ガスパイプラインにおける分散型音響センサーによる漏洩検出
Mouna-Keltoum Benabid1, Peyton Baumgartner1, Ge Jin2
1Petroleum Engineering Department, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
分散音響センサー (DAS) は,特に内部光ファイバーケーブルを使用して,ガスパイプラインの漏れを効果的に検出します. この新しいアプローチは 困難なパイプラインの漏れ検出を 強化します
科学分野:
- パイプラインの完全性と安全性
- 光ファイバーセンサー技術
- 音響モニタリングシステム
背景:
- ガスパイプラインの漏れは,安全と環境に大きなリスクをもたらします.
- 従来の漏れ検出方法には,特にピギングできないパイプラインには,限界があります.
- 分散型音響センサー (DAS) は 潜在的に非侵襲的なモニタリングソリューションを提供します.
研究 の 目的:
- ガスパイプラインの漏れ検出のためのDASの性能を評価する.
- 異なる光ファイバーケーブルタイプと展開方法 (内部と外部) を比較する.
- 漏れ特性とパイプラインの設置が検出精度に与える影響を評価する.
主な方法:
- 21mの鋼鉄パイプラインを用いた実験装置で,様々なサイズ,方向,流れ速度の漏れをシミュレートします.
- 4つの光ファイバーケーブルをテストしています 3つの内部と1つの外部です
- 時間域の振動強度と周波数域のスペクトル方法を使用してDASデータを分析する.
- 支えるパイプラインと埋められたパイプラインの検出性能を比較する.
主要な成果:
- 漏れ検出は,流量,漏れサイズ/方向,設置,光ファイバーの設定によって影響されます.
- 内部に展開された黒と平らなケーブルは,特に底部の漏れや高流速に対して,より高い感度を示した.
- 埋められたパイプラインの構成は,ダッピング効果のためにリーク検出を減らす.
- 外部ケーブルの性能は,機械的なカップリングに基づいて変化した.
結論:
- DASの漏れ検出のための内部光ファイバーケーブルの展開は,新しい実用的なアプローチです.
- この方法は,従来の検査ができないパイプラインに適しています.
- DASの性能は光ファイバーセンサーとパイプライン環境の相互作用に大きく依存しています.
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