Artykuł dotyczy zagadnień diagnozowania wycieków z rurociągów przesyłowych cieczy. Obszarem zainteresowania jest metoda oparta na detekcji fal ciśnienia. Rozważany jest jej wariant tylko z dwoma punktami (urządzeniami) pomiarowymi, rozmieszczonymi na wlocie i wylocie rurociągu. Pod uwagę brane jest zastosowanie standardowych przetworników do pomiaru sygnałów ciśnienia oraz niestandardowej techniki pomiaru nowych sygnałów diagnostycznych. Nowe sygnały diagnostyczne, umownie nazwane sygnałami słabych interakcji, wynikają z dołączenia do rurociągu specjalnych urządzeń (korektorów). W celu porównania obu rozwiązań sprzętowych określono wskaźniki jakościowe analizowanej metody diagnozowania wycieków. Podstawę oceny stanowiły badania eksperymentalne przeprowadzone na stanowisku z modelem fizycznym rurociągu. Był to rurociąg do transportu wody, o długości 380 m i średnicy wewnętrznej 34 mm, który wykonano z rur z polietylenu (PEHD). W badaniach wykorzystano i przetestowano autorskie procedury diagnostyczne.
EN
This paper deals with leak detection in liquid transmission pipelines. Diagnostic method based on negative pressure wave detection is taken into account here. The paper focuses on variant of this method, related to the use of only two measurement points (devices), placed at the inlet and outlet of the pipeline. Standard transducers for measurement of pressure signals and non-standard elaborated technique for measurement of new diagnostic signals were used. New diagnostic signals, conventionally named the signals of weak interactions, result from the work of special devices (correctors) joined to the pipeline. In order to compare both hardware solutions key performance attributes for the analyzed leak detection method were determined. The bases of such assessment were experimental tests. They were conducted with the use of a physical model of a pipeline. The pipeline was 380 meters long, 34 mm in internal diameter and made of polyethylene (PEHD) pipes. The medium pumped through the pipeline was water. Carrying out such research, diagnostic procedures elaborated by the author were used and tested.
Praca dotyczy diagnozowania wycieków z rurociągów przesyłowych cieczy. Celem pracy jest określenie charakterystyki metody gradientowej, z oznaczeniem możliwego poziomu wykrywalności wycieków i błędów ich lokalizacji, na przykładzie jej użycia na rurociągu modelowym o 380-metrowej długości. Przedstawiono ogólną charakterystykę metody, metodykę jej zastosowania oraz uzyskane wyniki badań z symulowanymi wyciekami. Wskazano na zalety i wady metody gradientowej.
EN
This study concerns diagnosing of leakages from liquid transmission pipelines. In the introduction the problems related to diagnosing leakages from liquid transmission pipelines occurring in engineering practice are discussed. It is pointed out that construction and working of an effective and reliable leak detection system (LDS) requires use of several diagnostic methods. The methods usually work concurrently and are initiated by suitable synchronization algorithms which are used to detect changes in the state operation of a pipeline. The existing, particular leak diagnostic methods are only useful for a specified operation state of a pipeline and characteristics of the appearing leakage. In the case of pipeline operation under steady state conditions, detection and localization of single and multiple leakages can be quite effectively realized by the gradient method.This paper describes the gradient method and gives an example of its using on a laboratory testing stand with a 380-meter long model pipeline. The determination of a possible level of detecting leakage errors and leakage localization is presented in the paper. In the first section the description of leak phenomena and general charac-teristics of the gradient method are presented. In the next section a laboratory test stand is shown and conditions of the conducted tests with simulated leakages are discussed. Next, the methodology of application of the gradient method to diagnosis of simulated leakages and the obtained results (Tables 2, 3, 4) are presented. The advantages and disadvantages of the gradient method are pointed out.
Rurociągi są obiektami, które wykazują ograniczenia lub nawet brak podatności diagnostycznej, ściśle związanej z możliwością pomiaru ilościowo i jakościowo dostępnej informacji diagnostycznej. Ma to zasadniczy wpływ na mało zadowalającą skuteczność obecnie stosowanych metod diagnozowania wycieków opartych na informacji diagnostycznej w postaci pomiarów natężenia przepływu i ciśnienia w rurociągu. Wśród takich metod można wyróżnić techniki oparte na detekcji fal ciśnienia. Ich skuteczność może ulec polepszeniu poprzez zastosowanie opracowanej metody polepszania podatności diagnostycznej rurociągów. Metodę tą umownie nazwano metodą słabych interakcji międzyobiektowych. Ideę metody stanowi pozyskiwanie nowej informacji diagnostycznej, tj. sygnałów diagnostycznych. W niniejszym artykule poza teoretycznym opisem proponowanej metody przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych z jej zastosowaniem na 380-cio metrowej długości laboratoryjnym rurociągu.
EN
Transmission pipelines are the objects showing limitations or even a partial absence of the diagnostic susceptibility, which is closely connected with a possibility of the measurement of quantitatively-available and qualitatively-available diagnostic information. It has an essential influence on a hardly satisfactory efficacy of currently used leak detection methods based on diagnostic information in the form of flow and pressure measurements in pipeline. Among such methods are techniques based on pressure wave detection. The efficacy of such techniques can be improved by the use of an elaborated method of improving the diagnostic susceptibility of pipelines. This new method has been conventionally named the method of weak interactions between objects. Its essence consists in acquiring new diagnostic information i.e. diagnostics signals. Except a theoretical description of the proposed method this paper presents the results of research conducted on a 380-metre-long laboratory pipeline.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca dotyczy diagnozowania wycieków z rurociągów. Praktyka eksploatacyjna pokazuje, że rurociągi są obiektami o słabej podatności diagnostycznej, co ma zasadniczy wpływ na skuteczność diagnozowania wycieków. Powstał zatem problem polepszania podatności diagnostycznej rurociągów. Jego rozwiązaniem jest proponowana metoda polepszania podatności diagnostycznej rurociągów, umownie nazwana metodą słabych interakcji międzyobiektowych. Istotą metody jej pozyskiwanie nowej informacji diagnostycznej, którą są mierzalne sygnały oddziaływań, wynikające z pracy obiektu badawczego (korektora) - dołączonego do diagnozowanego obiektu (rurociągu). Na przykładzie prezentowanych wyników badań eksperymentalnych, pokazano, że dzięki tej nowej informacji diagnostycznej można uzyskać polepszenie podatności diagnostycznej rurociągów, a stad zwiększenie skuteczności diagnozowania wycieków realizowanego dotychczasowymi metodami.
EN
This work concerns diagnosing of leakages from pipelines. Operation practice shows that pipelines are the objects of weak diagnostic susceptibility, which has a basic influence on the efficacy of their diagnosis. Therefore, there is a problem of improving their diagnostic susceptibility. To solve this problem, it is advisory to use the method of improving diagnostic susceptibility of pipelines, conventionally named the method of weak interobject interactions. The essence of this method is acquiring new diagnostic information, which is measurable signals of interactions resulting from the work of a testing object (corrector) joined to a diagnosed object (pipeline). On the example of results of the experimental research it has been shown that thanks to this new diagnostic information it is possible to improve the diagnostic susceptibility of pipelines, and, thus increase the efficacy of diagnosing of leakages conducted by means of the methods used hitherto.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono podstawowe informacje na temat rurociągów przesyłowych do transportu ciekłych mediów, ich otoczenia i przebiegu procesu tłoczenia, istotne w aspekcie realizacji względem tych obiektów działalności diagnostycznej w zakresie diagnozowania wycieków.
EN
In this work basic information about the transmission pipelines to transport liquid media, their environment and run of pumping process, significant in aspect realization diagnostic activity in range of leak detection, has been pressented.
Praca dotyczy diagnozowania wycieków z rurociągów. Poruszany jest problem polepszania podatności diagnostycznej tego typu obiektów. Pokazano, że w przypadku rurociągów istnieje możliwość pozyskiwania nowej cennej informacji diagnostycznej. Informacją tą są sygnały interakcji, wynikające z pracy obiektu badawczego (korektora) dołączonego do badanego (diagnozowanego) obiektu. Dzięki tej informacji można uzyskać polepszenie podatności diagnostycznej rurociągów, a stąd zwiększenie skuteczności diagnozowania wycieków, realizowanego dotychczasowymi metodami. Oprócz teoretycznego opisu rozwiązania, prezentowane są wyniki badań eksperymentalnych, przeprowadzonych na stanowisku badawczym z rurociągiem modelowym.
EN
This work concerns diagnosing of leaks from pipelines. The problem of improving diagnostics susceptibility of these objects is addressed. There is shown that is possibility of improving diagnostics susceptibility of pipelines by means of causing measurable signals of interactions between a tested object (pipeline) and a specially joined testing object (corrector). Signals of a weak interaction is a desirable piece of diagnostic information. Thanks to this information there is possibility of improving diagnostics susceptibility and the diagnosis, realised by current methods, to become more effective. Except theoretical description of proposed solution, the results of diagnostic researches with simulated leaks, conducted on special pipeline model station are also presented.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Leak detection and location play an important role in the management of a pipeline system. Some model-based methods, such as those based on the extended Kalman filter (EKF) or based on the strong tracking filter (STF), have been presented to solve this problem. But these methods need the nonlinear pipeline model to be linearized. Unfortunately, linearized transformations are only reliable if error propagation can be well approximated by a linear function, and this condition does not hold for a gas pipeline model. This will deteriorate the speed and accuracy of the detection and location. Particle filters are sequential Monte Carlo methods based on point mass (or “particle”) representations of probability densities, which can be applied to estimate states in nonlinear and non-Gaussian systems without linearization. Parameter estimation methods are widely used in fault detection and diagnosis (FDD), and have been applied to pipeline leak detection and location. However, the standard particle filter algorithm is not applicable to time-varying parameter estimation. To solve this problem, artificial noise has to be added to the parameters, but its variance is difficult to determine. In this paper, we propose an adaptive particle filter algorithm, in which the variance of the artificial noise can be adjusted adaptively. This method is applied to leak detection and location of gas pipelines. Simulation results show that fast and accurate leak detection and location can be achieved using this improved particle filter.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.