BE1026852A1 - Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk - Google Patents

Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk Download PDF

Info

Publication number
BE1026852A1
BE1026852A1 BE20195838A BE201905838A BE1026852A1 BE 1026852 A1 BE1026852 A1 BE 1026852A1 BE 20195838 A BE20195838 A BE 20195838A BE 201905838 A BE201905838 A BE 201905838A BE 1026852 A1 BE1026852 A1 BE 1026852A1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sensors
group
gas
gas network
network
Prior art date
Application number
BE20195838A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1026852B1 (nl
Inventor
Philippe Geuens
Ebrahim Louarroudi
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Airpower Nv filed Critical Atlas Copco Airpower Nv
Priority to JP2021537856A priority Critical patent/JP7339343B2/ja
Priority to ES19832194T priority patent/ES2939692T3/es
Priority to PL19832194.5T priority patent/PL3903018T3/pl
Priority to CN202310146841.2A priority patent/CN115979538A/zh
Priority to KR1020217022771A priority patent/KR20210107748A/ko
Priority to EP19832194.5A priority patent/EP3903018B1/en
Priority to CN201980085833.3A priority patent/CN113227642B/zh
Priority to PCT/IB2019/060290 priority patent/WO2020136475A1/en
Priority to US17/418,389 priority patent/US20220057048A1/en
Priority to FIEP19832194.5T priority patent/FI3903018T3/fi
Publication of BE1026852A1 publication Critical patent/BE1026852A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1026852B1 publication Critical patent/BE1026852B1/nl

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/007—Simulation or modelling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/005—Leakage; Spillage; Hose burst
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating 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
    • G01M3/28—Investigating 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/12—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to undesired emission of substances, e.g. pollution alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/002—Calibrating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20576—Systems with pumps with multiple pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/615—Filtering means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6309—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pressure source supply pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F15B2211/6323—Electronic controllers using input signals representing a flow rate the flow rate being a pressure source flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F15B2211/6326—Electronic controllers using input signals representing a flow rate the flow rate being an output member flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6343—Electronic controllers using input signals representing a temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/857—Monitoring of fluid pressure systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
    • F15B2211/8636—Circuit failure, e.g. valve or hose failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/87—Detection of failures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

Werkwijze voor detecteren van lekken (12) in een gasnetwerk (1) omvattende: - bronnen (6); - verbruikers (7); - sensoren (9a, 9b, 9d); daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende fasen omvat: - een schattingsfase (1 5) waarin een fysisch model wordt bepaald tussen de metingen van een eerste groep en een tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d); - een operationele fase (18) waarin het fysisch model tussen de metingen van de eerste groep en de tweede groep van sensoren ( 9a, 9b, 9c, 9d) wordt gebruikt om lekken (12) in het gasnetwerk (1) te voorspellen; waarbij de operationele fase (18) de volgende stappen omvat: - op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren ( 9a, 9b, 9c, 9d) de waarde van een tweede groep sensoren ( 9a, 9b, 9c, 9d) berekenen met behulp van het fysische model; - het verschil bepalen tussen de berekende waarde en de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d); - op basis van een restwaarde analyse bepalen of er een lek (12) aanwezig is.

Description

Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm.
Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het kunnen 10 kwantificeren van lekken die optreden in een gasnetwerk.
Met gas wordt hier bijvoorbeeld, maar niet noodzakelijk, lucht bedoeld. Maar ook stikstof of aardgas behoort tot de mogelij kneden.
Men kent reeds werkwijzen voor het monitoren of regelen van een gasnetwerk onder druk, waarbij deze werkwijzen opgesteld zijn voor lange en rechte pijpleidingen, waar de ingaande flow niet noodzakelijk gelijk is aan de uitgaande 20 flow door de samendrukbaarheid van het betreffende gas.
Deze werkwijzen gaan uit van een aantal veronderstellingen zoals bijvoorbeeld zeer lange pijpleidingen, rechte pijpleidingen, welke niet geschikt zijn voor ingewikkelde 25 gasnetwerken onder druk waar één of meer compressorinstallaties gas onder druk leveren aan een complex netwerk van verbruikers.
Eveneens kent men reeds werkwijzen, zoals beschreven in US 30 7.031.850 B2 en US 6.711.502 32, om lekken te detecteren in
BE2019/5838 pneumatische componenten of werktuigen van de eindverbruikers zelf. Een eindverbruiker kan zowel een individuele eindverbruiker zijn als een zogenaamde verbruikerszone of een groep van individuele 5 eindverbruikers bevatten.
Ook werkwijze om aan de bronzijde het totale lekdebiet af te schatten zijn reeds gekend uit bijvoorbeeld DE 20.2008.013.127 UI en DE 20.2010.015.450 UI.
Dergelijke bekende werkwijzen vertonen dan ook het nadeel dat zij niet toelaten om in een ingewikkeld netwerk van leidingen tussen de bron en de verbruikers of verbruikerszone lekken te detecteren. Bovendien vormt het 15 netwerk van leidingen van een gas- of vacuümnetwerk een niet te onderschatten bron van lekken.
De huidige uitvinding heeft tot doel om hieraan een oplossing te bieden.
De huidige uitvinding heeft een werkwijze als voorwerp voor detecteren en kwantificeren van lekken in een gasnetwerk onder druk, het gasnetwerk omvattende:
- één of meer bronnen van samengeperst gas of van 25 vacuüm.;
- één of meer verbruikers, verbruikerszone van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
- leidingen of een netwerk van leidingen om het gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers, 30 verbruikerszone of toepassingen te transporteren;
BE2019/5838
- meerdere sensoren welke één of meer fysische parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk;
met als kenmerk dat het gasnetwerk eventueel verder 5 voorzien is van bijkomende sensoren welke de stand (bv.
aan/uit) van de bronnen, verbruikers, verbruikerszones of toepassingen weergeven en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:
- een eventuele opstartfase waarin de voornoemde 10 sensoren voor gebruik gekalibreerd worden;
- een trainings- of schattingsfase waarin een fysisch model of wiskundig verband wordt bepaald tussen de metingen van een eerste groep van sensoren en een tweede groep van sensoren op basis van fysische 15 wetten met behulp van schattingsalgoritmes;
- een operationele fase waarin het opgestelde fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van de eerste groep van sensoren en de tweede groep van sensoren wordt gebruikt om lekken in het gasnetwerk 20 te vóórspellen;
waarbij de operationele fase de volgende stappen omvat:
het uitlezen van de eerste groep en tweede groep van sensoren;
- op basis van de uitgelezen metingen van de eerste 25 groep van sensoren de waarde van een tweede groep sensoren berekenen of bepalen met behulp van het fysische model of wiskundig verband;
- de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren vergelijken met de uitgelezen
BE2019/5838 waarden van de tweede groep van sensoren en het V erschi1 hiertussen bepa1en;
- op basis van een restwaarde analyse bepalen of er een lek aanwezig is in het gasnetwerk;
b ™ het genereren van een alarm en/of het genereren van een lekdebiet en/of het genereren van de bijhorende lekkost indien een lek wordt gedetecteerd.
Een voordeel is dat dergelijke werkwijze zal toelaten om 10 lekken in het gasnetwerk zelf te gaan leren, te detecteren en ook te gaan kwantificeren.
Met andere woorden, de lekken welke met behulp van de werkwijze gedetecteerd worden zijn niet beperkt tot lekken 15 in de bronnen of verbruikers van samengeperst gas, i.e. in de compressorinrichtingen en pneumatische werktuigen, doch kunnen ook lekken betreffen in de leidingen van het. gasnetwerk zelf.
Hierbij dient opgemerkt te worden dat bij een gasnetwerk onder druk de lekken naar buiten toe zullen optreden waarbij er gas naar de omgeving zal ontsnappen. Bij een gasnetwerk onder vacuüm, zullen lekken 'naar binnen toe' optreden, dit wil zeggen dat er omgevingslucht in het 25 gasnetwerk zal binnendringen.
Tijdens de trainingsfase wordt, op basis van gekende fysische wetten en gebruikmakende van de metingen van de verschillende sensoren, een wiskundige relatie opgesteld 30 tussen deze groep van sensoren.
BE2019/5838
Hierbij wordt er gebruik gemaakt van een estimatie··· algoritme of schattingsalgoritme.
Hierbij wordt er van uitgegaan dat er in eerste instantie 5 geen lekken in het gasnetwerk, zijn, er wordt met andere woorden uitgegaan van een normale situatie van het gasnetwerk of een zogenaamde ’baseline’.
Op deze wijze zal een fysisch model, of wiskundig model, 10 opgesteld kunnen worden dat de relatie weergeeft tussen de verschillende parameters die door de sensoren worden opgemeten.
Dit model zal dan gebruikt kunnen worden om bij toekomstige 15 metingen van de sensoren onmiddellijk, onregelmatigheden te kunnen detecteren door het vergelijken van de resultaten van het model en de metingen van de sensoren.
Op deze manier zullen lekken zeer snel gedetecteerd worden 20 en kan er, bij detectie van een lek, ingegrepen worden en het lek aedicht worden.
Bij voorkeur wordt, op bepaalde momenten, de operationele fase tijdelijk onderbroken of stopgezet, waarna de 25 trainingsfase wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase opnieuw wordt opgestart.
Hierbij dient men op te merken dat het proces, i.e. het gasnetwerk met bronnen, verbruikers en leidingen, niet
BE2019/5838 wordt stilgelegd, doch enkel de werkwijze. Met andere woorden: wanneer de operationele fase lijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, zullen de bronnen nog steeds gas of vacuüm leveren aan de verbruikers.
Het onderbreken van de operationele fase en hernemen van de trainingsfase heeft als voordeel dat het fysisch model of het wiskundig verband geupdatet of bij gewerkt wordt.
Hierdoor zal er rekening gehouden kunnen worden met het tijdsvariërend gedrag van net gasnetwerk of het systeem, zodat de detectie van lekken niet afhankelijk is van het variërend gedrag van het gasnetwerk. Dit is bijvoorbeeld het geval bij wanneer een lek opgespoord en behandeld is geweest na een energie audit, uitbreidingen van het gasnetwerk en/of geïntroduceerde verstoppingen in het netwerk. Het detectiesysteem start dus in dit geval van een nieuwe 'baseline' of nulling.
De uitvinding betreft ook een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk minstens voorzien is van:
- één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuüm;
- een of meer verbruikers of verbruikerszones van 25 samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
- leidingen of netwerk van leidingen om het gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers, verbruikerszones of toepassingen te transporteren;
BE2019/5838
- meerdere sensoren welke één of meer fysische parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk;
met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien, is van: 5 - eventueel één of meerdere sensoren welke de. stand of toestand van één of meerdere bronnen, verbruikers, verbruikerszones of toepassingen weergeven;
- een data-acquis.it ie-regel-eenheid voor het 10 verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren;
- een. rekeneenheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.
Dergelijke inrichting kan gebruikt worden om een werkwijze 15 volgens de uitvinding toe te passen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende varianten beschreven van 20 een werkwijze en gasnetwerk volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:
figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeef t ;
figuur 2 een schematisch stroomdiagram weergeeft van de werkwijze volgens de uitvinding.
Het gasnetwerk 1 uit figuur 1 omvat hoofdzakelijk een bronzijde 2, een verbruikerszijde 3 en een netwerk 4 van 30 leidingen 5 tussen beide.
BE2019/5838
Het gasnetwerk 1 is in dit geval een gasnetwerk. 1 onder druk, i.e. er heerst een druk hoger dan de atmosfeerdruk.
Het gas kan lucht, zuurstof of stikstof zijn of een ander bij voorkeur niet giftig en/of gevaarlijk gas of mengsel van gassen.
De bronzijde 2 omvat een aantal compressoren 6, in dit geval drie, welke samengeperste lucht genereren.
Het is ook mogelijk dat de compressoren 6, persluchtdrogers bevatten,
De verbruikerszijde 3 omvat een aantal verbruikers 7 van 15 samengeperste lucht en in dit geval ook drie.
Het is niet, uitgesloten dat de compressoren 6 zich ook stroomafwaarts van het gasnetwerk 1 kunnen bevinden. Men spreekt dan van zogenaamde boostcompressoren.
De samengeperste lucht wordt via het netwerk 4 van leidingen 5 van de compressoren 6 naar de verbruikers 7 geleid.
Dit netwerk 4 is in de meeste gevallen een zeer complex netwerk van leidingen 5.
In figuur 1 is dit netwerk 4 zeer schematisch en vereenvoudigd weergegeven. Ook zijn bijhorende afsluit- en 30 bypass-kranen in het gasnetwerk 1 niet expliciet, weergegeven om. de eenvoud in figuur 1 te behouden.
ΒΕ2019/5838
In de meeste reële situaties bestaat het netwerk 4 van leidingen 5 uit zeer talrijke leidingen 5 die de verbruikers 7 in serie en in parallel met elkaar en met de compressoren 6 verbinden. Het is niet uitgesloten dat een 5 deel van het netwerk 4 een ringstructuur aanneemt of omvat.
Dit komt omdat het gasnetwerk 1 in de loop van de tijd vaak uitgebreid wordt met bijkomende verbruikers 7 of compressoren 6, waarbij nieuwe leidingen 5 tussen de reeds 10 aanwezige leidingen 5 aangelegd moeten worden, wat leidt tot een wirwar aan leidingen 5.
Tevens is het gasnetwerk 1 eventueel voorzien van een drukvat 8, waarbij alle compressoren 6 uitgeven op dit 15 drukvat 8.
Het is niet uitgesloten dat er één of meer drukvaten 8 zich stroomafwaarts van het gasnetwerk 1,
Bovendien kunnen er ook componenten 19, zoals filters, afschelders, vernevelaars, en/of regulatoren, voorzien worden in het gastnetwerk 1. Deze componenten 19 kunnen in verschillende combinaties voorkomen en kunnen zich zowel in de nabijheid van het drukvat 8 als kortbij de individuele 2 5 v e r b r ui k e r s 7 b e v i n d e n.
m het weergegeven voorbeeld zijn deze componenten 19 voorzien na het buffervat nabij de individuele verbruikers 7.
BE2019/5838
IC
In het netwerk 4 zijn verder een aantal sensoren 9a, 9b, 9c en 9d opgenomen, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 geplaatst zijn.
In dit geval is er één debietsensor 9a geplaatst, vlak na het voornoemde drukvat 8, welke het totale debiet q, geleverd door alle compressoren 6, zal opmeten.. Het is tevens niet uitgesloten dat de afzonderlijke debieten van de compressoren 6 zelf opgemeten worden.
Verder zijn er in de figuur vier druksensoren 9b weergegeven, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 de druk opmeten.
Er wordt bij voorkeur ook een druksensor 9b voorzien om de druk in het drukvat 8 te meten om net massa-in ···· massauit principe te corrigeren voor grote, geconcentreerde volumes.
Het is duidelijk dat er ook meer, of minder, dan vier druksensoren 9b voorzien kunnen zijn. Ook het aantal debietsensoren 9a is niet, beperkend voor de uitvinding.
Naast de debietsensoren 9a of de druksensoren 9b, is het 25 mogelijk dat men bijkomend, of alternatief, sensoren 9a, 9b toepast die één of meer van de volgende fysische parameters van het gas bepalen: drukverschil, gassnelheid, temperatuur of vochtigheid.
BE2019/5838
Verder zijn er naast de voornoemde sensoren 9a en 9b, welke fysische parameters van het gas opmeten, ook eventueel een aantal sensoren 9c, of 'toestandsensoren 9c' voorzien, welke in de buurt van de compressoren 6, de verbruikers 7 of verbruikerszones geplaatst zijn. Bij voorkeur maken deze sensoren 9c deel uit van de verbruikers 7 zelf, men spreekt dan van slimme verbruikers.
Deze sensoren 9c bepalen dan de stand of toestand, bijvoorbeeld aan of uit, van de compressoren 6, de verbruikers 7 of verbruikerszones. Zoals later uitgelegd, kan, door met behulp van deze toestandsensoren 9c, de ruisgevoeligheid van de schattingsalgoritmes verminderd worden, zodat deze schattingsalgoritmes betrouwbaarder worden.
Het is tevens niet uitgesloten dat minstens een deel van de sensoren 9a, 9b, 9c samen met een bron 6 en/of verbruiker 7 geïntegreerd zijn in één module. Men spreekt dan van 20 zogenaamde 'smart connected pneumatic devices' .
Het is ook mogelijk dat men sensoren 9a, 9b toepast die de druk of debiet van het gas ter plaatse van de verbruikers 7 of verbruikerszones opmeten. Men kan ook sensoren toepassen 25 die de temperatuur van het gas ter plaatste van de verbruikers 7 of verbruikerszone opmeten.
De voornoemde drukverschil.-sensoren 9d komende uit de groep bijkomende of alternatieve sensoren 9a, 9b worden bij voorkeur over filter-, afscheider-, verneve1a a r-, en/o f
BE2019/5838 regulator“ componenten 19 geplaatst. Het is vanzelfsprekend dat het aantal drukverschil-sensoren 9d kan afwijken van wat er wordt weergegeven in figuur 1,
De voornoemde vochtigheid en temperatuur sensoren komende uit de groep bijkomende of alternatieve sensoren 9a, 9b worden bij voorkeur aan de in- en/of uitlaat van de compressoren 6 en de verbruikers 7 gemonteerd.
In het weergegeven voorbeeld zijn de voornoemde bijkomende of alternatieve sensoren 9a, 9b niet allen opgenomen in het gasnetwerk 1, maar het. spreekt voor zich dat dit ook. mogelijk is, Zeker in meer uitgebreide en complexe gasnetwerken 1 kunnen zulke sensoren 9a, 9b toegepast worden, alsook in netwerken 1 waar enkel het volumetrisch debiet is opgemeten in plaats van het massadebiet.
Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een data-acquisitie-regeleenheid 10 voor het. verzamelen van gegevens afkomstig van de voornoemde sensoren 9a, 9b,
9c en 9d.
Met andere woorden: de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d bepalen of meten de fysische parameters van het gas en de toestand van de compressoren 6, verbruikers 7 en/of verbruikerszone en sturen deze gegevens naar de data-acquisitie-regeleenheid 10.
Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een rekeneenheid 11 voor het verwerken van de gegevens
BE2019/5838 van de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d waarbij de rekeneenheid 11 de werkwijze volgens de uitvinding voor het detecteren en kwantificeren van lekken 12 in het gasnetwerk 1 zal kunnen uitvoeren, zoals hieronder uitgelegd.
ό
De voornoemde rekeneenheid 11 kan een fysische module zijn welke een fysiek deel uitmaakt van het gasnetwerk 1. Het is niet uitgesloten dat de rekeneenheid 11 geen fysieke module is, maar een zogenaamde cloud-gebaseerde rekeneenheid 11, 10 welke met het gasnetwerk 1 al dan. niet draadloos verbonden is. Dit wil zeggen dat de rekeneenheid 11 of de software van de rekeneenheid 11 zich situeert in de 'cloud'.
In dit geval is het gasnetwerk 1 verder voorzien van 15 monitor 13 voor het weergeven of signaleren van lekken 12 die met behulp van de werkwijze werden opgespoord.
De werking van het gasnetwerk 1 en de werkwijze volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.
Figuur 2 stelt de werkwijze voor het detecteren en kwantificeren van lekken 12 in het gasnetwerk 1 van figuur 1 s c h emat isch v oo r.
In een eerste fase 14, de opstartfase 14 worden de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d eventueel voor gebruik gekalibreerd. Het spreekt voor zich dat als er andere sensoren zijn, deze ook voor gebruik gekalibreerd kunnen worden.
Dit gebeurt éénmalig bij het plaatsen van de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d in het gasnetwerk 1. Uiteraard is het niet
BE2019/5838 uitgesloten dat de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d na verloop van tijd nogmaals gekalibreerd worden.
Bij voorkeur worden de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d gekalibreerd in bedrijf of middels een in~situ zelfkalibratie. Dit houdt in dat de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d in het gasnetwerk 1, i.e. nadat ze geplaatst zijn, gekalibreerd worden. Met in bedrijf of in situ wordt bedoeld: kalibratie zonder de betreffende sensor 9a, 9b, 9c, 9d te moeten demonteren van het netwerk 1.
Op deze manier kan men er zeker van zijn dat de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d zelf geen invloed heeft op hun metingen, omdat men pas na de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d de kalibratie zal doen.
Vervolgens start de tweede fase 15, of de trainingsiase 15.
In deze fase wordt een fysisch model of wiskundig verband bepaald tussen de metingen van een eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d en een tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d op basis van fysische wetten met behulp van schattingsalgoritmes. Door extra toestandssensoren 9c (bv. aan/uit) van de compressoren 6, verbruikers 7 of verbruikerszones in rekening te brengen, kan de ruisgevoeligheid van de schattingsalgoritmes verminderd worden, zodat de schattingsalgoritmes betrouwbaarder worden.
BE2019/5838
Op basis van gekende fysische wetten, kan een model opgesteld worden tussen een eerste groep van sensoren 9a,
9b, 9c, 9d en een tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d.
Deze eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d meten bij voorkeur allen dezelfde fysische parameter van het gas, bijvoorbeeld druk p en/of drukverschil dp, op verschillende locaties in. het gasnetwerk 1. De tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d meten bij voorkeur eveneens allen dezelfde fysische parameter van het gas, bijvoorbeeld het debiet q.
Het model bestaat bijvoorbeeld uit een wiskundig verband zoals bijvoorbeeld een matrix of dergelijke, waarin nog een aantal parameters of constanten zijn.
Deze parameters of constanten kunnen bepaald worden door de betreffende sensoren 9a, 9b, 9c, 9d uit te lezen en schattingsalgoritmes te gebruiken.
Men gaat hierbij uit van een soort, van baseline situatie of een normale situatie van het. gasnetwerk 1 zonder lekken 12. Tevens gaat men er bij het bepalen van het wiskundig model vanuit dat de weerstand van de leidingen 5 niet wijzigt en dat de topologie van het netwerk 4 vastligt.
De data-acquisitie-regeleenheid 10 zal de sensoren 9a, 9b, 9c, 9d uitlezen en deze data naar de rekeneenheid 11 sturen, alwaar de nodige berekeningen zullen werden uitgevoerd om de voornoemde parameters of constanten te bepalen.
BE2019/5838
Van zodra de parameters of constanten bepaald zijn, is het fysisch model bepaald, onder de vorm van een wiskundig verband tussen de twee groepen van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d.
In het weergegeven voorbeeld is een eerste situatie 16 weergegeven aan de rechterhelft van figuur 2, waarbij de tweede groep één debietsensor 9a omvat zoals weergegeven in figuur 1 en een tweede situatie 17 aan de linkerhelft van figuur 2, waarbij de tweede groep meerdere debietsensoren 9a kan omvatten.
Voor de tweede situatie 17 zullen meerdere debietsensoren
9a in het netwerk 4 geplaatst zijn, zoals bijvoorbeeld dicht bij de verbruikers 7 of verbruikerszones, welke de tweede groep van sensoren 9a vormen.
De eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d omvat in beide gevallen verschillende druksensoren 9b en/of drukverschilsensoren 9d op verschillende locaties in het gasnetwerk 1 en eventueel één of meerdere debietsensoren 9a. Hierbij is het belangrijk om op te merken dat de debietsensor(en) 9a van de tweede groep verschillend zijn van de debietsensoren 9a van de eerste groep. De enigste voorwaarde is dus dat de doorsnede van de twee groepen van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d leeg moet zijn.
In beide situaties 16, 17 is de werkwijze voor het bepalen van het fysisch model quasi identiek.
BE2019/5838
Het fysisch model onder de vorm van een wiskundig verband tussen de metingen van de eerste groep en de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d kan in een operationele fase 18 gebruikt worden om lekken 12 in het gasnetwerk 1 te detecteren en kwantificeren.
De operationele fase 18 wordt uitgevoerd tijdens de werking van her. ga.snetwerk 1, dit wil zeggen, wanneer de compressoren 6 samengeperst gas leveren via het netwerk 4 van leidingen 5 aan de verschillende verbruikers 7. Het is tijdens de werking van het gasnetwerk 1, dat het belangrijk zal zijn om lekken 12 te kunnen detecteren en kwantirroeren.
De operationele fase 18 is voor beide voornoemde situaties gelijkaardig en als volgt:
- het uitlezen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b 9 c.'
- op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c de waarde van een tweede groep sensoren 9a, 9b, 9c berekenen of bepalen met behulp van het fysische model of w i s ku n d i g ve r b a nd. ;
- de bepaalde of berekende waarde van de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d wordt vergeleken met de uitgelezen waarde van de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d en het verschil hiertussen wordt bepaald ;
BE2019/5838
- op basis van een restwaarde analyse en eventueel de toestandssensoren 9c berekenen of er een lek 12 aanwezig is in het systeem;
~ het genereren van een alarm indien een lek 12 wordt 5 gedetecteerd met eventueel de bijhorende lekdebiet en/of iekkost.
Ook hier zal de data-acquisitie-regeleenheid 10 de verschillende data van de sensoren 9a, 9b, 9c verzamelen en 1.0 zal de rekeneenheid 11 de nodige berekeningen uitvoeren met behulp van het fysisch model wat opgesteld is in de vorige fase 15.
Deze stappen van de operationele fase 18 worden bij 15 voorkeur sequentieel herhaald met een bepaald, tijdsinterval.
Hierdoor zal gedurende de hele operationele periode van het gasnetwerk 1 lekken 12 gedetecteerd en opgespoord kunnen 20 worden en bijvoorbeeld niet slechts éénmalig bij of kort na de opstart van het gasnetwerk 1.
Het voornoemde tijdsinterval kan afhankelijk van het gasnetwerk 1 gekozen en ingesteld worden, z. .a
In de voornoemde eerste situatie 16, zoals weergeven op de rechterhelft van figuur 2, omvat de operationele fase 18 de vol ge.nde stappen :
- het uitlezen van de eerste groep van sensoren 9a, 30 9 b, 9c, 9d;
BE2019/5838 op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d de waarde van d.e voornoemde debietsensor 9a van tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d berekenen of bepalen met 5 behulp van het fysisch model of wiskundig verband;
de berekende of bepaalde waarde van deze debietsensor 9a vergelijken met de uitgelezen waarde van deze debietsensor 9a en op basis van een restwaarde analyse bepalen of er een lek 12 is in 10 het gasnetwerk 1.
'Deze werkwijze heeft als voordeel dat er slechts één debietsensor 9a nodig is, zowel in de trainingsfase 15 als in de operationele fase 18.
Een debietsensor 9a is in het algemeen technisch moeilzjker te realiseren, complexer en duurder dan een druksensor 9b en/of een drukverschilsensor 9d. Door het aantal debietsensoren 9a te minimaliseren naar één, is net systeem 20 goedkoper.
Voor het bepalen van een lek 12 in het gasnetwerk 1, zal in de laatste stap de bepaalde of berekende waarde van het debiet q vergeleken worden met de uitgelezen waarde van de 25 debietsensor 9a rekening houdend met de eventuele informatie komende uit de toestandsensoren 9c.
Wanneer het verschil tussen beide een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, wijst dit op een lek 12 in het 30 gasnetwerk 1.
BE2019/5838
0
Deze d r empe1waarde kan op voorhand ingesteld of gekozen worden.
Wanneer er een lek 12 wordt gedetecteerd, zal er een alarm gegenereerd worden, in dit geval gebeurt dit met behulp van de monitor 13 waarop het alarm wordt weergegeven.
De gebruiker van het gasnetwerk 1 zal dit alarm opmerken en de gepaste stappen kunnen ondernemen.
In de voornoemde tweede situatie 17 zoals weergegeven aan de linkerhelft van figuur 2, omvat de operationele fase 18 de volgende stappen:
- het uitlezen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d;
~ op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d de waarde van de voornoemde debietsensoren 9a van de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, 9d berekenen of bepalen met behulp van het fysisch model of wiskundig verband;
- de berekende of bepaalde waarde van deze debietsensoren 9a vergelijken met de uitgelezen waarde van de debietsensoren 9a en op basis van een restwaarde analyse bepalen of er een lek 12 is in het gasnetwerk 1.
Indien één van de verschillen, of diens afgeleide zoals een (gewogen) som, een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, zal dit v?ijzen op een lek 12 in het gasnetwerk 1 en zal op
BE2019/5838 gelijkaardige, wijze als in de eerste situatie een alarm gegenereerd worden.
Ook in dit geval kan één of meerdere drempelwaarden op voorhand ingesteld of gekozen worden.
Vertrekkende van meerdere debietsensoren 9a, heeft de werkwijze in de tweede situatie 17 als voordeel dat de lekken '12 gemakkeli j ker te lokaliseren zijn.
Zoals reeds eerder vermeld, zullen deze stappen van de operationele fase sequentieel, cyclisch herhaald worden.
In een voorkeurdragende variant van de uitvinding, zal op bepaalde momenten, de operationele fase 18 tijdelijk onderbroken of stopgezet worden, waarna de trainingsfase 15 wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te epalen, alvorens de operationele fase opnieuw wordt opgestart.
'Op bepaalde momenten’ dient hier geïnterpreteerd te worden als momenten welke vooraf ingesteld worden, bijvoorbeeld één keer per week, per maand of per jaar of als momenten welke door de gebruiker gekozen kunnen worden zoals het voor de gebruiker zelf het beste uitkomt.
Hierdoor zal het fysisch model geüpdatet worden, zodat het eventuele tijdsvariërende gedrag van het systeem in rekening wordt gebracht.
BE2019/5838
Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan lekken 12 in het netwerk 4 welke door vervanging van de betreffende onderdelen of dichtingen welke gedicht worden, extra verstoppingen in net netwerk. 4 of aan veranderingen van de topologie van het netwerk 4.
Alhoewel in het voorbeeld van figuur 1, het een gasnetwerk 1 onder druk betreft, kan het ook een gasnetwerk 1 onder vacuüm zijn.
De bronzijde 2 omvat dan een aantal bronnen van vacuüm, i.e. vacuümpompen of dergelijke.
De verbruikers 7 zijn in dit geval vervangen door toepassingen welke vacuüm nodig hebben.
Verder is de werkwijze dezelfde, waarbij er uiteraard rekening gehouden moet worden met het feit dat. lekken nu omgevingslucht introduceren in het gasnetwerk 1. Er zullen dus bij voorkeur andere, geschikte drempelwaarden .ingesteld worden om een alarm te genereren.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze en gasnetwerk volgens de uxtv.ind.ing· Kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (10)

  1. Conclusies .
    1.“ Werkwijze voor detecteren en kwantificeren van lekken (12) in een gasnetwerk (1) onder druk of vacuüm, het gasnetwerk (1) omvattende:
    één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;
    - één of meer verbruikers (7), verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
    leidingen (5) of netwerk (4) van leidingen (5) om het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen te transporteren;
    meerdere sensoren (9a, 9b, fysische parameters van verschillende tijdstippen
    9d) welke één of meer het ga s bepalen op en locaties in het gasnetwerk (1) ;
    daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder eventueel voorzien is van één of meerdere sensoren (9c) welke de stand of toestand van één of meerdere bronnen (6), verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen kunnen registreren en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:
    - een eventuele opstartfase (14) waarin de voornoemde sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) voor gebruik gekalibreerd worden;
    - een trainings- of schattingsfase (15) waarin een fysisch model of wiskundig verband wordt bepaald tussen de metingen van een eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) en een tweede groep van
    BE2019/5838 sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) op basis van fysische wetten met behulp van schattingsalgoritmes;
    ~ een operationele fase (18) waarin het opgestelde fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) en de- tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) wordt gebruikt om lekken (12) in het gasnetwerk (1) te voorspellen;
    waarbij de operationele fase (18) de volgende stappen omvat :
    - het uitlezen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) ;
    op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) de waarde van een tweede groep sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) berekenen of bepalen met behulp van het fysische model of wiskundig verband;
    - de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) vergelijken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) en het verschil hiertussen bepalen;
    - op basis van een restwaarde analyse bepalen of er een lek (12) aanwezig is in het gasnetwerk (1);
    ~ het genereren van een alarm en/of het genereren van een lekdebiet en/of het genereren van de bijhorende lekkost indien een lek (12) wordt gedetecteerd.
  2. 2 .~ Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) verschillende
    BE2019/5838 druk- en/of drukverschil-sensoren (9b, 9d) omvat op verschillende locaties in het gasnetwerk (1), één of meerdere debietsensoren (9a) en eventueel meerdere sensoren (9c) die de toestand van de bronnen (6), verbruikers (7), 5 verbruikerszones of toepassingen kunnen bepalen, en de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) een debietsensor (9a) omvat, waarbij de operationele fase (18) de volgende stappen omvat:
    - het uitlezen van de eerste groep van sensoren (9a, 10 9b, 9c, 9d) ;
    - op basis van de uitgelezen metingen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) , de waarde van de debietsensor (9a) van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) berekenen of bepalen met 15 behulp van het fysisch model of wiskundig verband;
    - de berekende of bepaalde waarde van de debietsensor (9a) van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) vergelijken met de uitgelezen waarde van de debietsensor (9a) van de tweede groep van sensoren 20 (9a, 9b, 9c, 9d) en op basis van het verschil tussen beide, of diens afgeleide, bepalen of er een lek (12) is in het gasnetwerk (1).
  3. 3 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies,
    25 daardoor gekenmerkt dat de sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) middels een in-situ zelfkalibratie gekalibreerd worden.
  4. 4 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensoren (9a, 9b, 9d)
    30 één of meer van de volgende fysische parameters van het gas
    BE2019/5838 kunnen meten: druk, drukverschil, temperatuur, gassnelheid, debiet, vochtigheid.
  5. 5,~ Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat op bepaalde momenten, de operationele fase (18) tijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, waarna de trainingsfase (15) wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren (9a, 9b 9c, 9d) opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase (18) opnieuw wordt opgestart,
  6. 6 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de stappen van de operationele fase (18) sequentieel herhaald worden met een bepaald tijdsinterval.
  7. 7 .- Gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk (1) minstens voorzien is van:
    ~ één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;
    - een of meer verbruikers (7), verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
    - leidingen (5) of netwerk (4) van leidingen (5) om het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen te brengen;
    - meerdere sensoren (9a, 9b, 9d) welke één of meer fysische parameters van het samengeperste gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk (1);
    BE2019/5838 daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van:
    - eventueel één of meerdere sensoren (9c) welke de stand of toestand van één of meerdere bronnen (6)
    5 verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen kunnen registreren,
    - een dat.a~acquisit ie-regeleenheid (10) voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren (9a, 9b, 9c, 9d) ;
    10 - een rekeneenheid (11) voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies.
  8. 8.“ Gasnetwerk volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren (
  9. 9a, 9b, 9c, 9d) samen 15 met een bron (6), verbruiker (7), verbruikerszone of toepassing geïntegreerd zijn in één module.
    Gasnetwerk volgens conclusie 7 of 8, daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van 20 monitor (13) voor het weergeven of signaleren van lekken (12), lekdebieten, lekkosten en eventuele locatie.
  10. 10,- Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies 7 tot 9, daardoor gekenmerkt dat de rekeneenheid (11) een 25 cloud-gebaseerde rekeneenheid (11) is, welke met het gasnetwerk (1) al dan niet draadloos verbonden is.
BE20195838A 2018-12-27 2019-11-26 Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk BE1026852B1 (nl)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES19832194T ES2939692T3 (es) 2018-12-27 2019-11-28 Método para detectar fugas en una red de gas bajo presión o al vacío y red de gas
PL19832194.5T PL3903018T3 (pl) 2018-12-27 2019-11-28 Sposób wykrywania wycieków w sieci gazowej pod ciśnieniem lub w warunkach podciśnienia oraz sieć gazowa
CN202310146841.2A CN115979538A (zh) 2018-12-27 2019-11-28 一种用于检测在压力或真空下的气体网络中的泄漏的方法和气体网络
KR1020217022771A KR20210107748A (ko) 2018-12-27 2019-11-28 가압 하에 있는 또는 진공 하에 있는 가스 네트워크에서의 누출을 검출하기 위한 방법 및 가스 네트워크
JP2021537856A JP7339343B2 (ja) 2018-12-27 2019-11-28 圧力下または真空下のガスネットワーク内の漏れを検出するための方法、およびガスネットワーク
EP19832194.5A EP3903018B1 (en) 2018-12-27 2019-11-28 Method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
CN201980085833.3A CN113227642B (zh) 2018-12-27 2019-11-28 一种用于检测在压力或真空下的气体网络中的泄漏的方法和气体网络
PCT/IB2019/060290 WO2020136475A1 (en) 2018-12-27 2019-11-28 Method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
US17/418,389 US20220057048A1 (en) 2018-12-27 2019-11-28 Method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
FIEP19832194.5T FI3903018T3 (fi) 2018-12-27 2019-11-28 Menetelmä vuotojen havaitsemiseksi paineistetussa tai alipaineisessa kaasuverkossa ja kaasuverkko

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862785254P 2018-12-27 2018-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1026852A1 true BE1026852A1 (nl) 2020-07-03
BE1026852B1 BE1026852B1 (nl) 2020-09-28

Family

ID=68834900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20195838A BE1026852B1 (nl) 2018-12-27 2019-11-26 Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220057048A1 (nl)
EP (1) EP3903018B1 (nl)
JP (1) JP7339343B2 (nl)
KR (1) KR20210107748A (nl)
CN (2) CN113227642B (nl)
BE (1) BE1026852B1 (nl)
ES (1) ES2939692T3 (nl)
FI (1) FI3903018T3 (nl)
PL (1) PL3903018T3 (nl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12002120B2 (en) * 2018-12-27 2024-06-04 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Method for determining and monitoring gas consumption in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
CN116386287A (zh) * 2022-10-20 2023-07-04 成都秦川物联网科技股份有限公司 用于智慧燃气的燃气泄漏智能预警方法和物联网***
CN117433716B (zh) * 2023-04-28 2024-07-23 深圳市真迈生物科技有限公司 检测流路的方法、检测装置以及计算机可读存储介质
CN117191928B (zh) * 2023-08-08 2024-07-05 广州科易光电技术有限公司 气体泄漏检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN117114369B (zh) * 2023-10-23 2024-01-02 成都秦川物联网科技股份有限公司 智慧燃气应急供气处置方法、物联网***、装置及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711502B2 (en) 1998-12-30 2004-03-23 Baker Hughes Incorporated Water saturation and sand fraction determination from borehole resistivity imaging tool, transverse induction logging and a tensorial water saturation model
US7031850B2 (en) 2004-04-16 2006-04-18 Festo Ag & Co. Kg Method and apparatus for diagnosing leakage in a fluid power system
DE202008013127U1 (de) 2008-10-01 2009-11-12 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Einrichtung zur Erfassung von Leckverlusten einer Druckluftanlage
DE202010015450U1 (de) 2010-11-17 2011-02-24 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Kompressor und Druckluftanlage mit mindestens zwei Kompressoren

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5272646A (en) * 1991-04-11 1993-12-21 Farmer Edward J Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore
JP3870814B2 (ja) * 2002-03-29 2007-01-24 株式会社デンソー 圧縮エア監視システム
US10352505B2 (en) 2008-06-27 2019-07-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Method and apparatus for real time enhancing of the operation of a fluid transport pipeline
US8130107B2 (en) * 2008-08-19 2012-03-06 Timothy Meyer Leak detection and control system and method
JP5252307B2 (ja) * 2009-07-01 2013-07-31 Ｓｍｃ株式会社 流体圧システムの漏れ検出機構及び検出方法
DE102010043482B4 (de) * 2010-11-05 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Leckageerkennung und Leckageortung in Versorgungsnetzen
CN103939749B (zh) * 2014-04-28 2016-08-24 东北大学 基于大数据的输油管网泄漏智能自适应监控***及方法
US20160356665A1 (en) 2015-06-02 2016-12-08 Umm Al-Qura University Pipeline monitoring systems and methods
JP6626322B2 (ja) * 2015-11-27 2019-12-25 Ckd株式会社 気体圧駆動機器、及びその制御方法
US10663933B2 (en) * 2017-01-10 2020-05-26 Sensus Spectrum Llc Systems and methods for subnetwork hydraulic modeling
EP3409953B1 (en) * 2017-05-31 2020-12-23 ABB Schweiz AG Method in a compressed air system and related arrangement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711502B2 (en) 1998-12-30 2004-03-23 Baker Hughes Incorporated Water saturation and sand fraction determination from borehole resistivity imaging tool, transverse induction logging and a tensorial water saturation model
US7031850B2 (en) 2004-04-16 2006-04-18 Festo Ag & Co. Kg Method and apparatus for diagnosing leakage in a fluid power system
DE202008013127U1 (de) 2008-10-01 2009-11-12 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Einrichtung zur Erfassung von Leckverlusten einer Druckluftanlage
DE202010015450U1 (de) 2010-11-17 2011-02-24 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Kompressor und Druckluftanlage mit mindestens zwei Kompressoren

Also Published As

Publication number Publication date
CN113227642B (zh) 2023-05-05
CN113227642A (zh) 2021-08-06
EP3903018B1 (en) 2022-12-07
PL3903018T3 (pl) 2023-03-27
US20220057048A1 (en) 2022-02-24
BE1026852B1 (nl) 2020-09-28
FI3903018T3 (fi) 2023-04-25
ES2939692T3 (es) 2023-04-26
KR20210107748A (ko) 2021-09-01
JP2022516479A (ja) 2022-02-28
CN115979538A (zh) 2023-04-18
JP7339343B2 (ja) 2023-09-05
EP3903018A1 (en) 2021-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1026852A1 (nl) Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk
WO2020136475A1 (en) Method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
BE1026849B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het simultaan detecteren van lekken en obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
BE1026843B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
BE1026848B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
US20220108408A1 (en) Method for determining and monitoring gas consumption in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
BE1026836B1 (nl) Werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk
US12055165B2 (en) Method for detecting obstructions in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
EP3903248A1 (en) Method for determining and monitoring the gas consumption in a gas network under pressure or under vacuum and gas network

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20200928