apparatus and a method for detecting a location by detecting leaks or oils generated during a flow or stopping of a fluid such as oil or oil in an oil pipe.
도 1은 본 발명의 실시를 위한 전체 누유감지 및 누유위치 추정 시스템을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an overall leak detection and leak location estimation system for implementing the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 누유위치 추정 방식의 원리를 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the principle of the leak location estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of estimating a leak location using a difference in detection time between two points by a delivery constant for each oil type in an oil pipe according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 또는 유량의 변화에 따라 누유를 감지하는 것을 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating detecting leakage according to a change in pressure or flow rate according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의 차이를 이용한 누유위치 추정 장치의 구성에 대한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for estimating an oil leakage position using a difference in detection time between two points due to a delivery constant for each oil type in an oil pipe according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 송유관 11 : 누유지점10: Oil Pipeline 11: Oiled Out Branch
12 : 유체 13, 14 : 저장소 또는 가압소12
20,21,22 : 압력계 30 : 누유위치 추정 장치20, 21, 22: pressure gauge 30: oil leakage position estimation device
31 : 전달상수 입력부 32 : 위치정보 추정부31: transfer constant input unit 32: location information estimation unit
33 : 측정정보 입력부 34 : 누유감지부33: measurement information input unit 34: oil leakage detection unit
35 : 누유위치 추정부 40 : 데이터베이스35: leak location estimation unit 40: database
41 : 측정정보DB 42 : 전달상수DB41: measurement information DB 42: transfer constant DB
43 : 위치정보DB43: location information DB
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104421620A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 乐金信世股份有限公司 | Leakage signal analysis method |
KR101666773B1 (en) * | 2016-05-30 | 2016-10-14 | 주식회사대한송유관공사 | Wireless portable apparatus of leak detection system |
KR102060075B1 (en) * | 2017-02-06 | 2019-12-30 | 주식회사 아이비 플러스 | Method of leakage detection and location from pressurized pipeline |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6239741A (en) * | 1985-08-15 | 1987-02-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Apparatus for detecting leak position of pipeline |
KR20020084769A (en) * | 2001-05-03 | 2002-11-11 | (주)동명기술공단종합건축사사무소 | Method for detecting leakage of service water tube and its system |
-
2008
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6239741A (en) * | 1985-08-15 | 1987-02-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Apparatus for detecting leak position of pipeline |
KR20020084769A (en) * | 2001-05-03 | 2002-11-11 | (주)동명기술공단종합건축사사무소 | Method for detecting leakage of service water tube and its system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104421620A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 乐金信世股份有限公司 | Leakage signal analysis method |
CN104421620B (en) * | 2013-08-22 | 2017-04-12 | 乐金信世股份有限公司 | Leakage signal analysis method |
KR101666773B1 (en) * | 2016-05-30 | 2016-10-14 | 주식회사대한송유관공사 | Wireless portable apparatus of leak detection system |
KR102060075B1 (en) * | 2017-02-06 | 2019-12-30 | 주식회사 아이비 플러스 | Method of leakage detection and location from pressurized pipeline |
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