SA02230085B1 - جهاز لاكتشاف التسرب leakage وتحديد موضع التسرب - Google Patents

Abstract

الملخص: يتعلق هذا الاختراع بجهاز لإكتشاف التسرب leakage وتحليل موضع التسرب leakage، به خط تجميع collection line قابل للنفاذية permeable والذي يوصل مع مضخة (٢)، لوسط النقل ومع مجس sensor واحد على الأقل (٤أ) لعادة (M) هاربة في حالة حدوث تسرب leakage. ووفقا للإختراع، يكون خط التجميع collection line (١) عبارة عن مصادر مغصولة تبادليا محددة (٧) للغاز gas القابل للكشف (G) كعلامات مسافات عند نقاط معروفة، وبالتالي يخصص كل مجس sensor (٤أ) للعادة للهاربة (M) لمجس sensor مجاور (٤ب) للغاز G) gas).،

Description

الا جهاز لإكتشاف التسرب ‎leakage‏ وتحديد موضع التسرب الوصف الكامل خلفية الإختراع:- يتعلق هذا الإختراع بجهاز لإكتشاف التسرب 06 وتحديد موضع التسرب» به خط تجميع ‎collection line‏ قابل للنفاذية ‎permeable‏ والذي يوصل مع مضخة لوسط ‎Jl‏ ومع مجبس 7 واحد على الأقل للمادة الهاربة في حالة حدوث تسرب.

° ويعرف هذا الجهاز من البراءة الألمانية رقم ‎DE 24 31 907 C3‏ ويستعمل كنظام إكتشاف التسرب ‎leakage‏ وتحديد موقعه ‎«(LEOS)‏ على سبيل المثال على خط أنابيب ‎pipeline‏ (غاز ‎gas‏ ‏أو بترول ‎٠ (oil‏ وإذا هربت مادة من مكان تسرب ‎leakage‏ في خط الأنابيب ‎cpipeline‏ تمر هذه المادة في خط التجميع ‎collection line‏ بالإنتشار وينقل بالتالي بواسطة وسط النقل من خلال خط التجميع ‎collection line‏ إلى مجس ‎csensor‏ بواسطة المضخة؛ ويكتشف هناك. ثم يحدد موضع

‎٠‏ التسريب على أساس مدة النقل ومعدل التدفق المعروف. ونظراً لطول خط التجميع ‎collection line‏ الذي يصل في حالة خطوط الأنابيب ‎pipelines‏ ‎Sa‏ 800 كم؛ الذي يزيد تظهر مشكلة أو سبب التغيرات؛ الحتمية (غير الممكن تجنبه) في الكثافة؛ والضغط ودرجة الحرارة لوسط النقل الغازي بإمتداد خط التجميع ‎collection line‏ وبسبب الإنحدار للضغط العالي الضروري لنقلهاء لا يكون معدل تدفقها ثابت عبر خط التجميع ‎collection line‏ كله ‎\o‏ وقد تتغير كذلك؛ بحيث تنخفض دقة تحديد موضع التسرب ‎leakage‏ مع زيادة طول خط التجميع ‎.collection line‏ الوصف العام للإختراع:- لذلك يكون هدف الإختراع هو ‎da)‏ جهازاً لإكتشاف التسرب ‎leakage‏ وتحديد موضعه 4 تتحسن دقة تحديد موضع التسرب ‎Ja leakage‏ في ‎Alla‏ خط تجميع ‎collection line‏ طويل. 7 ويتحقق هذا ‎cing)‏ وفقاً للإختراع؛ بواسطة جهاز له السمات التي في عنصر الحماية رقم ‎١٠‏ لأن خط التجميع ‎collection line‏ يكون مصادر مفصولة بينياً معينة للغاز ‎gas‏ القابل للكشف

© كعلامات مسافات عند نقاط ‎dime‏ ويخصص المجس 7 للمادة الهاربة لمجس ‎sensor‏ مجاور للغاز ‎gas‏ القابل لإكتشاف؛ يمكن الوصول لتحديد دقيق لموضع التسرب ‎leakage‏ حتى إذا كان معدل تدفق وسط النقل في خط التجميع ‎collection line‏ غير معروف. ويكفي كذلك؛ بالنسبة للمواضع التي عندها ‎Jay‏ الغاز ‎gas‏ القابل للكشف إلى خط التجميع لتحدد بدقة. وفي تلك الحالة؛ © في مجس ‎sensor‏ يعمل أقصى ظهور للغاز ‎gas‏ القابل للكشف كعلامات مسافات والتي يجب تخصيصها لموضع معين على خط التجميع. وإذا ظهرء مثلاًء أقصى حد لمادة بين القيمة القصوى الثانية والثالثة للغاز ‎cgas‏ يسبب هذا دخول المادة في خط التجميع ‎collection line‏ بين المصدرين الثاني والثالث للغاز ‎gas‏ القابل للكشف. ونظراً لأن أماكن هذه المصادر تكون مسجلة بدقة, وبالإضافة لذلك.؛ يمكن رسم المحصلة من المسافة بين أقصى ظهور للمادة وأقصى غاز ‎gas‏ مجاور ‎Vo‏ مرتبط بمسافة مكان التسرب 06 من موضع المصدر المناظرء يتحقق التحديد الدقيق للتسرب بشكل موثوق فيه. ومن الممكن؛ أساساً؛ أن تستعمل مجساً ‎sensor‏ وحيداً لإكتشاف كل من المادة والغاز ‎.gas‏ ‏وفي تلك الحالة؛ قد تتطابق المادة والغاز ‎gas‏ القابلين للإكتشاف. ويفضل على أية حال» أن يزود ‎gas jl‏ قابل للكشف والذي لا يناظر المادة الهاربة ‎escaping substance‏ في ‎Ala‏ التسريبء وفي ‎Vo‏ تجسيم مفضل بشكل خاص يشترط إستخدام مجس ‎sensor‏ للمادة الهاربة التي لا تسجل الغاز ‎gas‏ ‏ونتيجة لذلك؛ فإن أماكن التسريب التي توجد أيضاً في منتصف المسافة تقريباً لعلامات المسافات يمكن إكتشافها كذلك بدقة وبحساسية عالية للإكتشاف. وفي تجسيم معين مفضل للإختراع يوضع عامل حفازء لا يتأثر به المجس ‎sensor‏ لتحويل الهيدروجين ‎hydrogen‏ إلى ماء بعد المجس الخاص بالمادة الهاربة ‎substance‏ ع800010©. ويضمن ‎Ye‏ ذلك ألا تتعرض الإشارة المقاسة المسجلة بواسطة مجس للمادة الهاربة من التسرب ‎leakage‏ لتدخل من الهيدروجين ‎hydrogen‏ ثم توجد مجسات ‎sensors‏ مستقلة لكي تكتشف الهيدروجين ‎hydrogen‏

م وبصفة خاصة؛ قد تكون علامات المسافات؛ عبارة عن أقطاب موجبة تقريبية تمثل مصادر الهيدروجين ‎hydrogen‏ وتوضع تلك الأقطاب الموجبة (الأنودات ‎diy ll (anodes‏ على خط أنابيب ‎pipeline‏ أماكن معروفة بدقة؛ لمنع تأكل خط الأنابيب ‎pipeline‏ وتشتمل الأنودات 8 التقريبية بوجه عام على الألومنيوم ‎aluminium‏ الذي يتصل كهربياً مع خط الأتابيب ‎pipeline ©‏ ويولد عنصراً كهروكيميائياً ‎Cua electrochemical‏ يكون خط الأتابيب ‎pipeline‏ هو - القطب السالب (الكاثود ‎(cathode‏ الذي عنده ينطلق الهيدروجين ‎chydrogen‏ عندئذ يدخل هذا الهيدروجين ‎hydrogen‏ إلى خط التجميع ‎collection line‏ كغاز ‎gas‏ قابل للكشف عن أماكن معروفة بدقة. وكبديل» قد يحتوي علامات المسافات على أجسام معدنية والتي تتكون من معدن نبيل جداً ‎ga ٠‏ الأنودات ‎anodes‏ التقريبية وتوصل كهربياً مع الأخيرة لتوليد عنصراً كهروكيميائياً ‎electrochemical‏ منفصلاً. وفي تلك الحالة؛ ينتج الهيدروجين ‎hydrogen‏ بشكل مؤكد ومستمر عند الأنود التقريبي؛ أو عند جسم معدني متصل مع الأنود التقريبي؛ في حالة خط تجميع ‎collection line‏ ممدد تحت الماء. ويكون الجسم المعدني؛ الذي يعمل ككاثود ‎cathode‏ معزولاً كهربياً عن الأنود التقريبي؛ ‎Sa V0‏ بالبلاستيك. ومتصل بواسطة خط كهربي مع الأنود التقريبي. ويفضل» أن تكون المضخة المزودة هي مضخة ضغط متصلة في إتجاه التدفق مع بداية خط التجميع ‎line‏ «00116000. ويتميز هذاء مقارنة مع إستعمال مضخة شفطء؛ بإمكانية بناء فرق ضغط عال بإمتداد خط التجميع؛ يتجاوز مضاعفات فرق الضغط الأقصى الذي قد يتحقق باستخدام مضخة ‎bail‏ بحيث يمكن إستعمال النظام عبر مسافات أكبر من ‎١١5‏ كم بدون الحاجة لإعداد ‎de gana‏ أنظمة ‎Yo‏ على التوالي. وبمعنى آخرء قد ينتج فرق الضغط العالي هذا في خط التجميع ‎collection line‏ بحيث يظل التدفق الكافي لوسط النقل موجوداً حتى بعد عدة ‎٠٠١‏ كم. وباستخدام مضخة ضغط عندئذ؛ يمكن نقل وسط النقل بإحكام عبر مسافة كبيرة جداً بدون الحاجة لمضخات إضافية. وهذا يجعل من

ّ| مج الممكن إستخدام الإختراع على خط أنابيب 6 ممدد تحت الماء عبر مسافات كبيرة (حتى ٠كم)؛ ‎OY‏ في تلك الحالة نحتاج لمحطة مكلفة للمضخة فقط عند بداية أو نهاية خط التجميع. وفي تجسيم آخر مفيد. مخصص ‎Lil‏ التجميع ‎dc gana collection line‏ من وحدات المجس 7 المفصولة عن بعضها للمادة الهاربة والغاز ‎cgas‏ وكذلك كل وحدات المجس ‎sensor‏ ‏© توصل عن طريق مصدر كهربي وخط قياس مع وحدة تقييم في نهاية خط التجميع. وتسبب الحقيقة أن مجموعة وحدات المجس ‎sensor‏ تخصص لخط التجميع في وجود ميزة أن المادة المشتتة في الخط يكتشف بسرعة أكثر من التي يمكن تحقيقها في حالة مسافة نقل طويلة حتى نهاية خط التجميع ‎collection line‏ وبالإضافة لذلك؛ بعد أن تم نقل المادة عبر مسافة طويلة ‎das‏ قد يوزع عبر مسار أنابيب أطول منه في حالة الإختراق؛ مما يجعل الإكتشاف أكثر صعوبة. ‎٠‏ وتتطلب وحدات الإحساس المستقلة فقط مصدراً كهربياً وخط قياس لإرسال القيم المقاسة إلى وحدة تقييم مركزية في نهاية خط التجميع ‎collection line‏ وعند تلك النقطة؛ في هذه الحالة؛ يمكن مراقبة كل جزء من المسار بين المضخة ووحدة المجس ‎sensor‏ الأولى؛ وبين وحدتي مجس 80802 متجاورتين أو بين وحدة المجس ‎sensor‏ الأخيرة في خط التجميع ‎collection line‏ ووحدة مجس إضافية في وحدة التقييم على حدة. ‎\o‏ وقد تتراوح المسافة بين وحدات المجس 7 بين ‎-٠١‏ 00 كم بينما قد يتراوح طول خط التجميع كله من ‎Er‏ إلى 8060 كم. يمد الجهاز موضع الإختراع ميزة أن أنظمة اكتشاف التسرب ‎leakage‏ وتحديد موضعه ‎(LEOS)‏ المعروفة من قبل؛ قد تستعمل كذلك عبر مسافات طويلة ‎Sia clan‏ حتى ‎Avs‏ كم؛ وتناسب كذلك خطوط الأنابيب ‎pipelines‏ أسفل سطح الماء. ‎Ye‏ ويشرح جهاز إكتشاف وتحديد موضع التسرب وققاً لموضع الإختراع بالتفصيل بالرجوع لأمثلة التجسيم المبينة في الرسومات؛ التي فيها:

شرج مختصر للرسومات: - شكل رقم ‎١‏ يوضح جهازاً وفقاً للإختراع في ‎oly‏ تخطيطي؛ و شكل رقم ‎١‏ و ¥ يوضح تجسيمات أخرى مفيدة؛ ‎Und‏ على هيئة مخططات بيانية أساسية. الو صف التفصيلي:-

° يوضح شكل رقم ‎١‏ خط تجميع ‎5٠٠0 sao) collection line‏ كم في الطول ومزود بمجموعة وحدات مجس ‎sensor‏ 4؛ لنظام إكتشاف وتحديد موضع التسرب ‎leakage‏ المعروف من قبل؛ الذي ‎fay‏ عند مضخة ‎oF‏ بالتشغيل كمضخة ضغطء وينتهي عند وحدة تقييم ؟ فيها توضع وحدة المجس نهائية ؛. وتخصص وحدات المجس الأخرى ؛ على مسافات بينية لخط التجميع ‎.١ collection line‏ وتشتمل كل وحدة مجس 860507 ؛ على مجس ‎sensor‏ ؟أ للمادة "24" الهاربة

‎Vs‏ في ‎Alla‏ التسرب ‎leakage‏ وإذا هربت المادة "24" عند النقطة )© من خط أنابيب ‎pipeline‏ مجاور ©٠؛‏ المتصل تحت الماء مع خط التجميع؛ تمر المادة "14" إلى خط التجميع ‎١‏ وتنتشر في الأخيرة وعند التشغيل التالي للمضخة؛ ينتقل مع وسط النقل "1" المتدفقة في خط التجميع ‎١‏ إلى وحدة المجس 7 التالية ؛ وتسجل هناك. وتوصل كل وحدات المجس ‎sensor‏ ؛ ‎Lae‏ عن طريق مصدر

‏كهربي وخط قياس ‎١‏ مع وحدة التقييم ‎oF‏ حيث يتم بعد ذلك تحديد مكان التسرب ‎Jeakage‏ ‎Vo‏ ولكي لا نحتاج لحساب معدل التدفق في خط التجميع ‎collection line‏ الطويل جداً ‎١‏ لكي نحسب موضع التسرب؛ توضع ‎gas Jl V las‏ القابل ‎«G cad Sl‏ وخصوصاً الهييدروجين ‎hydrogen‏ عند أماكن معروفة وتعمل كعلامات مسافات. وفي تجسيم المثال؛ تتكون من أنودات تقريبية ‎A‏ توضع بشكل تقليدي على خط أنابيب ‎pipeline‏ © ممدد تحت الماء. ويتكون الهيدروجين ‎hydrogen‏ قرب تلك الأنودات ‎anodes‏ التقريبية ‎A‏ و؛ كغاز ‎gas‏ قابل للكشف 0؛ يمر ‎٠.٠‏ في خط التجميع ‎١‏ بنفس الطريقة ‎Jie‏ المادة 14 المراد إكتشافها التي هعربت من خط الأنابيب ‎pipeline‏ ©؛ وتكتشف بواسطة الوحدة المجسة 71 4 . ولهذا الغرض؛ تحتوي كل وحدة مجبس 7 ؟ على مجس ‎sensor‏ مستقل ؛ ب خاص بالغاز ‎gas‏ القابل للكشف؛ء وفي هذا المثال. مجس هيدروجين ‎chydrogen sensor‏ مخصص للمجس ‎J¢ sensor‏ وبمعنى ‎AT‏ ¢ يخصص لكل مجس ؛أ

_y- chydrogen ‏ولأن أماكن مصادر الهيدروجين‎ .0 gas ‏مجاور ؛ا للغاز‎ sensor ‏للمادة 14 مجس‎ ‏وخصوصاً أماكن الأنودات 5 التقريبية 4؛ وتكون معروفة؛ قد يستنتج مكان التسرب من‎ hydrogen ‏موضع الحد الأقصى للمادة 14 الهاربة من التسرب بين قيمتي الحد الأقصى للهيدروجين‎ .١ ‏بدون الحاجة الضرورية لمعرفة التدفق في خط التجميع‎ ‏التي تعمل كعلامات مسافات؛ تزود أجسام معدنية‎ A ‏التقريبية‎ anodes ‏ولتحسين الأنودات‎ ° ‏والتي تعزل عن الأخيرة كهربياً‎ A ‏تتكون من معدن نبيل جداً من الأنودات 5 التقريبية‎ ٠ ‏وينتج مزيد من‎ <A ‏التقريبية‎ anodes ‏بواسطة بلاستيك وتوصل عن طريق خط كهربي مع الأنودات‎ ‏كما هو الحال عند الأقطاب‎ ٠١ ‏بدرجة كبيرة عند تلك الأجسام المعدنية‎ hydrogen ‏هيدروجين‎ ‏ذاتها.‎ A ‏التقريبية‎ ‎"M" escaping substance ‏ا الخاصة بالمادة الهاربة‎ sensors ‏ولكي لا تتأثر المجسات‎ Ye ‏تزود عوامل‎ cof sensors ‏المقاس بواسطة المجسات‎ hydrogen ‏بالتداخل الناتج عن الهيدروجين‎ ‏إلى ماء غير متداخل.‎ hydrogen ‏حفازة لاحقة 4 والتي تحول الهيدروجين‎ ‏حتى خط أنابيب‎ ih ‏يمكن تحديدها‎ leakage ‏والميزة المحققة هي أن أماكن التسرب‎ ‏صعب الوصول إليه.‎ © pipeline ‏طويل جداً وخط أنابيب‎ pipeline ‏القابل للكشف 0؛ التي‎ gas ‏يمكن كذلك وضع المصادر 7 للغاز‎ oF ‏ووفقاً للأشكال رقم ؟ و‎ Vo ‏وتوضع حول الأخير بطريقة حلقية كما يرى في‎ ١ ‏تعمل كعلامات مسافات مباشرة على خط التجميع‎ ‏مثلاً مركب هيدروكربوني ذو‎ (Lhe ‏شكل رقم “. وتكون تلك المصادرء مثلاًء أوعية يوضع فيها‎ ‏ضغط بخار منخفض؛ وبالتحديد الإيثانول أو خليط من الإيثانول والماء؛ والذي ينتشر المكون الغازي‎ ‏واحد لوضع معدن غير نبيل‎ aS ‏وكبديل؛ يمكن أيضاً أن نستعمل الماء‎ .١ ‏له © في خط التجميع‎ hydrogen ‏الوعاء. ثم يكون الهييدروجين‎ (Zn) ‏مثلاً سلك مكون من الزنك‎ oF ‏(شكل رقم‎ ١١ Ye ‏ولا تتطلب التجسيمات المورضحة‎ of ‏الناتج كافياً ليمكن إكتشافه كعلامة مسافات بمساعدة المجس‎ ‏أو بيئة خط الأنابيب‎ collection line ١ ‏في الأشكال رقم ؟ و ؟ وجود الماء في بيئة خط التجميع‎

RAR

م _ ‎pipeline‏ المراد مراقبثه؛ لأن إنتاج الغاز ‎gas‏ القابل للكشف يكون مستقلا عن الوسط المحيط بخط التجميع ‎١‏ أو خط الأنابيب ‎pipeline‏

Claims (1)

1. -_ q _ ‏عناصر_الحماية‎

   ‎-١ ١‏ جهاز لإكتشاف التسرب 06 وتحديد موضع التسرب ‎deakage‏ به خط تجميع

   ‎collection line ¥‏ قابل للنفاذية ‎permeable‏ (١)؛‏ متصل مع مضخة (؟) لوسط نقل ومع مجبس ‎sensor YF‏ واحد على الأقل (©أ) للمادة (0 الهاربة في حالة حدوث تسريب؛ مميز بأن خط التجميع ‎)١( collection line ¢‏ يكون عبارة عن مصادر مفصولة تبادلياً معينة (7) للغاز ‎gas‏ القابل لإكتشاف © (0) كعلامات مسافات عند نقاط معروفة؛ وبأن المجس ‎sensor‏ )1( للمادة الهاربة يكون مرتبطاً 1 بمجس ‎sensor‏ مجاور )£ ب) للغاز ‎gas‏ (0).

   ‎١‏ ؟- جهاز وفقاً لعنصر الحماية رقم ٠؛‏ مميز بأن الغاز ‎(G) gas‏ لا يناظر المادة ‎(M)‏ الهاربة في ‎Y‏ حالة التسرب ‎leakage‏

   ‎‘hydrogen ‏هو الهيدروجين‎ (G) gas ‏مميز بأن الغاز‎ oY ‏جهاز وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ -* ١

   ‎Gay feat ١‏ لواحد من عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ؟؛ مميز بأن المجس ‎sensor‏ (4أ) للمادة ‎oY‏ الهاربة ‎(M)‏ يكون غير حساس ‎insensitive‏ للغاز ‎.(G) gas‏

   ‎١‏ #- جهاز وفقاً لعنصر الحماية رقم 4؛ مميز بأن هناك عامل حفاز )3( لتحويل الهيدروجين ‎Y‏ 0 إلى ماء؛ يركب بعد المجس ‎sensor‏ )¢ 1 الخاص بالمادة الهاربة ‎escaping substance‏ ‎MM ¥‏ ‎١‏ +- جهاز ‎Gay‏ لأي من عناصر الحماية رقم ؛ و ©؛ مميز بأن الأقطاب الموجبة التقريبية ‎(A) sacrificial anodes Y‏ الموجودة على خط أنابيب ‎pipeline‏ )°( يتم إعدادها كمصادر (7).

   -١١-

   ‎١‏ 7- جهاز وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎eV‏ مميز بأن المصادر (7) تكون عبارة عن أجساماً معدنية ‎)٠١( Y‏ تتكون من معدن نبيل جداً كما هو الحال في الأقطاب الموجبة التقريبية ‎sacrificial anodes‏ ‎(A) YF‏ وتتصل كهربياً مع الأخير.

   ‎١‏ +8- جهاز وفقاً لواحد من عناصر الحماية السابقة؛ مميز بأن المضخة (7) توصل كمضخة ضغط في ‎Y‏ إتجاه التدفق مع بداية خط التجميع ‎.)١( collection line‏

   ‎)١( collection line ‏جهاز وفقاً لواحد من عناصر الحماية السابقة؛ مميز بأن خط التجميع‎ -4 ١ ‏يخصص لمجموعة وحدات مجس 5010501 مفصولة تبادلياً ) 3 خاصة بالمادة الهاربة‎ Y ‏تتصل عن‎ (£) sensor ‏وبأن كل الوحدات المجسة‎ «(G) gas ‏والغاز‎ (M) escaping substance ‏و‎ ‎collection line ‏؛ طريق مصدر كهربي وخط قياس )1( مع وحدة تقييم (7) عند نهاية خط التجميع‎ .)١( ©