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육상에서 석유 제품의 수송에 가장 많이 활용되는 방법이 송유관을 이용하는 방법이다. 그러나 송유관은 누유 혹은 도유로 인한 대형 사고 및 환경 재해의 위험이 있기 때문에 일반적으로 누유감지시스템 (Leakage Detection System)을 활용하여 이에 대처하고 있다. 누유감지시스템은 다양한 기술들을 기반으로 개발되어 왔는데 그 중 장거리 송유관에 많이 사용되는 방법이 저압확장파(Negative Pressure Wave)를 활용하는 방법이다. 그러나 저압확장파 기반의 시스템은 감지 성능이 뛰어나지만 높은 오경보 발생률로 인하여 시스템의 감지 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.
본 논문에서는 저압확장파 기반 누유 감지 기술을 포함한 전반적인 누유 감지 기술에 대하여 고찰해본다. 그리고 저압확장파 기반 누유감지시스템의 파형 특성 분석과 원리 파악을 통한 기술 평가와 함께 성능 개선 과제를 도출 하였다.
그리고 기술 평가를 통하여 도출된 누유감지시스템의 오경보 문제를 개선하기 위한 오경보 ...

육상에서 석유 제품의 수송에 가장 많이 활용되는 방법이 송유관을 이용하는 방법이다. 그러나 송유관은 누유 혹은 도유로 인한 대형 사고 및 환경 재해의 위험이 있기 때문에 일반적으로 누유감지시스템 (Leakage Detection System)을 활용하여 이에 대처하고 있다. 누유감지시스템은 다양한 기술들을 기반으로 개발되어 왔는데 그 중 장거리 송유관에 많이 사용되는 방법이 저압확장파(Negative Pressure Wave)를 활용하는 방법이다. 그러나 저압확장파 기반의 시스템은 감지 성능이 뛰어나지만 높은 오경보 발생률로 인하여 시스템의 감지 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.
본 논문에서는 저압확장파 기반 누유 감지 기술을 포함한 전반적인 누유 감지 기술에 대하여 고찰해본다. 그리고 저압확장파 기반 누유감지시스템의 파형 특성 분석과 원리 파악을 통한 기술 평가와 함께 성능 개선 과제를 도출 하였다.
그리고 기술 평가를 통하여 도출된 누유감지시스템의 오경보 문제를 개선하기 위한 오경보 필터링 알고리즘을 제시하였다. 알고리즘은 송유관 양단의 유량 차이(Volume Balance) 비교를 추가로 활용하는 방법을 근간으로 하고 있는데 기존의 유량 차이 비교 방법과 다른 점은 유량 차이의 비교를 누유 발생의 최종적인 판단 방법으로 사용하기 보다는 저압확장파 기반 누유 감지 방식에서 발생한 감지 경보 중 오경보를 필터링하는 방법으로 활용하였다는 점이다. 알고리즘은 송유관의 설치 환경에 근거하여 오류 없는 판단을 위한 유량 밸런스의 최소 비교 시간을 확정한 후 현실적으로 가능한 최대 누유량과의 상관 관계 규명을 통하여 실제 누유를 판단하게 된다. 제시된 알고리즘을 통하여 저압확장파 기반 누유감지시스템에서 발생할 수 있는 오경보의 대부분을 제거할 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Pipeline is the most commonly used means of ground transportation of petroleum products. However, due to the risk of a massive calamity or environmental disaster associated with a pipeline leakage or oil theft by making a pipeline hole, leakage detection systems have been used as a preventive measur...

Pipeline is the most commonly used means of ground transportation of petroleum products. However, due to the risk of a massive calamity or environmental disaster associated with a pipeline leakage or oil theft by making a pipeline hole, leakage detection systems have been used as a preventive measure. Leakage detection systems have been developed based on various technologies. Among these technologies is a leakage detection method utilizing negative pressure waves. This approach is widely adopted for long-distance pipelines thanks to its outstanding leakage detection sensitivity and relatively low cost, but a high rate of false alarms undermines its detection reliability.
This paper examines general leakage detection technologies including the one based on negative pressure wave. It also presents technology evaluation and performance improvement tasks by analyzing the characteristics of pressure waves and ascertaining the technological principle of the negative pressure wave-based leakage detection system.
On the basis of technology evaluation, this paper proposes a false alarm filtering algorithm designed to address false alarms of the leakage detection system. The false alarm filtering algorithm compares volume balance at both ends of the pipeline to decrease false alarms of the pipeline leakage detection system based on negative pressure waves. Unlike the conventional method of volume balance comparison, this algorithm is used not to directly detect the occurrence of leaks, but to filter out false alarms among leak detection alarms generated under the leakage detection method based on negative pressure waves. According to the environment of pipeline installation, the suggested algorithm determines the minimum required duration of comparing flow balance to make error-free decisions and then find out any actual leakage by ascertaining the correlation with the possible maximum leakage quantity. It has turned out that such algorithm is capable of eliminating most false alarms which might occur on a leakage detection system based on negative pressure waves.

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