JPS6251411B2 - - Google Patents

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JPS6251411B2
JPS6251411B2 JP17456380A JP17456380A JPS6251411B2 JP S6251411 B2 JPS6251411 B2 JP S6251411B2 JP 17456380 A JP17456380 A JP 17456380A JP 17456380 A JP17456380 A JP 17456380A JP S6251411 B2 JPS6251411 B2 JP S6251411B2
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JP
Japan
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signal
time
clock
leak
pipeline
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JP17456380A
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English (en)
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JPS5798833A (en
Inventor
Koji Shimada
Junichi Kuroe
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5798833A publication Critical patent/JPS5798833A/ja
Publication of JPS6251411B2 publication Critical patent/JPS6251411B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、石油類の長距離大量輸送手段とし
てのパイプラインの如き、流体輸送路における漏
洩検知システム用の時計装置の時刻校正装置に関
するものである。
パイプラインは、経済性の面でも、安全性の面
でも、石油類の長距離大量輸送手段として優れた
手段であるが、不測の事故(主として土木工事な
どの外部要因による)などのため漏洩が発生した
とき、これを速やかに検知することが必要であ
る。かかる漏洩検知のためのシステムは、様々な
方式がすでに開発されているが、この発明が関係
するのは、圧力波法による漏洩検知システムであ
るので、以下、このシステムについて説明する。
パイプラインのいずれかの地点で漏洩が発生す
ると、漏洩量の大きさに比例した圧力の急激な低
下を生ずる。そしてこの急激な、非定常な圧力低
下の波は、その漏洩個所から上、下流方向へパイ
プラインに沿つて、ある速度で伝播する。
この圧力波を検知することにより、漏洩の発生
ならびにその個所をみつけるのがこの方式であ
る。この漏洩による圧力波伝播現象の特長を利用
して、いくつかの漏洩検知の方法が考えられる。
検知方法を説明する前に、伝播現象の特長を述べ
る。
(イ) 既知パイプラインにおいて、流体の物理的性
質(比重量、体積弾性係数)がわかつていれば
容易に圧力波の伝播速度が式(1)より求められ、
一様な流体ではこの伝播速度はパイプラインに
沿つてほぼ一定である。
ここで γ:液体の比重量 Kg/m3 E:パイプのヤング率 Kg/m2 K:体積弾性係数 Kg/m2 D:パイプ内径 m e:パイプ肉厚 m このことは圧力波を検知することにより、漏
洩個所を予測できることを示している。
(ロ) 漏洩によつて生ずる圧力変化は必ず圧力降下
となる。このことは人為的な弁、ポンプ動作変
化によつて生ずる過度現象が、上、下流側で逆
の現象(一方が圧力上昇すると他方は圧力降下
となる)を起こすため、圧力変動が漏洩によつ
て発生したものか否かの判断が容易であること
を示している。
以上の特長を利用して漏洩検知を行なうことが
できる。第1図を参照して漏洩検知方法を説明す
る。
第1図は、パイプラインにおいて、漏洩点より
伝播する圧力波の状態を示す説明図である。同図
において、発タンク1から着タンク2へ、パイプ
ライン3により石油が輸送されており、点4にお
いて漏洩が発生したものとする。なお、〜は
パイプラインに沿つた測定点を表わし、L1〜L5
はそれぞれ測定点間の距離を示し、Xは漏洩点4
と測定点との間の距離を示す。また〜は圧
力波の伝播順序を示し、tA〜tFはそれぞれの測
定点における圧力波の到達時間を示す。
さて、パイプライン全長に渡つて圧力波伝播速
度aが一定のとき、測定点2個から漏洩個所を検
知する方法を説明する。このa=一定となる条件
は (a) パイプライン内を同一種の液体が流れ、 (b) パイプおよびパイプの埋設条件がライン全長
で同じとき である。
測定点,間で漏洩が発生したとすると、 tD=X/a tE=(L4−X)/a なる時間を要して圧力波は測定点へと伝播する。
この2式より、 X=1/2{a(tD−tE)+L4} ……(2) なる式を与える。すなわち二測定点で圧力波を検
知した時間の差(tD−tE)を求めれば、a,
L4は既知であるから測定点から漏洩個所まで
の距離Xが式(2)より求められる。
この方式は伝播速度aを前もつて正確に求めて
おき、圧力を常時測定し、圧力変動を検知しなけ
ればならない。一般には比較的短いパイプライン
の両端だけに測定点を設ける場合に適している。
しかし、上述の方式ではライン全長に沿つて伝播
速度が一定でなければならず、異種の液体を輸送
する場合とか、長いパイプラインではパイプ条件
も異なるのが普通であるためこの方式では誤差を
生ずる。このような場合には以下に記す方式があ
る。
第1図に示すように、ライン3に沿つて多数の
測定点〜を設け、各点において連続的に圧力
を測定する。漏洩が発生すると圧力波の伝播は図
に示すようにD,E,C,F……の順に伝播し、
その到達時間はtD,tE,tC,tF……となるか
ら式(2)を用いて、漏洩個所は X=1/2{a(tD−tE)+L4} となる。一方伝播速度aは隣接する測定点間の到
達時間の差より、 a=(L/t−t)=(L/t−t) となるから、この平均値aMを用いて、 X=1/2{aM(tD−tE)+L4} ……(3) を用いれば、漏洩点を求める場合の誤差として、
測定点間の距離、時間測定誤差だけになる。
さて、圧力波法による漏洩検知システムの原理
を詳しく説明したが、このシステムによる場合、
各測定点における圧力波到達時刻の時間差から演
算によつて漏洩個所を求めている。いま、漏洩検
知演算を、例えばパイプライン入口側で実施する
とした場合、パイプラインの距離が短かければ、
パイプライン出口側に設けた圧力波検出器からの
信号を、そのままパイプライン入口側へ直送し、
入口側の圧力波検出器で検出した信号と共に、演
算器に入力すれば圧力波到達時刻の時間差の検出
は容易であり、該時間差から漏洩個所の演算も可
能である。しかしながら、パイプラインの距離が
長い時には、パイプライン出口側の圧力波検出器
からの信号を、伝送時間を無視できる程度に瞬時
的に入口側へ直送するのが難しい為、パイプライ
ン出口側で圧力波を検知した時刻を読み取つてそ
の時刻をパイプライン入口側の演算器に、入口側
で圧力波を検出した時刻と共に入力する必要があ
る。この場合、当然のことながら、パイプライン
入口側と出口側の時刻測定の基準が合致していな
くてはならない。
第2図は、パイプラインが長い場合の漏洩検知
システムの従来の構成例を示すブロツク図であ
る。同図を参照する。パイプライン3の入口側に
は、圧力波検出器11、変化率演算回路21、時
刻読込ゲート31、時計装置41、バツフアレジ
スタ51、信号受信器61、演算回路71、表示
装置81が設けられ、出口側には、圧力波検出器
12、変化率演算回路22、時刻読込ゲート3
2、時計装置42、バツフアレジスタ52、信号
送信器62が設けられており、信号送信器62と
受信器61の間は通信回線により結ばれている。
圧力波検出器11,12は、パイプライン3中
の圧力波を検出し、信号を出力する装置である。
変化率演算回路21,22は、圧力波検出器か
らの出力信号(圧力を表わす)の変化率が或る設
定値以上のとき、読込ゲート・オン信号を出力す
る。時刻読込ゲート31,32は、読込ゲート・
オン信号を受けると、時計装置41,42の時刻
をバツフアレジスタ51,52へ出力する。時計
装置41,42には時刻校正回路が内蔵されてい
る。バツフアレジスタ51,52は、時刻を一時
記憶する。信号受信器61は、信号送信器62
が、バツフアレジスタ52に一時記憶している時
刻を送信してくるのを受信する。演算回路71
は、バツフアレジスタ51と62にそれぞれ一時
記憶された時刻を入力され、前記(2)式による演算
を行なつて漏洩個所を算出し、表示装置81に表
示する。
かかる漏洩検知システムが正しく機能するため
には、前述したとおり、時計装置41と42の時
刻が正しく合つていなくてはならない。従つて、
日本標準時刻(例えばNHKの時報)により、入
口側と出口側の時計装置の時刻校正等を行なうこ
とが必要になる。この場合、パイプライン入口側
と出口側では、時計装置の時刻校正を行なう人が
異なり、時刻校正の正確さを期するのが難しいと
いう欠点がある。ちなみに、パイプライン中の圧
力伝播速度を1000m/sとすれば、時刻校正にお
いて200msの誤差があれば、漏洩個所検出誤差は
200mにもなる。それを回避する為に、自動時刻
校正装置を設置して正確さを期す(例えば、放送
局で使つているような高性能のもの)とすると、
非常に高価な装置となる。安価な時刻校正装置で
は、せいぜい秒単位の正確さしか期待できないの
で、漏洩検知システムに用いるには不適である。
この発明は、上述のような、従来技術における
問題点を解決するためになされたものであり、従
つてこの発明の目的は、パイプラインの漏洩検知
システム用時計装置に用いて好適な時刻校正装置
を比較的低廉なコストで提供することにある。
この発明の構成の要点は、時刻設定用数値設定
器と、該設定器に設定された数値をゲート回路を
介して入力され設定されるデジタル時計とを有し
てなる時計装置のほか、信号を検知したとき出力
を発して前記ゲート回路をオンに転じる信号検知
装置をパイプラインの両端にそれぞれ設けると共
に、両信号検知装置を結ぶ信号回線中に信号発生
手段を設け、時刻校正を必要とするとき、前記信
号発生手段より信号を発生し、前記各検知装置が
これを同時に検知することにより、前記各時計装
置内の前記ゲート回路をオンにして設定数値をデ
ジタル時計に入力して設定するように構成した点
にある。
次に図を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。
第3図は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク図、第4図は、第3図における時計装置
9,9aの構成を示す詳細ブロツク図である。
第3図において、パイプライン入口側には、時
計装置9、信号断検知装置6が、また出口側には
同じく時計装置9a、信号断検知装置6aがそれ
ぞれ配置され、両検知装置6,6a間を結ぶ回線
5には信号発生装置8と時刻校正指令スイツチ7
とが図示の如く接続されている。ここで、信号断
検知装置6,6aは、回線5に流れている信号電
流が或る設定値未満に低下したとき、接点10,
10aを閉じて接点出力を発する装置である。時
刻校正指令スイツチ7は、時計装置9,9aの時
刻校正を行なうときに、通信回線5の回路を開と
するスイツチである。信号発生装置8は、通信回
線5の回路において、スイツチ7が閉じていると
き、信号断検知装置6,6aが接点10,10a
を閉じて接点出力を発することのないよう充分な
大きさの信号電流を供給する装置である。
第4図を参照する。時計装置9,9aは、時刻
校正開始スイツチ91、時刻設定用数値設定器9
2、ゲート回路93、発振器94、デジタル時計
95、出力制御部96から構成されている。スイ
ツチ91は、時刻校正を行なわんとするときに、
予めオンにしておくスイツチである。設定器92
は、デジタル時計95に設定したい時刻を数値で
予め入力されて設定されている数値設定器であ
り、例えば11時23分15秒の如く設定される。ゲー
ト回路93は、出力接点10とスイツチ91が共
にオンのとき開いて、設定器92に設定されてい
る設定数値をデジタル時計95へ入力するゲート
回路である。発振器94は、一定周期のパルス
(例えば1msパルス)をデジタル時計95へ送出
する。デジタル時計95は、時刻設定用数値設定
器92からゲート回路93を介して設定された時
刻(秒以下の単位は零とみなす。例えば11時23分
15秒と設定されたならば、11時23分15秒0000ミリ
秒とみなす。)に、発振器94からのパルスを加
えて時刻に変換して出力する。出力制御部96
は、デジタル時計95の時刻を外部へ出力する回
路である。
次に第3図、第4図を参照して動作を説明す
る。この発明による装置により、時計装置9,9
aの時刻校正を行なう場合、次のようにする。パ
イプライン入口側及び出口側に設置された各時計
装置の時刻設定用数値設定器92を、設定したい
所望の時刻にそれぞれ設定する。これは、必ずし
も日本標準時に合せて設定する必要は無く、任意
の時間に、例えば00時00分00秒と設定しても良
い。尚、パイプライン入口側と出口側で設定数値
は同一でなければならぬが、設定するタイミング
はそれぞれ任意で良い。次に、パイプライン入口
側と出口側のそれぞれの時刻校正開始スイツチ9
1を閉じる。上記条件がそろつたならば、時刻校
正指令スイツチ7を開いて回線5を断にすると、
入口側と出口側それぞれの信号断検知装置6,6
aが動作して接点10,10aを閉じ、接点出力
を時計装置9,9aへ送る。時計装置9,9aで
は、そのため、ゲート回路93がオンとなり、時
刻設定用数値設定器92の設定値が、デジタル時
計95に設定され、時計装置9と9aはそれぞれ
同じ設定時刻から計時を開始する。又、時刻校正
開始スイツチ91は、時刻校正をしない時には開
いておき、例えば信号発生装置8の故障や、回線
5の断線時等により誤つて接点10,10aから
出力が発せられた時の誤設定防止を図ることがで
きる。
尚、時刻校正開始スイツチ91は、信号発生装
置8や回線5の信頼性が高く、誤設定入力の恐れ
がなければ、無くてもよい。また時刻校正指令ス
イツチ7や信号発生装置8の設置場所は、任意で
よい。また時刻設定用数値設定器92は、演算装
置内に予めソフトウエア的に記憶設定された数値
を使用することにより、省略してもよい。信号発
生装置8の発生する信号形態としては、直流電流
(電圧)、交流電流(電圧)、高周波交流信号等何
ずれでも良く、その形態は問わない。従つて信号
断検知装置6,6aも、適宜の形態をとる信号の
断を検知するものであればよく、例えば不足電流
継電器等が使用される。また、ここでは信号断を
検出して、時計設置9,9aのトリガー信号とし
ているが、その逆でも構わない。即ち信号断でな
く信号有を検知してトリガー信号とするようにし
てもよい。
以上説明した通りであるから、この発明によれ
ば、流体漏洩検知システム用の複数個の時計装置
において、時間のずれなく同時に時刻校正を行な
いうる装置を、比較的低廉なコストで提供できる
という利点がある。
この発明は、石油パイプラインの圧力波法によ
る漏洩検知システムに適用されるが、そのほか、
同一時刻に校正されるべき複数個の時計装置を含
む如何なるシステムにも適用可能であることは勿
論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、パイプラインにおいて、漏洩点より
伝播する圧力波の状態を示す説明図、第2図は、
漏洩検知システムの従来の構成例を示すブロツク
図、第3図は、この発明の一実施例の構成を示す
ブロツク図、第4図は、第3図における時計装置
の構成を示す詳細ブロツク図、である。 符号説明、1……発タンク、2……着タンク、
3……パイプライン、4……漏洩地点、5……通
信回線、6……信号断検知装置、7……時刻校正
指令スイツチ、8……信号発生装置、9……時計
装置、10……出力接点、11,12……圧力波
検出器、21,22……変化率演算器、31,3
2……時刻読込ゲート、41,42……時計装
置、51,52……バツフアレジスタ、61……
信号受信器、62……信号送信器、71……演算
回路、81……表示装置、91……時刻校正開始
スイツチ、92……時刻設定用数値設定器、93
……ゲート回路、94……発振器、95……デジ
タル時計、96……出力制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 流体輸送路の途中において漏洩が起きたとき
    発生する流体圧力変化の伝播波を、該輸送路の漏
    洩個所をはさんで位置する2点において受信し、
    その受信時刻の差から漏洩個所を検知する漏洩検
    知システム用として、前記2点にそれぞれ設けら
    れる時計装置の時刻校正装置であつて、時刻設定
    用数値設定器と、該設定器に設定された数値をゲ
    ート回路を介して入力され設定されるデジタル時
    計とを有してなる時計装置のほか、信号を検知し
    たとき出力を発して前記ゲート回路をオンに転じ
    る信号検知装置を前記2点にそれぞれ設けると共
    に、両信号検知装置を結ぶ信号回線中に信号発生
    手段を設けて成り、時刻校正を望むとき、前記信
    号発生手段より信号を発生し、前記各検知装置が
    これを同時に検知することにより、前記各時計装
    置内の前記ゲート回路をオンにして設定数値をデ
    ジタル時計に設定するようにしたことを特徴とす
    る流体輸送路漏洩検知システム用時計装置の時刻
    校正装置。
JP17456380A 1980-12-12 1980-12-12 Time calibrating device for clock device used in leakage detecting system in fluid transporting path Granted JPS5798833A (en)

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