JPH0451720B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0451720B2 JPH0451720B2 JP57115652A JP11565282A JPH0451720B2 JP H0451720 B2 JPH0451720 B2 JP H0451720B2 JP 57115652 A JP57115652 A JP 57115652A JP 11565282 A JP11565282 A JP 11565282A JP H0451720 B2 JPH0451720 B2 JP H0451720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- measurement
- time
- measurement point
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
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つて任
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つて漏洩を検知
する方法に関するものである。その目的とすると
ころは、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できる
方法を提供することにある。
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つて漏洩を検知
する方法に関するものである。その目的とすると
ころは、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できる
方法を提供することにある。
この種の方法は、従来から種々提案されている
が、第１図は、本発明方法が採用される液体輸送
用パイプラインの漏洩検知装置の概略説明図であ
る。同図において、１は液体輸送用パイプライン
で、２はその発基地、３は同着基地であつて、両
基地２，３にはタンクを備えている。４はパイプ
ライン１に沿つて任意の間隔で設置された圧力伝
送器あり、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、これを電気信号等に変換する。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
圧力計測信号を、中央制御室６に伝送するもので
ある。７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
いは無線によつて行なわれる。８は中央制御室に
設けられたテレメータ親局であり、前記テレメー
タ子局５からの信号を受信するものである。そし
て、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ためコンピユータであり、
ここで漏洩が検知されると警報表示器１０によつ
て報知される。
が、第１図は、本発明方法が採用される液体輸送
用パイプラインの漏洩検知装置の概略説明図であ
る。同図において、１は液体輸送用パイプライン
で、２はその発基地、３は同着基地であつて、両
基地２，３にはタンクを備えている。４はパイプ
ライン１に沿つて任意の間隔で設置された圧力伝
送器あり、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、これを電気信号等に変換する。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
圧力計測信号を、中央制御室６に伝送するもので
ある。７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
いは無線によつて行なわれる。８は中央制御室に
設けられたテレメータ親局であり、前記テレメー
タ子局５からの信号を受信するものである。そし
て、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ためコンピユータであり、
ここで漏洩が検知されると警報表示器１０によつ
て報知される。
以上第１図に基づいて説明したような液体輸送
用パイプラインの漏洩検知装置において、従来に
おける漏洩検知方法は、特開昭56−160499に開示
されているように、液体輸送用パイプラインに沿
つて所定間隔をおいて設けられた計測点におい
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
なう方法。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うように改良された
漏洩検知方法等がある。この従来の漏洩検知方法
は、いずれもある計測点での液体圧力降下が所定
の値よりも大きくなれば漏洩と判断されるもので
あり、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
か検知できないという問題があつた。
用パイプラインの漏洩検知装置において、従来に
おける漏洩検知方法は、特開昭56−160499に開示
されているように、液体輸送用パイプラインに沿
つて所定間隔をおいて設けられた計測点におい
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
なう方法。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うように改良された
漏洩検知方法等がある。この従来の漏洩検知方法
は、いずれもある計測点での液体圧力降下が所定
の値よりも大きくなれば漏洩と判断されるもので
あり、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
か検知できないという問題があつた。
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。
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、漏洩以外による圧力変動を推定し、その推
定値と現実の計測値とを比較することによつて、
漏洩を検知しようとするものである。
いて、漏洩以外による圧力変動を推定し、その推
定値と現実の計測値とを比較することによつて、
漏洩を検知しようとするものである。
すなわち本発明は、前述のような従来の問題点
を解決し所期の目的を達成するため、液体輸送用
パイプラインに沿つ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を計測し、その得られた
ある計測点P0からΔx1離れた直上流の計測点P1で
の時刻ｔ−Δx1／ａ（ａ液体パイプライン中の音
速）における圧力計測値と、P0からΔx2離れた直
下流の計測点P2での時刻ｔ−Δx2／ａにおける圧
力計測値とから漏洩のない場合の計測点P0での
時刻ｔにおける圧力を計算して推定値を出し、こ
の推定値と時刻ｔにおける計測点P0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。
を解決し所期の目的を達成するため、液体輸送用
パイプラインに沿つ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を計測し、その得られた
ある計測点P0からΔx1離れた直上流の計測点P1で
の時刻ｔ−Δx1／ａ（ａ液体パイプライン中の音
速）における圧力計測値と、P0からΔx2離れた直
下流の計測点P2での時刻ｔ−Δx2／ａにおける圧
力計測値とから漏洩のない場合の計測点P0での
時刻ｔにおける圧力を計算して推定値を出し、こ
の推定値と時刻ｔにおける計測点P0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、 dx／dt＝ａのとき du／dt＋ｇ／ａ dH／dt＋ｇ／ａusinθ＋λ／2D｜ｕ
｜ｕ＝０ …… dx／dt＝−ａのとき du／dt−ｇ／ａ dH／dt−ｇ／ａusinθ＋λ／2D｜ｕ
｜ｕ＝０ …… となる。ここで、ｘ：パイプラインに沿つて測ら
れる距離、ｔ：時刻、ｕ：流速、ａ：パイプライ
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。
説明すると、管内液体の運動方程式および連続の
式から、 dx／dt＝ａのとき du／dt＋ｇ／ａ dH／dt＋ｇ／ａusinθ＋λ／2D｜ｕ
｜ｕ＝０ …… dx／dt＝−ａのとき du／dt−ｇ／ａ dH／dt−ｇ／ａusinθ＋λ／2D｜ｕ
｜ｕ＝０ …… となる。ここで、ｘ：パイプラインに沿つて測ら
れる距離、ｔ：時刻、ｕ：流速、ａ：パイプライ
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２図は、ある任意の百測点P0での時刻ｔに
おける圧力を、その時刻ｔ以前に直上下流側計測
点P1，P2での計測圧力によつて推定するための
関係を示すものである。すなわち、計測点P0の
計測時刻ｔの座標点をＰ、圧力水頭をHp、流速
をupとし、またP0よりΔx1離れた直上流の計測点
P1とΔx2離れた直下流の計測点P2の座標点をＲ，
Ｓ圧力水頭をHR，HS、流速をuR，uSとし、また
時間Δx1＝Δx1／ａ，Δx2＝Δx2／ａとして、こ
れらを用いることにより、前記式から、 UP−UR＋ｇ／ａ（Hp−HR）＋ｇ／ａURsinθ ・Δt1＋λ／2D〓UR〓URΔt1＝０ Up−Us−ｇ／ａ（Hp−Hs）−ｇ／ａUSsinθ ・Δt2＋λ／2D〓Us〓UsΔt2＝０ したがつて 2Hp＝（HR＋Hs）＋ａ／ｇ（UR−Us）−sinθ
（URΔt1＋UsΔt2）−λa／2gD （〓UR〓URΔt1−〓Us〓UsΔt2）…… となり、計測点P0における圧力水頭Hpを求める
ことができる。
おける圧力を、その時刻ｔ以前に直上下流側計測
点P1，P2での計測圧力によつて推定するための
関係を示すものである。すなわち、計測点P0の
計測時刻ｔの座標点をＰ、圧力水頭をHp、流速
をupとし、またP0よりΔx1離れた直上流の計測点
P1とΔx2離れた直下流の計測点P2の座標点をＲ，
Ｓ圧力水頭をHR，HS、流速をuR，uSとし、また
時間Δx1＝Δx1／ａ，Δx2＝Δx2／ａとして、こ
れらを用いることにより、前記式から、 UP−UR＋ｇ／ａ（Hp−HR）＋ｇ／ａURsinθ ・Δt1＋λ／2D〓UR〓URΔt1＝０ Up−Us−ｇ／ａ（Hp−Hs）−ｇ／ａUSsinθ ・Δt2＋λ／2D〓Us〓UsΔt2＝０ したがつて 2Hp＝（HR＋Hs）＋ａ／ｇ（UR−Us）−sinθ
（URΔt1＋UsΔt2）−λa／2gD （〓UR〓URΔt1−〓Us〓UsΔt2）…… となり、計測点P0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ｔ−Δt1における計測点P1での圧力水頭
HRと、時刻ｔ−Δt2における計測点P2での圧力
水頭Hsとをそれぞれ計測することにより、その
時刻（ｔ−Δt1，ｔ−Δt2）からｔまでの間に漏
洩がない場合、時刻ｔにおける計測点P0での圧
力水頭Hpは Hp＝（HR＋Hs）／２ …… で計算し予め推定することができる。この式
は、前記式の右辺第２項以降を無視したもので
あり、これによる誤差に相当する量の漏洩は検知
できない。すなわち、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２
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１Kg／cm2程度あつたとして
も、流速変動は10-5〜10-4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Δt1，Δt2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、simθ＝0.1
のときΔx＝500m程度、またsinθ＝0.02のときΔx
＝2500m程度に設定すればよい。
の時刻ｔ−Δt1における計測点P1での圧力水頭
HRと、時刻ｔ−Δt2における計測点P2での圧力
水頭Hsとをそれぞれ計測することにより、その
時刻（ｔ−Δt1，ｔ−Δt2）からｔまでの間に漏
洩がない場合、時刻ｔにおける計測点P0での圧
力水頭Hpは Hp＝（HR＋Hs）／２ …… で計算し予め推定することができる。この式
は、前記式の右辺第２項以降を無視したもので
あり、これによる誤差に相当する量の漏洩は検知
できない。すなわち、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２
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１Kg／cm2程度あつたとして
も、流速変動は10-5〜10-4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Δt1，Δt2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、simθ＝0.1
のときΔx＝500m程度、またsinθ＝0.02のときΔx
＝2500m程度に設定すればよい。
このようにして、計測点P0における時刻ｔの
圧力Hpを、この計測点P0の直上下流計測点P1お
よびP2における時刻ｔ−Δt1およびｔ−Δt2時の
計測圧力HRおよびHsによつて、計算により求め
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。
圧力Hpを、この計測点P0の直上下流計測点P1お
よびP2における時刻ｔ−Δt1およびｔ−Δt2時の
計測圧力HRおよびHsによつて、計算により求め
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、以上説明した漏洩検知方法の具体例につ
いて説明する。前述の第１図に示す各計測点の圧
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
ピユータ９に入力され、以下のとおりデータ処理
される。たとえば、ｉ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ｉ番目に、
Δt1遅れでHRテーブルのｉ＋１番目に、Δti−１
遅れでHsテーブルのｉ−１番目にそれぞれ入力
される。また、前記式に基づき、HRテーブル
のｉ番目のデータとHsテーブルのｉ番目のデー
タとの平均値が推定テーブルのｉ番目に入力され
る。そして、計測テーブルと推定テーブルとが比
較され、ｉ番目のデータについて、計測圧力＜推
定圧力であればｉ番目の漏洩フラグをセツトし、
そうでなければリセツトする。その漏洩フラグの
セツトによつて、コンピユータ９より漏洩検知信
号を出力し、警報表示器１０を働かせて漏洩の発
生を報じるのである。
いて説明する。前述の第１図に示す各計測点の圧
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
ピユータ９に入力され、以下のとおりデータ処理
される。たとえば、ｉ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ｉ番目に、
Δt1遅れでHRテーブルのｉ＋１番目に、Δti−１
遅れでHsテーブルのｉ−１番目にそれぞれ入力
される。また、前記式に基づき、HRテーブル
のｉ番目のデータとHsテーブルのｉ番目のデー
タとの平均値が推定テーブルのｉ番目に入力され
る。そして、計測テーブルと推定テーブルとが比
較され、ｉ番目のデータについて、計測圧力＜推
定圧力であればｉ番目の漏洩フラグをセツトし、
そうでなければリセツトする。その漏洩フラグの
セツトによつて、コンピユータ９より漏洩検知信
号を出力し、警報表示器１０を働かせて漏洩の発
生を報じるのである。
次に、前記各計測点に、第３図に示すような機
能を付加した場合の実施例について説明する。同
図において、４ｉはｉ番目の圧力伝送器であり、
その信号は、当該計測点ｉの付加回路１１ｉに入
力されるとともに、計測点ｉ−１およびｉ＋１の
付加回路（図示せず）に伝送される。前記回路１
１ｉには、計測点ｉ−１およびｉ＋１の圧力伝送
品（4i−１）および（4i＋１）よりの計測信号が
入力され、それぞれ遅延時間Δxi−1／ａの遅延
回路１２および遅延時間Δxi＋1／ａの遅延回路
１３を介して両信号は平均値演算回路１４に入力
される。そしてこの平均値演算回路１４で出力さ
れた平均値と前記計測点ｉ番目の現実の計測圧力
とが比較回路１５で比較され、後者が小さいとき
漏洩信号が出力され、中央制御室６のコンピユー
タ９へ伝送される。コンピユータ９では、そのｉ
番目の計測点から漏洩信号が来るとｉ番目の漏洩
フラグがセツトされ、来ない場合はリセツトされ
て、以降は前述の実施例と同様なデータ処理が行
なわれる。
能を付加した場合の実施例について説明する。同
図において、４ｉはｉ番目の圧力伝送器であり、
その信号は、当該計測点ｉの付加回路１１ｉに入
力されるとともに、計測点ｉ−１およびｉ＋１の
付加回路（図示せず）に伝送される。前記回路１
１ｉには、計測点ｉ−１およびｉ＋１の圧力伝送
品（4i−１）および（4i＋１）よりの計測信号が
入力され、それぞれ遅延時間Δxi−1／ａの遅延
回路１２および遅延時間Δxi＋1／ａの遅延回路
１３を介して両信号は平均値演算回路１４に入力
される。そしてこの平均値演算回路１４で出力さ
れた平均値と前記計測点ｉ番目の現実の計測圧力
とが比較回路１５で比較され、後者が小さいとき
漏洩信号が出力され、中央制御室６のコンピユー
タ９へ伝送される。コンピユータ９では、そのｉ
番目の計測点から漏洩信号が来るとｉ番目の漏洩
フラグがセツトされ、来ない場合はリセツトされ
て、以降は前述の実施例と同様なデータ処理が行
なわれる。
以上説明したように、本発明方法によれば、液
体輸送用パイプライン中のある計測点である時刻
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り漏
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
圧力変動に影響されることなく、かなり少量の漏
洩まで確実に検知することができ、非常に有効な
発明である。
体輸送用パイプライン中のある計測点である時刻
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り漏
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
圧力変動に影響されることなく、かなり少量の漏
洩まで確実に検知することができ、非常に有効な
発明である。
第１図は本発明方法が適用される液体輸送用パ
イプラインの漏洩検知装置の概略説明図、第２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３図は同
の一部の具体例を示すブロツク線図である。 １は液体輸送用パイプライン、４は各計測点に
設けられた圧力伝送器、５はテレメータ子局、８
はテレメータ親局、９はコンピユータ。
イプラインの漏洩検知装置の概略説明図、第２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３図は同
の一部の具体例を示すブロツク線図である。 １は液体輸送用パイプライン、４は各計測点に
設けられた圧力伝送器、５はテレメータ子局、８
はテレメータ親局、９はコンピユータ。
Claims (1)
- １ 液体輸送用パイプラインに沿つて任意の間隔
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を計測
し、その得られたある計測点P0からΔx1離れた直
上流の計測点P1での時刻ｔ−Δx1／ａ（ａ：液体
パイプライン中の音速）における圧力計測値と、
P0からΔx2離れた直下流の計測点P2での時刻ｔ−
Δx2／ａにおける圧力計測値とから、漏洩のない
場合のP0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P0
点での現実の圧力の計測値とを比較することによ
り漏洩を検知することを特徴とする液体輸送用パ
イプラインの漏洩検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11565282A JPS596500A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 液体輸送用パイプラインの漏洩検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11565282A JPS596500A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 液体輸送用パイプラインの漏洩検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596500A JPS596500A (ja) | 1984-01-13 |
| JPH0451720B2 true JPH0451720B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=14667938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11565282A Granted JPS596500A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 液体輸送用パイプラインの漏洩検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596500A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8716032D0 (en) * | 1987-07-08 | 1987-08-12 | British Telecomm | Duct testing |
| JPH0723925Y2 (ja) * | 1989-04-11 | 1995-05-31 | ローム株式会社 | 可変式電子部品におけるロータ部材の装着装置 |
| JP6245653B2 (ja) * | 2012-12-14 | 2017-12-13 | 日本電気株式会社 | 液体漏洩検知装置、液体漏洩検知方法、および記録媒体 |
| IT201700017061A1 (it) | 2017-02-15 | 2018-08-15 | Technoprobe Spa | Scheda di misura perfezionata per applicazioni ad alta frequenza |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516083A (en) * | 1974-07-03 | 1976-01-19 | Nippon Kokan Kk | Ryutaino morekenchisochi |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP11565282A patent/JPS596500A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS596500A (ja) | 1984-01-13 |
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