JPH059635Y2 - - Google Patents

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JPH059635Y2
JPH059635Y2 JP1984139073U JP13907384U JPH059635Y2 JP H059635 Y2 JPH059635 Y2 JP H059635Y2 JP 1984139073 U JP1984139073 U JP 1984139073U JP 13907384 U JP13907384 U JP 13907384U JP H059635 Y2 JPH059635 Y2 JP H059635Y2
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pressure
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Description

【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案は、石油等の流体をパイプラインによつ
て送り出し側タンクより受け入れ側タンクに移送
する際、パイプラインを流れる流体に漏洩がある
かどうかを検知するパイプラインの漏洩検知装置
に関するものである。
<従来の技術> パイプライン漏洩検知装置の従来の例として特
公昭47−28665号公報等が挙げられ、これを機能
ブロツク図として第3図に示す。
この図において、1は石油等の流体を貯蔵した
送り出し側タンク、2は送り出し側タンクより隔
離された受け入れ側タンク、3はこれらのタンク
1,2を結ぶパイプライン、4は流体を移送させ
るポンプ、5,6はそれぞれ送り出し側及び受け
入れ側のパイプラインの流量値を測定する流量
計、7は送り出し側流量と受け入れ側流量の差を
演算する演算器である。
このような構成において、はじめにポンプ4を
起動し、送り出し側タンク1より、パイプライン
3を介して、受け入れ側タンク2へ石油を移送す
る。この際、パイプライン3に部分的な腐蝕ある
いは損傷があると移送流体即ち石油がここから漏
洩することがあり、この移送系が危険な状態に陥
つてしまう。
このため、送り出し側タンク1と受け入れ側タ
ンク2の近くのパイプライン3に流量計5,6を
設け、それぞれ流体の流量値を測定し演算器7に
おいて送り出し側の流量値を遅延させ、この値と
受け入れ側の流量値との差を求め、この差の値が
一定値以上であれば、流体が漏洩しているとし、
この時点で警報を発したり、移送を中断したりし
ていた。
しかしながら、流量計で測定する流量値は、送
り出し側と受け入れ側との温度の差、あるいは圧
力の違いに影響され、真の流量の値を測定でき
ず、従つて、この装置において、流量値の差を算
出してもその値は正確でなく、実際は漏洩がある
のにこれを検知することができない、あるいは、
逆に漏洩がないのに漏洩があるような値を算出す
ることがあつた。
<考案が解決しようとする問題点> 本考案が解決しようとする問題点は、真の流量
値を検出してその流量値によつて流体の漏洩を検
知しようとすることであり、考案の目的は、正確
なパイプライン漏洩検知装置を実現することにあ
る。
<問題を解決するための手段> 上記した問題点を解決するため、本考案は、移
送流体の流量値に温度補正、圧力補正を施すこと
とし、その構成は次の通りである。
即ち、互いに隔離した送り出し側及び受け入れ
側のタンクを結ぶパイプラインの漏洩検知装置に
おいて、前記送り出し側及び受け入れ側のパイプ
ラインに設けた流量計、温度計及び圧力計と、前
記流量計により測定した流量値に前記温度計及び
前記圧力計で測定した温度値及び圧力値により補
正を施す計算機とからなり、該補正を施す計算機
は 測定した流量値、温度値、圧力値のデータを
ノイズか否かを判定するノイズ信号処理装置、
該信号処理装置は、A秒周期でS個サンプリン
グした流量値、温度値、圧力値のそれぞれの平
均値と、次にA秒周期で測定した流量値、温度
値、圧力値の各測定値を比較し、その差が任意
に設定するΔの範囲を外れた場合ノイズとみな
し、またΔの範囲を外れたデータがN個以上連
続した時正規データとみなす装置であり、 さらには、送り出し側流量と受け入れ側流量
のフルスケールを合せるためのフルスケール同
定装置、を備えるパイプラインの漏洩検知装置
である。
<作用> このように構成された本考案の動作は、送り出
し側と受け入れ側の流量値に温度、圧力の影響が
ないように補正を施して真の流量値を求め、この
送り出し側と受け入れ側の補正した真の流量値の
流量差によつてパイプライン内を移送する流体の
漏洩を検知する。
<実施例> 本考案を実施したパイプライン漏洩検知装置の
例を第1図にブロツク図として示し、第2図のフ
ローチヤートに本考案の装置の動作を示す。
第1図において、第3図に示した従来の漏洩検
知装置と符号が同じものはその機能が同じである
ので説明は省略する。
第1図に示す本考案を実施した装置は、送り出
し側タンク1及び受け入れ側タンク2の近くに設
けた流量計5,6の近傍に温度計8,9及び圧力
計10,11を設け、これらのデータの値を読み
込み計算し、パイプライン3の弁の開閉信号、プ
リンタ、CRT等のマンマシンインターフエイス
13に信号を送信する計算機12を備えている。
次に、第2図のフローチヤートを用いて本考案
の動作を説明する。
はじめにオペレータの操作によつて、装置が起
動(スタート)する。
これにより、このプロセスのデータ即ち送り出
し側、受け入れ側の流量値、圧力値、温度値のサ
ンプリングが開始される。尚、この値のサンプリ
ングは、それぞれ、1秒周期になされる。また、
サンプリングデータとしては、1秒周期で収集し
た30個のデータの平均値を使用する。従つて、こ
のサンプリングが開始し、そのサンプリング動作
が第1回目のサンプリング(サンプリング開始時
点の30個分のデータ)であれば、これより以後、
30秒間サンプリングを行ない、その平均値を算出
する。
即ち、1秒毎の各サンプリング時における流量
の測定値をFt、温度の測定値をTt、圧力の測定
値をPtとすると、30秒間サンプリングした流量の
平均値FO、温度の平均値TO、圧力の平均値PO
次の式のように表わされる。
FO=(ΣFt)/30 TO=(ΣTt)/30 PO=(ΣPt)/30 但し、t=1〜30である。
そして、第2回目以降のサンプリングであれ
ば、入力された流量、温度、圧力の各信号に対し
てノイズ信号処理を施す。
即ち、サンプリングを開始した第1回目のサン
プルデータを除き、第2回目以降のサンプルデー
タについては、すべてノイズ信号処理を行なう。
ノイズ処理の方法は、1秒毎にサンプリングす
る、流量、温度、圧力のデータを前回30秒間で得
たサンプルデータの平均値と比較して、その差を
算出し、その差が外部より設定するΔの範囲を外
れた場合にその信号をノイズとみなすこととす
る。しかし、Δの範囲を外れた値がN個以上連続
した場合には、ノイズ信号とみなさずに、その信
号を正規の信号とみなすこととする。ここで、
N,Δの値は操作オペレータが外部より設定す
る。
即ち、サンプリングしたデータが(前回サンプ
リングデータの平均値)±Δの範囲にあれば正規
のデータとし、この範囲を外れたデータはノイズ
とする。
但し、温度信号のノイズ処理の場合は、上記し
たようなΔの範囲を外れた値がN個以上連続した
場合には、流量、圧力の場合と異なり、この状態
を異常とみなし、警報メツセージをプリンタ等に
印字、あるいは、CRT画面上に表示する。
即ち、2回目以降のサンプリングの30秒周期の
データの平均値をそれぞれ、流量値の平均値を
F、温度の平均値をT、圧力の平均値をPとすれ
ば、 F=(今回サンプリング値の内ノイズ信号を除
いた測定値の和)/{30−(ノイズと判断したデ
ータ数)} T=(今回サンプリング値の内ノイズ信号を除
いた測定値の和)/{30−(ノイズと判断したデ
ータ数)} P=(今回サンプリング値の内ノイズ信号を除
いた測定値の和)/{30−(ノイズと判断したデ
ータ数)} で流量、温度、圧力の平均値が算出される。
次に、このようにして求めた流量値に温度、圧
力の補正を施す。
はじめに、送り出し側及び受け入れ側の流量の
平均値Fに30秒を乗じて、これを流量積算値
Q′とする。
次に、次の式によつて流量積算値Q′に温度補
正を行なう。
温度補正された流量積算値をQT、温度補正項
をCTとすると、 QT=CT×Q′ CT=α/√() で算出する。ここで、αは外部からオペレータが
設定する値であり、EXPFはASTM規格より得
られる石油特有の温度の関数であり、√
(T)は石油の容積換算係数となる。
もし、温度異常が検出されたならば、今回サン
プリング値は捨て、前回サンプリング値の温度平
均値を用いて、補正を行なう。
次に、このパイプラインの流量をオリフイス差
圧式流量計を使用して測定した場合は、このオリ
フイス穴径が温度によつて変化し、このため、流
量値もその影響を受けるので、その温度補正を行
なう。
オリフイス穴径の温度補正項は次の式によつて
算出する。
この補正した流量積算値をQTO、オリフイス穴
径の温度補正項をCOとすると、 QTO=CO×QT CO=1+β(T−15)×2 で表わされる。ここで、βはオリフイスの線膨張
係数で外部からオペレータが設定する値である。
次に、補正した流量値QTOに圧力補正を次の式
によつて行なう。
圧力補正項をCP、圧力補正した流量積算値を
QTOPとすると、 QTOP=CP×QTO CP=1+γ×P で表わされる。ここで、γは流体の体積圧縮率で
外部からオペレータが設定する値である。
次に、受け入れ側流量積算値のフルスケール同
定を行なう。これは、送り出し側流量と受け入れ
側流量のフルスケールを合わせるために、サンプ
リングを始めてから、2回目の30秒間の補正流量
積算値でフルスケール同定項fsを求め、3回目以
降のデータの値には受け入れ側流量積算値にこの
フルスケール同定項fsを乗じて補正を行なう。但
し、このプロセスが安定しない内にフルスケール
同定項算出を開始すると2回目のサンプルデータ
ではフルスケール同定項が十分な値とならない場
合があり、この場合は、オペレータ判断でこのフ
ルスケール同定項算出のやり直しができるように
なつている。
このフルスケール同定項の算出のしかたは次の
は通りである。
fs=(受け入れ側QTOP)/(送り出し側QTOP) このフルスケール同定項補正を施した受け入れ
側流量値をQ′TOPとする。
以上のようにして求めた、送り出し側流量値
QTOPと、受け入れ側流量値Q′TOPの差を求めるこ
とによつて石油流体の漏洩を検出する。
即ち、この差をΔQとすると、 ΔQ=QTOP−Q′TOP が求まる。
そして、この差ΔQをCRTまたは記録計等に対
してトレンド出力を行なう。
次に、この差ΔQがプリアラーム設定値HL1、
アラーム上限値HL2(HL2>HL1)と比較され、
|ΔQ|≧HL1の場合は、アラーム機能要求有り
でプリアラーム有りの処理が行なわれ、警報メツ
セージが出力される。更に、|ΔQ|≧HL2の場
合は、トリツプ機能要求信号が出力され、パイプ
ライン3における緊急遮断弁Vを閉じるトリツプ
システムへ信号が出力され、このシステムによつ
て緊急遮断弁Vを閉じる。即ち、HL1≦|ΔQ|
≦HL2であれば、警報メツセージを出力するの
みであるが、|ΔQ|≧HL2であれば、警報メツ
セージと同時に、緊急遮断弁Vを閉じ、石油流体
の移送を停止する。
|ΔQ|≦HL1であれば、これらの機能の動作
は行なわれず、検知システムが終了の信号が発せ
られれば、終了し、終了信号がなければ、次のタ
イミングからサンプリングが行なわれる。
このようにして、流体の送り出し側流量値の温
度補正、圧力補正ができ、正確に流量値を算出す
ることができ、流体の漏洩が検知され、漏洩の状
態によつては、緊急遮断弁Vを閉じて流体の移送
をシステムを停止することができる。
<考案の効果> 以上述べたように、本考案によれば、圧力測
定値を用いて補正し、また、各測定データがノ
イズか否かを判断するノイズ信号処理を行い、さ
らには送り出し側流量と受け入れ側流量のフル
スケールを合わせるためにフルスケール同定を行
い、これらの処理を行うことにより、流体の送り
出し側、受け入れ側の流量値に対して温度補正、
圧力補正が正確に行うことができ、このため正確
な流量値を算出することができ、パイプラインの
漏洩を検知することができ、漏洩が検知されれ
ば、警報メツセージを出力し、速やかに弁を閉じ
る等の対策を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案を実施したパイプライン漏洩
検知装置の図、第2図は、本考案の動作を表わす
フローチヤート、第3図は、従来の漏洩検知装置
の図である。 1……送り出し側タンク、2……受け入れ側タ
ンク、3……パイプライン、4……ポンプ、5,
6……流量計、7……演算器、8,9……温度
計、10,11……圧力計、12……計算機、1
3……マンマシンインターフエイス、V……緊急
遮断弁。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに隔離した送り出し側および受け入れ側の
    タンクを結ぶパイプラインの漏洩検知装置におい
    て、前記送り出し側及び受け入れ側のパイプライ
    ンの設けた流量計、温度計及び圧力計と、前記流
    量計により測定した流量値に前記温度計及び前記
    圧力計で測定した温度値及び圧力値により補正を
    施す計算機とからなり、該補正を施す計算機は 測定した流量値、温度値、圧力値のデータを
    ノイズか否かを判定するノイズ信号処理装置、
    該信号処理装置は、A秒周期でS個サンプリン
    グした流量値、温度値、圧力値のそれぞれの平
    均値と、次にA秒周期で測定した流量値、温度
    値、圧力値の各測定値を比較し、その差が任意
    に設定するΔの範囲を外れた場合ノイズとみな
    し、またΔの範囲を外れたデータがN個以上連
    続した時正規データとみなす装置であり、 さらには、送り出し側流量と受け入れ側流量
    のフルスケールを合せるためのフルスケール同
    定装置、を備えるパイプラインの漏洩検知装
    置。
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JPS6154247U JPS6154247U (ja) 1986-04-11
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