NO317072B1 - Overvakningssystem for et rorledningssystem - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et overvåkningssystem for et rørledningssystem, som benyttes f.eks. ved flyplasser for forsyning av drivstoff til fly. Den foreliggende oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å overvåke et rørledningssystem av denne typen. Overvåkningssystemet i samsvar med oppfinnelsen og overvåkningsfremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen benyttes spesielt for å detektere lekkasjer i rørledningssystemet, slik at lekkasje av fluid, slik som f.eks. kerosin, til omgivelsene, kan oppdages og stanses så hurtig som mulig.

' Rørledningssystemer som f.eks. flyplasser er utrustet med for tilførsel av kerosin til fly, omfatter et matepunkt og et flertall av uttakspunkter. Fluidet som transporteres i rørledningssystemet, f.eks. kerosin, mates inn i rørledningssystemet ved matepunktet, og kan tas ut ved flertallet av uttakspunktene etter behov. Rørledningssystemet er vanligvis under trykk, slik at store mengder av fluid kan strømme ut i omgivelsene dersom det oppstår en lekkasje.

En mulighet for å detektere lekkasjer som oppstår i rørledningssystemet, realiseres f.eks. ved bare å måle strømningen av fluid ved matepunktet og ved uttakspunktene. Mengden av fluid som strømmer inn i systemet ved matepunktet og mengden av fluid som slippes ut av rørledningssystemet ved uttakspunktene kan sammenlignes for å fastslå den øyeblikkelige strømningsmengden. Lekkasjeovervåkning som bare benytter strømningsmålinger kommer imidlertid til kort allerede ved den utilstrekkelige kontinuiteten av måleverdirapporteringen og det faktum at strømningen bare representerer en relativ verdi ved et gitt tidspunkt,

ikke en absolutt verdi over lengre uttakstidsrom. Videre er en strømningsmåling også beheftet med feilen for tidsmåling og liten absolutt oppløsning, i tillegg til feiltoleranse for pulsmåling i strømningsmåleren

Det er derfor hensikten ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et overvåkningssystem og en overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem med et matepunkt og et flertall av uttakspunkter, som tillater hurtig og pålitelig lekkasjedeteksjon i rørledningssystemet ved bruk av enkle midler.

Denne hensikten oppnås ved et overvåkningssystem i samsvar med det vedføyde krav 1 og en overvåkningsfremgangsmåte i samsvar med det vedføyde krav 9. Fordelaktige utførelsesformer er beskrevet i de respektive underkrav.

Overvåkningssystemet for et rørledningssystem med et matepunkt og et flertall av uttakspunkter i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, omfatter en første måleinnretning anordnet ved matepunktet for å bestemme en mengde av fluid matet inn i rørledningssystemet og for å generere en tilsvarende første målevariabel. Videre er uttappingsinnretninger for å uttappe fluid fra rørledningssystemet tilveiebrakt ved uttakspunktene, idet en andre måleinnretning er anordnet på hver uttappingsinnretning for å bestemme en mengde av fluid uttappet fra rørledningssystemet og for å generere en tilsvarende andre målevariabel. De første og de andre målevariabler overføres til en databehandlingsinnretning, som danner en differensialverdi mellom den første målevariabelen og summen av de andre målevariablene, legger sammen et flertall av differensialverdier over en gitt

tidsperiode, og sammenligner den resulterende sum av differensialverdier med en forhåndsbestemt terskelverdi.

Tilsvarende omfatter overvåkningsfremgangsmåten for et rørledningssystem med et matepunkt og et flertall av uttakspunkter i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen følgende trinn: å bestemme en mengde av fluid matet inn i rørledningssystemet ved matepunktet og generering av en tilsvarende første målevariabel, uttapping av fluid fra rørledningssystemet ved uttakspunktene, idet en fluidmengde uttappet fra rørledningssystemet bestemmes ved hvert uttakspunkt, og en tilsvarende andre målevariabel genereres, og overføring av den første målevariabelen og den andre målevariabelen til en databehandlingsinnretning, hvor en differensialverdi mellom den første målevariabelen og summen av de andre målevariablene dannes, hvor et flertall av differensialverdier over en gitt tidsperiode legges sammen, og den resulterende summen av differensialverdier sammenlignes med en forhåndsbestemt terskelverdi.

I dette henseende er hensikten med den foreliggende oppfinnelsen å tillate så langt som mulig en kontinuerlig sammenligning av mengden av tilført fluid med mengden av uttappet fluid. Som et resultat av den fullstendig asynkrone oppførsel av den første måleinnretningen og de andre måleinnretningene, er det alltid en differensialmengde for hvert overvåkningsresultat. Addisjonen av målte differensialverdier over en definert tidsperiode og sammenligningen med en forhåndsbestemt terskelverdi tillater en pålitelig og enkel deteksjon av lekkasjer i rørledningssystemet på en enkel måte.

Det er fordelaktig at uttappingsinnretningene ér mobile, og at de kan forbindes til uttakspunktene, idet en overføringsinnretning for å overføre den andre målevariabelen til databehandlingsinnretningen er tilveiebrakt på hver uttappingsinnretning. I eksemplet med rørledningssystemer tilveiebrakt på flyplasser, utføres f.eks. forsyning av drivstoff til flyene via mobile drivstofforsyningskjøretøyer, som kan forbindes etter behov til uttakspunktene, slik

at kerosen kan uttappes fra rørledningssystemet, og det respektive fly kan fylles med drivstoff. 1 samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er en overføringsinnretning for å overføre den andre målevariabelen til databehandlingsinnretningen i overvåkningssystemet tilveiebrakt på hvert drivstofforsyningskjøretøy.

Den første måleinnretningen og den andre måleinnretningen måler fordelaktig den respektive drivstoffmengde som volum pr. tidsenhet. Den første målevariabelen og

de andre målevariablene.er derfor verdier som har som enhet volum pr. tidsenhet.

Den forhåndsbestemte terskelverdien er også satt som volum pr. tidsenhet.

Videre er det fordelaktig dersom databehandlingsinnretningen genererer et

tilsvarende varselsignal dersom summen av differensialverdiene overskrider terskelverdien og overfører nevnte signal til uttappingsinnretningene. Uttappingsinnretningene, som uttapper fluid fra rørledningssystemet når de mottar et varselsignal, avbryter automatisk uttappingsprosessen. På denne måten avbrytes enkelt og hurtig prosessen med å uttappe fluid fra rørledningssystemet, og tillater derved gjentatt testing for å bestemme om en lekkasje virkelig finnes, og dersom dette bekreftes, tillates lokalisering av lekkasjen.

Dersom databehandlingsinnretningen i løpet av bekreftelsesprosedyren detekterer

en ytterligere økning i summen av differensialverdier, og dersom en andre, høyere terskelverdi overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen en avstengning av rørledningssystemet, og kobling til et parallelt rørledningssystem.

Lokaliseringen av lekkasjen kan så finnes i det avstengte rørledningssystemet, og lekkasjen kan repareres.

Under dannelsen av summen av differensialverdier eliminerer

databehandlingsinnretningen fordelaktig permanent opptredende differensialverdier som er forårsaket av tidsforsinkelser i rørledningssystemet og/eller av systemtoleranser. Med andre ord elimineres i databehandlingsinnretningen permanent opptredende differensialverdier som skyldes tidsfeil og toleranse i måleinstrumentene.

Videre er det fordelaktig å tilveiebringe minst én temperatursensor, som benyttes

for temperaturkompensasjon av summen av differensialverdier som detekteres av databehandlingsinnretningen.

Den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet i nærmere detalj i det følgende ved hjelp av en foretrukket utførelsesform, med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: fig. 1 er en, skjematisk oversikt over et rørledningssystem hvor den foreliggende oppfinnelsen benyttes, og

fig. 2 er et kretsdiagram for et overvåkningssystem i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av et rørledningssystem 1, hvor den foreliggende oppfinnelsen kan benyttes. Det illustrerte rørledningssystemet 1 er integrert i f.eks. en flyplass, og benyttes for å forsyne fly etc. med kerosin. I det følgende vil bare de komponentene av det illustrerte rørledningssystemet 1 som er relevant for den foreliggende oppfinnelsen, beskrives.

Rørledningssystemet 1 representerer forbindelsen mellom en tank 17 for kerosin med uttakspunkter 3 anordnet på plattformene (eng.: the aprons) for flyene, Rørledningssystemet 1 er lagt ut som en ring med henblikk på maksimal tilgjengelighet og med henblikk på unngåelse av trykkbølger i systemet. Rørledningssystemet har vanligvis en lengde på flere km, og kerosin som transporteres i rørledningssystemet er vanligvis under et driftstrykk på flere bar.

Tanken 17 for kerosin fylles f.eks. via en ekstern rørledning 20, drivstoff-frakttog 18 eller jembanetilhengere 19 forsynt med tanker via tilsvarende forbindelser. Rørledningssystemet 1 er forsynt med kerosin fra tanken 17 via et matepunkt 2. Kerosin kan tas ut fra rørledningssystemet 1 ved et flertall av uttakspunkter 3, f.eks. et uttakspunkt 3a, et uttakspunkt 3b og et uttakspunkt 3c, ved hjelp av tilsvarende uttappingsinnretninger 4. Gitt at kerosin ikke uttappes fra hvert uttakspunkt 3 til enhver tid, er uttappingsinnretningene 4 vanligvis mobile, og de kan forbindes når det er nødvendig til tilsvarende uttakspunkter 3. F.eks. er den illustrerte uttappingsinnretningeri 4a et drivstofforsyningskjøretøy, som er vist forbundet til uttakspunktet 3 a og som fyller drivstoff til et fly. Forbundet til uttakspunktet 3d er en drivstofforsyningstilhenger 4b, som forsyner drivstoff til et jetdrevet jagerfly. Forbundet til drivstofforsyningspunktet 3c er en drivstofftanker 4c, som f.eks. benyttes for å fylle drivstoff på helikoptre. Så snart den respektive drivstofforsyningsprosess er fullført, frigjøres igjen uttappingsinnretningene 4 fra uttakspunktet og benyttes med et annet uttakspunkt. 1 tillegg til de ovenfor nevnte komponentene, som er relevant for oppfinnelsen, omfatter det illustrerte rørledningssystemet 1 også blant annet en pumpestasjon for et drivstofforsyningskjøretøy, en uttømmingsstasjon for en drivstofftanker, en rørledningsoverføringsstasjon og en hydrantpumpestasjon.

Fig. 2 er et kretsskjema som viser en utførelsesform av et overvåkningssystem i samsvar med oppfinnelsen, for rørledningssystemet 1 illustrert i fig. 1. Overvåkningssystemet omfatter en første måleinnretning 5 anordnet ved matepunktet 1. Måleinnretningen 5 registrerer mengden av kerosin tilført til rørledningssystemet 1 fra tanken 17 som en volumstørrelse, dvs. som tilført volum pr. tidsenhet. I dette henseende genererer den første måleinnretningen 5 den bestemte mengden av kerosin som en første målevariabel. Anordnet på uttappingsinnretningene 4, dvs. f.eks. på drivstofforsyningskjøretøyet 4a, drivstofforsyningstilhengeren 4b og drivstofftanken 4c, er i hvert tilfelle en andre måleinnretning 6, som detekterer mengden av kerosin uttappet fra rørledningssystemet 1 via det tilsvarende uttakspunktet 4 i hvert tilfelle, og genererer en tilsvarende andre målevariabel. Her er også mengden av uttappet kerosin målt i enheter av uttappet volum pr. tidsenhet. Den første måleinnretningen 5 og den andre måleinnretningen 6 er f.eks. strømningsmålere. Den første måleinnretningen 5 anordnet ved matepunktet 1 fører den første målevariabelen til en forbundet databehandlingsenhet 7. De andre måleinnretningene 6 er forbundet via en prosesseringsinnretning 13 til en overføringsinnretning 12, som overfører den andre målevariabelen til databehandlingsenheten 7 via en antenne 14 via en radioforbindelse. Databehandlingsenheten 7 er forbundet til et flertall av antenner 15a, ISb, 15c, som er anordnet over flyplassen på en slik måte at signaler kan overføres og mottas i alle mulige posisjoner.

Radiooverføringen mellom uttappingsinnretningen 4 og databehandlingsinnretningen 7 kan f.eks. realiseres ved hjelp av et LAN-nettverk. Videre er antennen 15 foretrukket forbundet ved hjelp av lysbølgeledere til databehandlingsinnretningen 7 for å sikre hurtig og pålitelig overføring selv av store mengder data.

Prosesseringsenhetene 13 anordnet på uttappingsinnretningene 4 omformer den andre målevariabelen for de andre måleinnretningene 6 til signaler som kan . overføres ved hjelp av radio på en tilsvarende måte. Videre er en mottaksinnretning 16 forbundet til antennen 14 tilveiebrakt på hver uttappingsinnretning 4 for å motta signaler fra databehandlingsenheten 7. Mottaksinnretningen 16 er også forbundet til prosesseringsinnretningen 13, som overfører signalene mottatt av databehandlingsenheten 7 til drivstofforsyningskontrollen 9, en innretning for å overføre akustiske eller optiske signaler 10 eller en fremvisningsinnretning 11, avhengig av typen signaler som mottas. Den andre måleinnretningen 6 er også forbundet til fremvisningsinnretningen 11, slik at mengden av kerosin uttappet av uttappingsinnretningen 4 kan avleses. De andre målevariablene som mottas ved databehandlingsinnretningen 7 adderes sammen, hvoretter en differensialverdi mellom den første målevariabelen og summen av de andre måleverdiene dannes. I dette henseende blir fortrinnsvis summen av de andre målevariablene subtrahert fra den første målevariabelen. Den første målevariabelen og de andre målevariablene er ikke gjennomsnittelige målevariabler, men øyeblikkelig målte strømningsmengder, som måles ved en bestemt klokkefrekvens, dvs. ved gitte tidsintervaller. Et flertall av differensielle verdier over en gitt tidsperiode adderes sammen i databehandlingsinnretningen 7, hvoretter den resulterende sum av differensialverdier sammenlignes med en forhåndsbestemt terskelverdi. Den forhåndsbestemte terskelverdien kan være f.eks. flere tusen liter pr. min. Dersom summen av differensialverdier overskrider den forhåndsbestemte terskelverdien, er det en høy sannsynlighet for at en stor lekkasje har oppstått i rørledningssystemet 1. Når summen av differensial verdien overskrider terskelverdien, genererer databehandlingsenheten 7 et tilsvarende varselsignal og overfører dette ved hjelp av radio via antennen 15 til uttappingsinnretningene 4. Her mottas varselsignalene via antennen 14 og mottaksinnretningen 16, og overføres ved hjelp av prosesseringsinnretningen 13 til innretningen 9 for drivstofforsyningskontroll, innretningen 10 for å overføre et akustisk eller optisk signal, og

fremvisningsinnretningen 11. Innretningen 10 genererer et akustisk eller optisk

. varselsignal, slik at den respektive operatør for uttappingsinnretningen informeres om at rørledningssystemet blir automatisk avbrutt. Innretningen 9 for drivstofforsyningskontroll avbryter uttappingsprosessen øyeblikkelig etter mottak av varselsignalet, slik at kerosin ikke lenger uttappes fra rørledningssystemet 1 som helhet.

Deretter utføres en trykkovervåkningsfremgangsrnåte som varer omtrent 1 minutt, hvor trykkatferden i det vesentlige overvåkes i definerte, spesifikke rørseksjoner i rørledningssystemet 1. Dersom det er ulikheter i trykknivåene,, kan det konkluderes at det er mulige lekkasjer. Dersom summen av differensialverdiéne fortsetter å øke, dvs. dersom en mengde av kerosin som overskrider terskelverdien mates inn i rørledningssystemet 1 ved matepunktet 2, og en andre forhåndsbestemt terskelverdi, som er høyere enn den første terskelverdien, overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen 7 en avstengning av rørledningssystemet 1 og veksler over til et parallelt, andre rørledningssystem. Det andre parallelle rørledningssystemet er anordnet parallelt til det første rørledningssystemet 1 og benyttes for å sikre tilførsel av kerosin i tilfellet av svikt i det første rørledningssystemet 1.

Under dannelsen av summen av differensialverdier i databehandlingsinnretningen 7, elimineres permanent oppstående differensialverdier, som oppstår f.eks. som

resultat av tidsfeil og toleransen for de første og andre måleinnretninger 5 og 6. Videre er temperatursensorer 8, 21 tilveiebrakt henholdsvis i nærheten av det første matepunktet 1 og i nærheten av måleinnretningen 6, som er forbundet til databehandlingsinnretningen 7, og benyttes for temperaturkompensasjon av summen av differensialverdier.

Claims (10)

1. Overvåkningssystem for et rørledningssystem (1) med et matepunkt (2) og ett eller flere uttakspunkter (3), med en første måleinnretning (5) anordnet ved matepunktet (1), som bestemmer en mengde av fluid eller mengde av fluid pr. tidsenhet matet inn i rørledningssystemet (1) og genererer en tilsvarende første målevariabel, uttappingsinnretninger (4) som uttapper fluid av rørledningssystemet, en andre måleinnretning (6) anordnet på hver uttappingsinnretning (4), som bestemmer én mengde av fluid eller mengde av fluid pr. tidsenhet uttappet fra rørledningssystemet (1) og genererer en tilsvarende andre målevariabel, og en databehandlingsinnretning (7), som den første målevariabelen og den andre målevariabelen overføres til, som danner en differensialverdi mellom den første målevariabelen og summen av de andre målevariablene, adderer sammen et flertall av differensialverdier over en gitt tidsperiode og sammenligner den resulterende sum av differensialverdier med en forhåndsbestemt første terskelverdi,karakterisert vedat dersom summen av differensialverdier overskrider den første terskelverdien, genererer databehandlingsinnretningen (7) et tilsvarende varselsignal og overfører nevnte signal til uttappingsinnretningene (4), etter mottak av varselsignalet, avbryter uttappingsinnretningene (4) som uttapper fluidet fra rørledningssystemet (1) automatisk uttappingen, og dersom en ytterligere økning i summen av differensialverdier detekteres og en andre terskelverdi overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen (7) en avstengning av rørledningssystemet (1).

2. Overvåkningssystem for et rørledningssystem i samsvar med krav 1,karakterisert vedat uttappingsinnretningene (4) er mobile og kan forbindes til uttakspunktene (3), idet en overføringsinnretning (12) er tilveiebrakt på hver uttappingsinnretning (4) for å overføre den andre målevariabelen ved hjelp av radio til databehandlingsinnretningen (7).

3. Overvåkningssystem for et rørledningssystem i samsvar med krav 1,karakterisert vedat dersom en ytterligere økning i summen av differensialverdier detekteres, og dersom en andre, høyere terskelverdi overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen (7) en avstengning av rørledningssystemet (1) og veksler over til et parallelt rørledningssystem.

4. Overvåkningssystem for et rørledningssystem i samsvar med et av de ovenstående krav, karakterisért ved at databehandlingsinnretningen (7) under dannelsen av summen av differensialverdier permanent eliminerer forekommende differensialverdier forårsaket av tidsforsinkelser, i rørledningssystemet (1) og/eller systemtoleranser.

5. Overvåkningssystem for et rørledningssystem i samsvar méd et av de ovenstående krav, karakterisert ved minst én temperatursensor (8) for temperaturkompensasjon av summen av differensialverdier bestemt av databehandlingsinnretningen (7).

6. Overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem med et matepunkt (2) og ett eller flere uttakspunkt (3), omfattende trinnene: å bestemme en mengde av fluid eller en mengde av fluid pr. tidsenhet matet inn i rørledningssystemet (1) ved matepunktet.og å generere en tilsvarende første målevariabel, å uttappe fluid fra rørledningssystemet ved uttakspunktene (3), idet en mengde av fluid eller en mengde av fluid pr. tidsenhet uttappet fra rørledningssystemet (1) bestemmes ved hvert uttakspunkt (3), og en tilsvarende andre målevariabel genereres, og, å overføre den første målevariabelen og de andre målevariablene til en databehandlingsinnretning (7), hvor en differensialverdi mellom den første målevariabelen og summen av de andre målevariablene dannes, idet et flertall av differensialverdier over en gitt tidsperiode adderes sammen, og den resulterende sum av differensialverdier sammenlignes med en forhåndsbestemt første terskelverdi,karakterisert vedat dersom summen av differensialverdier overskrider den første terskelverdi, genererer databehandlingsinnretningen (7) et tilsvarende varselsignal og overfører nevnte signal til uttappingsinnretningene (4), uttappingen av fluid ved uttakspunktene (3) avbrytes automatisk når varselsignalet mottas, og dersom en ytterligere økning i summen av differensialverdier detekteres og en andre terskelverdi overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen (7) en avstengning av rørledningssystemet (1).

7. Overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem i samsvar med krav 6,karakterisert vedat de andre målevariablene overføres til databehandlingsinnretningen ved hjelp av radio.

8. • Overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem i samsvar med krav 6, karakterisertvedat dersom en ytterligere økning i summen av differensialverdier detekteres, og en andre, høyere terskelverdi overskrides, iverksetter databehandlingsinnretningen (7) en avstengning av rørledningssystemet (1) og veksler over til et parallelt rørledningssystem.

9. Overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem i samsvar med et av kravene 6-8, karakterisertvedat databehandlingsinnretningen (7) under dannelsen av summen av differensialverdier eliminerer permanent forekommende differensialverdier forårsaket av tidsforsinkelser i rørledningssystemet (1) og/eller av systemtoleranser.

10. Overvåkningsfremgangsmåte for et rørledningssystem i samsvar med et av kravene 6-9, karakterisertvedat summen av differensialverdier som blir bestemt av databehandlingsenheten (7) er temperaturkompensert.