JPS5924320B2 - パイプラインの漏洩発生検出装置 - Google Patents
パイプラインの漏洩発生検出装置Info
- Publication number
- JPS5924320B2 JPS5924320B2 JP54025744A JP2574479A JPS5924320B2 JP S5924320 B2 JPS5924320 B2 JP S5924320B2 JP 54025744 A JP54025744 A JP 54025744A JP 2574479 A JP2574479 A JP 2574479A JP S5924320 B2 JPS5924320 B2 JP S5924320B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leak
- leakage
- pipeline
- leakage detection
- circuit
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- 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
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- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種パイプラインにおける液体の漏洩の発生
を検出する装置に関するものである。
を検出する装置に関するものである。
例えば、石油パイプラインにおける漏洩は、生産性の低
下を招くだけでなく、環境破壊をも招き、特に海底パイ
プラインでは後者の影響が大である。また、一般の各種
パイプラインにおける漏洩も同様の問題を有している。
この場合、まず第１段階として漏洩発生を早急に検知す
ることが必要であり、これが漏洩個所の発見の前提とな
る。このような要請に基づき各種の方式が研究されてき
たが、例えばＨ、Ｓｉｅｂｅにを、Ｒ−Ｉｓｅにｍａｎ
ｎによる報告゛Ｌｅｃｋｅｒｋｅｎｎｕｎｇｕｎｄ−ｌ
ｏｋａｌｉｓｉｅｒｕｎｇｂｅｉＰｉｐｅｌｉｎｅｓｄ
ｕｒｃｈＯｎ−ｌｉｎｅ−Ｋｏｒｒｅｌａｔｉｍｍｉｔ
ｅｉｎｅｍＰｒｏ２ｅｓｓｒｅｃｈｅｒ”、〔Ｒｅｇｅ
ｌｕｎｇｓｔｅ−ｃｈｎｉｋ３Ｈｅｆを３２Ｓｅｉｔｅ
６９−７４、（１９７７）、〕によつて知られているよ
うな圧力勾配方式、即ちパイプラインにおける上流側と
下流側に圧力勾配検出器を付設し、この検出器出力を利
用して漏洩発生の検出を行う方式が注目されている。
下を招くだけでなく、環境破壊をも招き、特に海底パイ
プラインでは後者の影響が大である。また、一般の各種
パイプラインにおける漏洩も同様の問題を有している。
この場合、まず第１段階として漏洩発生を早急に検知す
ることが必要であり、これが漏洩個所の発見の前提とな
る。このような要請に基づき各種の方式が研究されてき
たが、例えばＨ、Ｓｉｅｂｅにを、Ｒ−Ｉｓｅにｍａｎ
ｎによる報告゛Ｌｅｃｋｅｒｋｅｎｎｕｎｇｕｎｄ−ｌ
ｏｋａｌｉｓｉｅｒｕｎｇｂｅｉＰｉｐｅｌｉｎｅｓｄ
ｕｒｃｈＯｎ−ｌｉｎｅ−Ｋｏｒｒｅｌａｔｉｍｍｉｔ
ｅｉｎｅｍＰｒｏ２ｅｓｓｒｅｃｈｅｒ”、〔Ｒｅｇｅ
ｌｕｎｇｓｔｅ−ｃｈｎｉｋ３Ｈｅｆを３２Ｓｅｉｔｅ
６９−７４、（１９７７）、〕によつて知られているよ
うな圧力勾配方式、即ちパイプラインにおける上流側と
下流側に圧力勾配検出器を付設し、この検出器出力を利
用して漏洩発生の検出を行う方式が注目されている。
このような圧力勾配方式は、次のような基本原理に基づ
くものである。
くものである。
第１図に示すように、圧力が不規則に変動するパイプラ
イン１０において、任意の間隔を置いて圧力勾配検出器
１１、１２をそれぞれ設け、これらの検出器取付位置１
及び２の間の点Ｂにおいて漏洩が発生している場合、定
常状態においては、Ｐｘ１＝Ｐ１−一 ・ Ｘ・・・（
１） ＰＸ２＝Ｐ２＋一（ｌ−ｘ） である。
イン１０において、任意の間隔を置いて圧力勾配検出器
１１、１２をそれぞれ設け、これらの検出器取付位置１
及び２の間の点Ｂにおいて漏洩が発生している場合、定
常状態においては、Ｐｘ１＝Ｐ１−一 ・ Ｘ・・・（
１） ＰＸ２＝Ｐ２＋一（ｌ−ｘ） である。
ただし、Ｐ１及びＰ２は検出器取付位置１及び２におけ
る圧力、Ｐｘｌ及びＰｘ２は検出器取付位置１及び２か
らそれぞれ見た漏洩点Ｂ（上流側の検出器取付位置１か
ら距離Ｘの位置）での圧力、Ｚは検出器取付位置間のパ
イプ長である。上記圧力勾配検出器としては、パイプラ
イン１０に小さい間隔を置いて取付けた圧力計の出力の
差を求める検出器、あるいはパイプラインにおける小さ
い間隔だけ離れた位置の差圧を検出する差圧検出器等を
用いることができる。
る圧力、Ｐｘｌ及びＰｘ２は検出器取付位置１及び２か
らそれぞれ見た漏洩点Ｂ（上流側の検出器取付位置１か
ら距離Ｘの位置）での圧力、Ｚは検出器取付位置間のパ
イプ長である。上記圧力勾配検出器としては、パイプラ
イン１０に小さい間隔を置いて取付けた圧力計の出力の
差を求める検出器、あるいはパイプラインにおける小さ
い間隔だけ離れた位置の差圧を検出する差圧検出器等を
用いることができる。
ここで、漏洩がなければ、検出器取付位置間における圧
力は線１によつて示すように直線的に変化し、となるが
、点Ｂにおいて漏洩がある場合には、線２によつて示す
ように、それぞれの検出器取付位Ｖｒｌｖｒ２置におけ
る圧力勾配７：，，嘲が相違することになる。
力は線１によつて示すように直線的に変化し、となるが
、点Ｂにおいて漏洩がある場合には、線２によつて示す
ように、それぞれの検出器取付位Ｖｒｌｖｒ２置におけ
る圧力勾配７：，，嘲が相違することになる。
本発明の漏洩発生検出装置は、基本的には、上記圧力勾
配に差が生じたことを検出し、それによつて漏洩の発生
を検知しようとするものであるが、上記圧力勾配は、実
際上、パイプラインを流れる液体の乱れ及び計測系のノ
イズ等によつて不規則に変動し、漏洩が微少の場合には
、その不規則な変動の中に漏洩に起因する圧力勾配の変
化が埋もれ、単に平均をとる程度ではその圧力勾配変化
を検知することができない。
配に差が生じたことを検出し、それによつて漏洩の発生
を検知しようとするものであるが、上記圧力勾配は、実
際上、パイプラインを流れる液体の乱れ及び計測系のノ
イズ等によつて不規則に変動し、漏洩が微少の場合には
、その不規則な変動の中に漏洩に起因する圧力勾配の変
化が埋もれ、単に平均をとる程度ではその圧力勾配変化
を検知することができない。
本発明の技術的課題は、上述した圧力勾配の不規則な変
動の中から漏洩に起因する圧力勾配の変化を検出可能に
することにある。
動の中から漏洩に起因する圧力勾配の変化を検出可能に
することにある。
このような技術的課題を解決するための手段として、本
発明においては、上記圧力勾配検出器に接続して漏洩の
発生を検出する装置を、上記検出器の出力差に基づいて
、漏洩発生検出指数ＬＥＡＫを、により求める漏洩発生
検出指数計算回路と、この計算回路の出力として得られ
る漏洩発生検出指数ＬＥＡＫに基づいて漏洩発生の有無
を判定する漏洩判定回路によつて構成している。
発明においては、上記圧力勾配検出器に接続して漏洩の
発生を検出する装置を、上記検出器の出力差に基づいて
、漏洩発生検出指数ＬＥＡＫを、により求める漏洩発生
検出指数計算回路と、この計算回路の出力として得られ
る漏洩発生検出指数ＬＥＡＫに基づいて漏洩発生の有無
を判定する漏洩判定回路によつて構成している。
このような漏洩発生検出装置は、パイプラインの上流及
び下流における圧力勾配変動の差をデイジタルフイルタ
に通じて漏洩発生検出指数ＬＥＡＫの計算を行い、この
漏洩発生検出指数によつて、先に検出したデータと現時
点のデータの統計的性質が等しいか否かを確かめ、これ
によつて圧力勾配の不規漬ｕな変動の中から漏洩に起因
する圧力変動の変化を検出し、漏洩の発生を確実に検知
可能としたものである。
び下流における圧力勾配変動の差をデイジタルフイルタ
に通じて漏洩発生検出指数ＬＥＡＫの計算を行い、この
漏洩発生検出指数によつて、先に検出したデータと現時
点のデータの統計的性質が等しいか否かを確かめ、これ
によつて圧力勾配の不規漬ｕな変動の中から漏洩に起因
する圧力変動の変化を検出し、漏洩の発生を確実に検知
可能としたものである。
このような本発明の漏洩発生検出装置によれば、パイプ
ラインにおける微少な漏洩発生をオンライン的に検出す
ることができる点で有利である。
ラインにおける微少な漏洩発生をオンライン的に検出す
ることができる点で有利である。
以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第１図に示すように、パイプライン１０における上流
側と下流側に圧力勾配検出器１１，１２を付設し、これ
らの検出器により、不規則に変動する上流側、下流側圧
力勾配変動｛Ｐｉｌ｝，｛３２｝（１＝１，２，・・・
，ｎ）のそれぞれｎ個のデータが与えられたとき、この
データからＰｉを求め、｛Ｐｉ｝（１＝１，２，・・・
，ｎ）に対して、により表わされる自己回帰モデルに適
合させる。
。第１図に示すように、パイプライン１０における上流
側と下流側に圧力勾配検出器１１，１２を付設し、これ
らの検出器により、不規則に変動する上流側、下流側圧
力勾配変動｛Ｐｉｌ｝，｛３２｝（１＝１，２，・・・
，ｎ）のそれぞれｎ個のデータが与えられたとき、この
データからＰｉを求め、｛Ｐｉ｝（１＝１，２，・・・
，ｎ）に対して、により表わされる自己回帰モデルに適
合させる。
ここで、Ｅｋ＝Ｎ（０，σ８２）の白色雑音である。而
して、後記（７）式で与えられる漏洩発生検出指数ＬＥ
ＡＫの最小のモデルが最良近似の自己回帰モデルである
。パイプラインの漏洩は、漏洩発生前後を含めて全体と
して見れば非定常過程であるが、漏洩の発生前後は、そ
れぞれ定常な時系列とみなすことができる。この場合、
前もつてＮ。個のデータに対して最適なＭ。次の自己回
帰モデルが得られているとし、次にｎ１個のデータを、
（１）始めのＮ。個のデータと一緒にして（ＮＯ＋ｎ１
）個のデータに対して新たなモデルＭ（′ｍ次の自己
回帰モデル）を適合させるか、（ＩＤｎｌ個のデータに
別のモデルＭ１（ｍ１次の自己回帰モデル）を適合させ
るか、をＬＥＡＫを用いて判定し、（Ｉｉ）であれば（
１）のデータと性格を異にすることになり、漏洩が発生
していることを示す。
して、後記（７）式で与えられる漏洩発生検出指数ＬＥ
ＡＫの最小のモデルが最良近似の自己回帰モデルである
。パイプラインの漏洩は、漏洩発生前後を含めて全体と
して見れば非定常過程であるが、漏洩の発生前後は、そ
れぞれ定常な時系列とみなすことができる。この場合、
前もつてＮ。個のデータに対して最適なＭ。次の自己回
帰モデルが得られているとし、次にｎ１個のデータを、
（１）始めのＮ。個のデータと一緒にして（ＮＯ＋ｎ１
）個のデータに対して新たなモデルＭ（′ｍ次の自己
回帰モデル）を適合させるか、（ＩＤｎｌ個のデータに
別のモデルＭ１（ｍ１次の自己回帰モデル）を適合させ
るか、をＬＥＡＫを用いて判定し、（Ｉｉ）であれば（
１）のデータと性格を異にすることになり、漏洩が発生
していることを示す。
第２図は、本発明に係る漏洩発生検出装置の基本的構成
を示すもので、この漏洩発生検出装置においては、パイ
プライン１０における上流側と下流側に圧力勾配検出器
１１，１２を付設し、この検出器１１，１２によつて検
出した圧力勾配の変動をアンプによつて増幅した後、そ
れらの出力差をとることにより検出器取付位置間の圧力
勾配の変化を求め、これをＡ／Ｄ変換器によつてデイジ
タル信号に変換して、微小時間毎にサンプリングしたｎ
個ずつの信号ＰｉがデータバツフアＩ，に順次蓄えられ
るようにしている。
を示すもので、この漏洩発生検出装置においては、パイ
プライン１０における上流側と下流側に圧力勾配検出器
１１，１２を付設し、この検出器１１，１２によつて検
出した圧力勾配の変動をアンプによつて増幅した後、そ
れらの出力差をとることにより検出器取付位置間の圧力
勾配の変化を求め、これをＡ／Ｄ変換器によつてデイジ
タル信号に変換して、微小時間毎にサンプリングしたｎ
個ずつの信号ＰｉがデータバツフアＩ，に順次蓄えられ
るようにしている。
このデータバツフア，から取出したｎ個ずつの信号Ｐｉ
は、漏洩発生検出指数計算回路に加えることにより、漏
洩発生検出指数ＬＥＡＫを計算するが、この漏洩発生検
出指数計算回路は、まず、上記ｎ個の信／へ（号Ｐｉを
相関回路に加えることにより相関値γｋの計算を行い、
次いで係数回路において係数ｔ〒を計算し、分散回路に
おいてそれらの計算値に基△づいて分散σ８２を求め、
さらに指数計算回路において上記計算結果に基づいて漏
洩発生検出指数の計算を行うものである。
は、漏洩発生検出指数計算回路に加えることにより、漏
洩発生検出指数ＬＥＡＫを計算するが、この漏洩発生検
出指数計算回路は、まず、上記ｎ個の信／へ（号Ｐｉを
相関回路に加えることにより相関値γｋの計算を行い、
次いで係数回路において係数ｔ〒を計算し、分散回路に
おいてそれらの計算値に基△づいて分散σ８２を求め、
さらに指数計算回路において上記計算結果に基づいて漏
洩発生検出指数の計算を行うものである。
第３図は、上記相関回路の構成例を示すもので、ノへ＼
この相関回路においては、相関値γｋを によつて計算するため、入力信号Ｐｉを順次遅延回路に
おいてｍ回まで遅延させ、乗算器においてその遅延回路
出力に順次現時点の入力信号の乗算を行い、加算器にお
いてそれぞれの加算を行うと共に、その加算結果に１を
乗じて相関値♀。
この相関回路においては、相関値γｋを によつて計算するため、入力信号Ｐｉを順次遅延回路に
おいてｍ回まで遅延させ、乗算器においてその遅延回路
出力に順次現時点の入力信号の乗算を行い、加算器にお
いてそれぞれの加算を行うと共に、その加算結果に１を
乗じて相関値♀。
，′？′１，・・・，γ１の計算を行うものである。上
記係数回路は、相関回路出力７νに基づき、前記デイジ
タルフイルタの係数食ｋを、困 （但し、ｊ二１，２，
・・・，ｍ） により計算するもので、一次方程式を含ｋについて解く
計算回路、或いは計算機のソフトウエアにより簡単に求
めることができる。
記係数回路は、相関回路出力７νに基づき、前記デイジ
タルフイルタの係数食ｋを、困 （但し、ｊ二１，２，
・・・，ｍ） により計算するもので、一次方程式を含ｋについて解く
計算回路、或いは計算機のソフトウエアにより簡単に求
めることができる。
また、分散回路は、上記ｆν及び含ｋに基づき、分散企
。
。
２を、
により計算するもので、第４図に示すように丸〜↑。
の入力と、′ｆ′ｏ〜？。の入力を互いに乗算する乗算
器及びそれらの乗算結果を加算して企。２を求める加算
器とにより構成することができる。
器及びそれらの乗算結果を加算して企。２を求める加算
器とにより構成することができる。
指数計算回路は、上述した回路等から得られるＮ，′？
Ｅ２及びｍの値に基づき、漏洩発生検出指数ＬＥＡＫを
、ＬＥＡＫ：：ＮＺｎ↑８２＋２ｍ・・・（７）により
計算するもので、第５図に示すように１ｎ回路を経た１
ｎ企Ｅ２に対して乗算器でｎの乗算を行い、次いでその
乗算器出力と、予め２×ｍの乗算を行つた乗算器出力と
の加算を行うことにより、ＬＥＡＫを求めることができ
、このＬＥＡＫはホールド回路にホールドさせると共に
、次の計算のために帰還させる。
Ｅ２及びｍの値に基づき、漏洩発生検出指数ＬＥＡＫを
、ＬＥＡＫ：：ＮＺｎ↑８２＋２ｍ・・・（７）により
計算するもので、第５図に示すように１ｎ回路を経た１
ｎ企Ｅ２に対して乗算器でｎの乗算を行い、次いでその
乗算器出力と、予め２×ｍの乗算を行つた乗算器出力と
の加算を行うことにより、ＬＥＡＫを求めることができ
、このＬＥＡＫはホールド回路にホールドさせると共に
、次の計算のために帰還させる。
漏洩判定回路は、上述したところにより得られた漏洩発
生検出指数ＬＥＡＫに基づき、ＤＬＥＡＫ＝（ＬＥＡＫ
）ｉ１−（ＬＥＡＫ）１・・・（８）により漏洩発生の
有無の判定を行うもので、（ＬＥＡＫ）ｌ及び（ＬＥＡ
Ｋ）Ｉｉは前記（ｉ）及び（１０の場合に対応し、で与
えられ、ＤＬＥＡＫ〉Ｏであれば正常であり、ＤＬＥＡ
Ｋ＜Ｏであれば漏洩が発生したものとして表示または警
報させる。
生検出指数ＬＥＡＫに基づき、ＤＬＥＡＫ＝（ＬＥＡＫ
）ｉ１−（ＬＥＡＫ）１・・・（８）により漏洩発生の
有無の判定を行うもので、（ＬＥＡＫ）ｌ及び（ＬＥＡ
Ｋ）Ｉｉは前記（ｉ）及び（１０の場合に対応し、で与
えられ、ＤＬＥＡＫ〉Ｏであれば正常であり、ＤＬＥＡ
Ｋ＜Ｏであれば漏洩が発生したものとして表示または警
報させる。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
についてのプロツク構成図、第３図ないし第５図は第２
図における相関回路、分散回路、指数計算回路について
の回路構成図である。 １０・・・・・・パイプライン、１１，１２・・・・・
・圧力勾配検出器。
についてのプロツク構成図、第３図ないし第５図は第２
図における相関回路、分散回路、指数計算回路について
の回路構成図である。 １０・・・・・・パイプライン、１１，１２・・・・・
・圧力勾配検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パイプラインにおける上流側と下流側に圧力勾配検
出器を付設し、これらの検出器にパイプラインにおける
漏洩発生を検出するための装置を接続したものにおいて
、上記装置を、上記検出器の出力差に基づいて、漏洩発
生検出指数ＬＥＡＫを、ＬＥＡＫ＝ｎｌｎ■＾２＿ｅ＋
２ｍただし、ｎ：データの個数 ■＾２＿ｅ：誤差分散 ｍ：フィルターの次数 により求める漏洩発生検出指数計算回路と、この計算回
路の出力として得られる漏洩発生検出指数ＬＥＡＫに基
づいて漏洩発生の有無を判定する漏洩判定回路によつて
構成したことを特徴とするパイプラインの漏洩発生検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54025744A JPS5924320B2 (ja) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | パイプラインの漏洩発生検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54025744A JPS5924320B2 (ja) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | パイプラインの漏洩発生検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55119300A JPS55119300A (en) | 1980-09-12 |
| JPS5924320B2 true JPS5924320B2 (ja) | 1984-06-08 |
Family
ID=12174325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54025744A Expired JPS5924320B2 (ja) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | パイプラインの漏洩発生検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924320B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104500982B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-02-22 | 北京华航无线电测量研究所 | 一种多通道磁传感器检测和数据采集电路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5338944A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-10 | Hitachi Ltd | Abnormality detector |
-
1979
- 1979-03-06 JP JP54025744A patent/JPS5924320B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55119300A (en) | 1980-09-12 |
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