Sejbien ta 'tnixxija
Pipeline sejbien ta 'tnixxija jintuża biex jiddetermina jekk u f'xi każijiet fejn seħħet tnixxija f'sistemi li fihom likwidi u gassijiet. Metodi ta 'skoperta jinkludu ittestjar idrostatiku wara l-erezzjoni tal-pipeline u skoperta ta' tnixxija waqt is-servizz.
In-netwerks tal-pipeline huma l-aktar mod ta 'trasport ekonomiku u sikur għaż-żejt, gassijiet u prodotti fluwidi oħra. Bħala mezz ta 'trasport fuq distanza twila, il-linji tal-pajpijiet għandhom jissodisfaw talbiet għoljin ta' sigurtà, affidabbiltà u effiċjenza. Jekk tinżamm sewwa, il-linji tal-pajpijiet jistgħu jdumu indefinittivament mingħajr tnixxija. It-tnixxijiet l-iktar sinifikanti li jseħħu huma kkawżati minn ħsara minn tagħmir ta ’skavar fil-viċin, għalhekk huwa kritiku li l-awtoritajiet jiġu msejħa qabel l-iskavar sabiex jassiguraw li ma hemm l-ebda pajpijiet midfuna fil-viċinanza. Jekk sistema tal-pajpijiet ma tinżammx sewwa, tista 'tibda tissaddad bil-mod, partikolarment fil-ġonot tal-kostruzzjoni, f'punti baxxi fejn tinġabar l-umdità, jew f'postijiet b'perfezzjonijiet fil-pajp. Madankollu, dawn id-difetti jistgħu jiġu identifikati minn għodod ta 'spezzjoni u kkoreġuti qabel ma jipprogressaw għal tnixxija. Raġunijiet oħra għat-tnixxija jinkludu inċidenti, moviment tad-dinja, jew sabutaġġ.
L-iskop primarju tas-sistemi ta 'skoperta ta' tnixxija (LDS) huwa li jgħin lill-kontrolluri tal-pajpijiet fid-detezzjoni u l-lokalizzazzjoni ta 'tnixxijiet. L-LDS jipprovdu allarm u juru dejta relatata oħra lill-kontrolluri tal-pipeline sabiex jgħinu fit-teħid tad-deċiżjonijiet. Sistemi ta 'skoperta ta' tnixxija tal-pajpijiet huma wkoll ta 'benefiċċju minħabba li jistgħu jtejbu l-produttività u l-affidabbiltà tas-sistema grazzi għal ħin ta' waqfien imnaqqas u ħin ta 'spezzjoni mnaqqas. L-LDS huma għalhekk aspett importanti tat-teknoloġija tal-pipeline.
Skond id-dokument tal-API "RP 1130", l-LDS huma maqsuma fi LDS ibbażati internament u LDS ibbażati esternament. Sistemi bbażati internament jużaw strumentazzjoni fuq il-post (pereżempju sensuri tal-fluss, tal-pressjoni jew tat-temperatura tal-fluwidu) biex jimmonitorjaw il-parametri tal-pipeline intern. Sistemi bbażati estern jużaw ukoll strumentazzjoni fuq il-post (per eżempju radjometri infrared jew kameras termali, sensuri tal-fwar, mikrofoni akustiċi jew kejbils tal-fibra ottika) biex jimmonitorjaw parametri esterni tal-pipeline.
Regoli u r-Regolamenti
Xi pajjiżi jirregolaw formalment l-operazzjoni tal-pipeline.
API RP 1130 "Monitoraġġ tal-Pajpijiet Komputazzjonali għal-Likwidi" (USA)
Din il-prattika rakkomandata (RP) tiffoka fuq id-disinn, l-implimentazzjoni, l-ittestjar u t-tħaddim ta 'LDS li jużaw approċċ algoritmiku. L-għan ta 'din il-prattika rakkomandata huwa li tassisti lill-Operatur tal-Pipeline fl-identifikazzjoni ta' kwistjonijiet rilevanti għall-għażla, l-implimentazzjoni, l-ittestjar u l-operazzjoni ta 'LDS. L-LDS huma kklassifikati f'bażi interna u bbażata esternament. Sistemi bbażati internament jużaw strumentazzjoni fuq il-post (eż. Għall-fluss, pressjoni u temperatura tal-fluwidu) biex jissorveljaw il-parametri interni tal-pipeline; dawn il-parametri tal-pipeline huma sussegwentement użati biex tiġi dedotta tnixxija. Sistemi bbażati fuq barra jużaw sensuri dedikati lokali.
TRFL (il-Ġermanja)
TRFL hija l-abbrevjazzjoni għal "Technische Regel für Fernleitungsanlagen" (Regola Teknika għal Sistemi ta 'Pipeline). It-TRFL jiġbor fil-qosor ir-rekwiżiti għal pipelines li huma suġġetti għal regolamenti uffiċjali. Ikopri pipelines li jittrasportaw likwidi li jaqbdu, pipelines li jittrasportaw likwidi li huma perikolużi għall-ilma, u ħafna mill-pipelines li jittrasportaw il-gass. Huma meħtieġa ħames tipi differenti ta 'LDS jew funzjonijiet LDS:
- Żewġ LDS indipendenti għal skoperta kontinwa ta 'tnixxija waqt operazzjoni fi stat fiss. Waħda minn dawn is-sistemi jew waħda addizzjonali għandha tkun kapaċi wkoll tiskopri tnixxijiet waqt operazzjoni temporanja, eż waqt il-bidu tal-pipeline.
- LDS wieħed għall-kxif ta 'tnixxija waqt operazzjoni magħluqa
- LDS wieħed għal tnixxija mkaxkra
- LDS wieħed għal post ta 'tnixxija mgħaġġla
Rekwiżiti
API 1155 (sostitwit bl-API RP 1130) jiddefinixxi r-rekwiżiti importanti li ġejjin għal LDS:
- Sensittività: LDS għandu jiżgura li t-telf ta 'fluwidu bħala riżultat ta' tnixxija jkun żgħir kemm jista 'jkun. Dan ipoġġi żewġ rekwiżiti fis-sistema: trid tiskopri tnixxijiet żgħar, u trid tiskoprihom malajr.
- Affidabilità: L-utent irid ikun kapaċi jafda l-LDS. Dan ifisser li għandu jirrapporta b'mod korrett kwalunkwe allarmi reali, iżda huwa daqstant importanti li ma jiġġenerax allarmi foloz.
- Eżattezza: Xi LDS huma kapaċi jikkalkulaw il-fluss tat-tnixxija u l-post tat-tnixxija. Dan irid isir b'mod preċiż.
- Robustità: L-LDS għandu jibqa 'jopera f'ċirkostanzi mhux ideali. Pereżempju, f'każ ta 'ħsara tat-transducer, is-sistema għandha tiskopri l-falliment u tibqa' topera (possibbilment b'kompromessi meħtieġa bħal sensittività mnaqqsa).
Kundizzjonijiet fi stat kostanti u temporanji
Matul kondizzjonijiet ta 'stat stabbli, il-fluss, il-pressjonijiet, eċċ fil-pipeline huma (ftit jew wisq) kostanti maż-żmien. Matul kondizzjonijiet transitorji, dawn il-varjabbli jistgħu jinbidlu malajr. Il-bidliet jinfirxu bħal mewġ permezz tal-pipeline bil-veloċità tal-ħoss tal-fluwidu. Kondizzjonijiet transitorji jseħħu f'pipeline pereżempju fil-bidu, jekk il-pressjoni fid-dħul jew fil-ħruġ tinbidel (anke jekk il-bidla tkun żgħira), u meta lott jinbidel, jew meta prodotti multipli jkunu fil-pipeline. Pajpijiet tal-gass huma kważi dejjem f'kundizzjonijiet temporanji, minħabba li l-gassijiet huma kompressibbli ħafna. Anke fil-linji tal-pajpijiet likwidi, l-effetti temporanji ma jistgħux jiġu injorati ħafna mill-ħin. L-LDS għandu jippermetti d-detezzjoni ta 'tnixxijiet għaż-żewġ kundizzjonijiet biex jipprovdu skoperta ta' tnixxija matul il-ħin operattiv kollu tal-pipeline.
LDS ibbażat internament
Sistemi bbażati internament jużaw strumentazzjoni fuq il-post (eż. Għall-fluss, pressjoni u temperatura tal-fluwidu) biex jissorveljaw il-parametri interni tal-pipeline; dawn il-parametri tal-pipeline huma sussegwentement użati biex tiġi dedotta tnixxija. L-ispiża tas-sistema u l-kumplessità tal-LDS ibbażati internament huma moderati minħabba li jużaw l-istrumentazzjoni tal-kamp eżistenti. Dan it-tip ta 'LDS jintuża għal rekwiżiti ta' sigurtà standard.
Monitoraġġ tal-pressjoni / fluss
Tnixxija tbiddel idrawlika tal-pipeline, u għalhekk tibdel il-qari tal-pressjoni jew tal-fluss wara xi żmien. Il-monitoraġġ lokali tal-pressjoni jew tal-fluss f'punt wieħed biss jista 'għalhekk jipprovdi skoperta ta' tnixxija sempliċi. Kif isir lokalment ma teħtieġx fil-prinċipju l-ebda telemetrija. Huwa utli biss f'kundizzjonijiet ta 'stat stabbli, u l-kapaċità tagħha li tittratta linji tal-pajpijiet tal-gass hija limitata.
Waves tal-Pressjoni Akustika
Il-metodu tal-mewġ tal-pressjoni akustika janalizza l-mewġ tar-rarifazzjoni prodott meta sseħħ tnixxija. Meta sseħħ ħsara fil-ħajt tal-pipeline, fluwidu jew gass joħroġ fil-forma ta 'ġett ta' veloċità għolja. Dan jipproduċi mewġ ta 'pressjoni negattiva li jinfirex fiż-żewġ direzzjonijiet fil-pipeline u jistgħu jiġu skoperti u analizzati. Il-prinċipji operattivi tal-metodu huma bbażati fuq il-karatteristika importanti ħafna tal-mewġ tal-pressjoni biex jivvjaġġaw fuq distanzi twal bil-veloċità tal-ħoss iggwidat mill-ħitan tal-pipeline. L-amplitudni ta 'mewġa ta' pressjoni tiżdied mad-daqs tat-tnixxija. Algoritmu matematiku kumpless janalizza dejta minn sensuri tal-pressjoni u huwa kapaċi fi ftit sekondi li jindika l-post tat-tnixxija bi preċiżjoni inqas minn 50 m (164 pied). Dejta sperimentali wriet l-abbiltà tal-metodu li jikxef tnixxijiet b'dijametru ta 'inqas minn 3mm (0.1 pulzier) u jopera bl-inqas rata ta' allarm falz fl-industrija - inqas minn allarm falz kull sena.
Madankollu, il-metodu m'huwiex kapaċi jinduna tnixxija kontinwa wara l-avveniment inizjali: wara l-waqfa tal-ħajt tal-pajplajn (jew il-ftuq), il-mewġ tal-pressjoni inizjali jonqos u l-ebda mewġ ta 'pressjoni sussegwenti ma jiġi ġġenerat. Għalhekk, jekk is-sistema tonqos milli tiskopri t-tnixxija (pereżempju, minħabba li l-mewġ tal-pressjoni kienu moħbijin minn mewġ tal-pressjoni transitorju kkawżat minn avveniment operattiv bħal bidla fil-pressjoni tal-ippumpjar jew il-bdil tal-valv), is-sistema ma tindunax it-tnixxija li għaddejja.
Metodi ta 'bbilanċjar
Dawn il-metodi jibbażaw fuq il-prinċipju tal-konservazzjoni tal-massa. Fl-istat kostanti, il-fluss tal-massa li tidħol f'pipeline mingħajr tnixxija tibbilanċja l-fluss tal-massa tħallih; kwalunkwe tnaqqis fil-massa li jħalli l-pipeline (żbilanċ tal-massa ) tindika tnixxija. Miżuri ta 'metodi ta' bbilanċjar u, uża parametri tal-fluss u fl-aħħar tikkalkula l-iżbilanċ li huwa stima tal-fluss ta 'tnixxija veru mhux magħruf. Tqabbil ta 'dan l-iżbilanċ (ġeneralment sorveljat fuq numru ta' perjodi) ma 'limitu ta' allarm ta 'tnixxija jiġġenera allarm jekk dan l-iżbilanċ immonitorjat. Metodi mtejba ta 'bbilanċjar ukoll iqisu r-rata tal-bidla fl-inventarju tal-massa tal-pipeline. Ismijiet li jintużaw għal tekniki mtejba tal-ibbilanċjar tal-linji huma bilanċ tal-volum, bilanċ tal-volum modifikat, u bilanċ tal-massa kkumpensat.
Metodi statistiċi
L-LDS statistiċi jużaw metodi statistiċi (eż. Mill-qasam tat-teorija tad-deċiżjoni) biex janalizzaw il-pressjoni / il-fluss f'punt wieħed biss jew l-iżbilanċ sabiex jikxfu tnixxija. Dan iwassal għall-opportunità li tiġi ottimizzata d-deċiżjoni dwar it-tnixxija jekk ikun hemm xi suppożizzjonijiet statistiċi. Approċċ komuni huwa l-użu tal-proċedura tat-test tal-ipoteżi
Din hija problema ta ’sejbien klassiku, u hemm diversi soluzzjonijiet magħrufa mill-istatistiċi.
Metodi RTTM
RTTM tfisser "Mudell Transitorju f'Ħin Real". RTTM LDS jużaw mudelli matematiċi tal-fluss ġewwa pipeline billi jużaw liġijiet fiżiċi bażiċi bħall-konservazzjoni tal-massa, il-konservazzjoni tal-momentum, u l-konservazzjoni tal-enerġija. Il-metodi RTTM jistgħu jitqiesu bħala titjib tal-metodi tal-ibbilanċjar peress li jużaw ukoll il-prinċipju tal-konservazzjoni tal-momentum u l-enerġija. RTTM jagħmilha possibbli li jiġu kkalkulati l-fluss tal-massa, il-pressjoni, id-densità u t-temperatura f'kull punt tul il-pipeline f'ħin reali bl-għajnuna ta 'algoritmi matematiċi. RTTM LDS jista 'faċilment jimmudella fluss ta' stat fiss u temporanju f'pipeline. Bl-użu tat-teknoloġija RTTM, it-tnixxijiet jistgħu jiġu skoperti waqt kundizzjonijiet stabbli u temporanji. Bi strumentazzjoni li taħdem sewwa, ir-rati ta 'tnixxija jistgħu jiġu stmati funzjonalment bl-użu ta' formuli disponibbli.
Metodi ta 'E-RTTM
E-RTTM tirrappreżenta "Mudell Transitorju Estiż f'Ħin Real", bl-użu tat-teknoloġija RTTM b'metodi statistiċi. Allura, l-iskoperta tat-tnixxija hija possibbli waqt stat fiss u kundizzjoni temporanja b'sensittività għolja, u allarmi foloz jiġu evitati bl-użu ta 'metodi statistiċi.
Għall-metodu residwu, modulu RTTM jikkalkula l-istimi , għal MASS FLOW fid-dħul u l-ħruġ, rispettivament. Dan jista 'jsir bl-użu ta' kejl għal pressjoni u temperatura fid-dħul (, ) u ħruġ (, ). Dawn il-flussi tal-massa stmati huma mqabbla mal-flussi tal-massa mkejla , , li jrendi l-fdalijiet u, . Dawn ir-residwi huma qrib iż-żero jekk ma jkunx hemm tnixxija; inkella l-fdalijiet juru firma karatteristika. Fil-pass li jmiss, ir-residwi huma suġġetti għal analiżi tal-firma tat-tnixxija. Dan il-modulu janalizza l-imġieba temporali tagħhom billi jiġbed u jqabbel il-firma tat-tnixxija ma 'firem ta' tnixxija f'database ("marki tas-swaba"). Allarm tat-tnixxija jiġi ddikjarat jekk il-firma tat-tnixxija estratta taqbel mal-marki tas-swaba '.
LDS ibbażat esternament
Sistemi bbażati fuq barra jużaw sensuri dedikati lokali. Tali LDS huma sensittivi ħafna u preċiżi, iżda l-ispiża tas-sistema u l-kumplessità tal-installazzjoni huma ġeneralment għoljin ħafna; l-applikazzjonijiet huma għalhekk limitati għal żoni speċjali ta 'riskju għoli, eż. ħdejn xmajjar jew żoni ta' protezzjoni tan-natura.
Kejbil ta 'Sejbien ta' Tnixxija Diġitali taż-Żejt
Il-Kejbils tas-Sens Diġitali jikkonsistu minn nisġa ta 'kondutturi interni semi-permeabbli protetti minn żagarella ffurmata iżolanti permeabbli. Sinjal elettriku jgħaddi mill-kondutturi interni u jiġi mmonitorjat minn mikroproċessur inkorporat ġewwa l-konnettur tal-kejbil. Il-fluwidi li joħorġu jgħaddu mill-żagarella permeabbli esterna u jagħmlu kuntatt mal-kondutturi semi-permeabbli interni. Dan jikkawża bidla fil-proprjetajiet elettriċi tal-kejbil li jinstab mill-mikroproċessur. Il-mikroproċessur jista 'jillokalizza l-fluwidu f'riżoluzzjoni ta' 1 metru tul it-tul tiegħu u jipprovdi sinjal xieraq għas-sistemi ta 'monitoraġġ jew operaturi. Il-kejbils tas-sens jistgħu jiġu mgeżwra madwar linji tal-pajpijiet, midfuna f’sub-wiċċ bil-linji tal-pajpijiet jew installati bħala konfigurazzjoni tal-pajpijiet fil-pajpijiet.
Ittestjar tal-Pajpijiet Radjometriċi infra-aħmar
Ditekters tal-emissjonijiet akustiċi
Il-likwidi li joħorġu joħolqu sinjal akustiku hekk kif jgħaddu minn toqba fil-pajp. Sensers akustiċi li jitwaħħlu fuq barra tal-pipeline joħolqu linja bażi akustika ta '"marki tas-swaba" tal-linja mill-istorbju intern tal-pipeline fl-istat tagħha mingħajr ħsara. Meta sseħħ tnixxija, sinjal akustiku li jirriżulta fi frekwenza baxxa jiġi skopert u analizzat. Devjazzjonijiet mil-linja bażi "marki tas-swaba" jindikaw allarm. Issa s-sensers għandhom arranġament aħjar bl-għażla tal-medda tal-frekwenza, għażla tal-firxa tad-dewmien tal-ħin eċċ. Dan jagħmel il-graffs aktar distinti u faċli biex jiġu analizzati. Hemm modi oħra biex tiskopri t-tnixxija. It-telefowns tal-art b'arranġament tal-filtru huma utli ħafna biex jindikaw il-post tat-tnixxija. Iffranka l-ispejjeż tal-iskavar. Il-ġett tal-ilma fil-ħamrija jolqot il-ħajt ta ’ġewwa tal-ħamrija jew tal-konkrit. Dan joħloq ħoss li jitħassar. Dan il-ħoss se jitmermer waqt li jitla 'fuq il-wiċċ. Iżda l-ħoss massimu jista 'jinqabad biss fuq il-pożizzjoni tat-tnixxija. Amplifikaturi u filtri jgħin biex iġib il-ħoss ċar. Xi tipi ta 'gassijiet imdaħħla fil-linja tal-pajp joħolqu firxa ta' ħsejjes meta joħorġu mill-pajp.
Tubi li jħossu l-fwar
Il-metodu ta 'skoperta ta' tnixxija ta 'tubu li jħoss il-fwar jinvolvi l-installazzjoni ta' tubu tul it-tul kollu tal-pipeline. Dan it-tubu - f'forma ta 'kejbil - huwa permeabbli ħafna għas-sustanzi li għandhom jiġu skoperti fl-applikazzjoni partikolari. Jekk isseħħ tnixxija, is-sustanzi li għandhom jitkejlu jiġu f'kuntatt mat-tubu fil-forma ta 'fwar, gass jew maħlul fl-ilma. Fil-każ ta 'tnixxija, ftit mis-sustanza li tnixxi tinfirex fit-tubu. Wara ċertu perjodu ta 'żmien, il-parti ta' ġewwa tat-tubu tipproduċi stampa eżatta tas-sustanzi li jdawru t-tubu. Sabiex tanalizza d-distribuzzjoni tal-konċentrazzjoni preżenti fit-tubu tas-sensor, pompa timbotta l-kolonna ta 'l-arja fit-tubu wara unità ta' skoperta b'veloċità kostanti. L-unità tad-ditekter fit-tarf tat-tubu tas-sensor hija mgħammra b'sensers tal-gass. Kull żieda fil-konċentrazzjoni tal-gass tirriżulta f '"quċċata ta' tnixxija" qawwija.
Sejbien ta 'tnixxija f'fibra ottika
Mill-inqas żewġ metodi ta ’skoperta ta’ tnixxija ta ’fibra ottika qed jiġu kkummerċjalizzati: Tqassam tat-Temperatura Distribwita (DTS) u Distribuzzjoni akustika Distribwita (DAS). Il-metodu DTS jinvolvi l-installazzjoni ta 'kejbil tal-fibra ottika tul it-tul tal-pipeline li jkun qiegħed jiġi mmonitorjat. Is-sustanzi li għandhom jitkejlu jiġu f'kuntatt mal-kejbil meta sseħħ tnixxija, ibiddlu t-temperatura tal-kejbil u jibdlu r-riflessjoni tal-polz tar-raġġ tal-lejżer, u jindikaw tnixxija. Il-post huwa magħruf billi jitkejjel id-dewmien ta 'żmien bejn meta l-polz tal-lejżer ġie emess u meta tiġi osservata r-riflessjoni. Dan jaħdem biss jekk is-sustanza tkun f'temperatura differenti mill-ambjent ta 'l-ambjent. Barra minn hekk, it-teknika mqassma tat-temperatura f'fibra ottika toffri l-possibbiltà li titkejjel it-temperatura matul il-pipeline. Skennjat it-tul kollu tal-fibra, il-profil tat-temperatura tul il-fibra huwa determinat, u jwassal għal skoperta ta 'tnixxija.
Il-metodu DAS jinvolvi installazzjoni simili ta ’kejbil tal-fibra ottika tul it-tul tal-pipeline li jkun qiegħed jiġi mmonitorjat. Il-vibrazzjonijiet ikkawżati minn sustanza li titlaq mill-pipeline permezz ta 'tnixxija tbiddel ir-rifless tal-polz tar-raġġ tal-lejżer, u tissenjala tnixxija. Il-post huwa magħruf billi jitkejjel id-dewmien ta 'żmien bejn meta l-polz tal-lejżer ġie emess u meta tiġi osservata r-riflessjoni. Din it-teknika tista 'wkoll tkun ikkombinata mal-metodu ta' Sensing Distribwit tat-Temperatura biex tipprovdi profil tat-temperatura tal-pipeline.