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[국내논문] 고압 배관망에서 배관 손상에 의한 누출 및 관내 저압확장파의 전파 특성 해석
Analysis of Propagation of Negative Pressure Wave Due to Leak Through Damaged Hole in High Pressure Piping System 원문보기

유체기계저널 = Journal of fluid machinery, v.11 no.1 = no.46, 2008년, pp.26 - 32  

김왕연 (경원대학교 기계.자동차공학과 대학원) ,  하종만 (한국가스공사 연구개발원) ,  하태웅 (경원대학교 기계.자동차공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The safe operation of high pressure pipe line systems is of significant importance. Leaks due to faulty operation from the pipelines can lead to considerable product losses and to exposure of community to dangerous gases. There are several leak detection methods of pipeline network which have recent...

Keyword

#누설   #배관망   #배관 누출 감지 시스템   #저압확장파   #전파  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 저압확장파 검출 기술의 이론적 배경인 배관 벽의 구멍을 통한 누출 발생 시 저압 확장 파의 발생 메커니즘을 이론적 유동해석을 통하여 규명하고 저압확장파의 전파특성 해석을 통한 누출 위치의 예측 및 영향인자(누출 구멍의 크기 및 배관 직경 등) 에 따른 특성을 분석해 보고자 한다.
  • 즉 배관 상의 일정거리 구간마다 압력센서를 설치하고 압력 센서로부터 저압확장파가 검출된다면 그 구간내의 임의의 위치에 구멍이 발생하여 누출이 발생되고 있음을 알 수 있고 그 구간에 설치된 두 센서의 저압확장파 검출시간차를 통하여 구멍의 위치를 예측할 수 있다. 본연구에서는 CFD상용 패키지인 Fluent 6.3을 사용하여 흐름이 있는 배관의 벽에 구멍이 발생하여 누출이 일어날 경우에 대하여 구멍주변의 3차원 유동 해석을 수행하여 서압확장파의 발생 메커니즘을 확인하고, 구멍을 포함한 보다 긴 배관영역에 대한 2차원 해석을 수행하여 저압확장파의 전파 특성과 배관 내의 유동 특성을 해석해 보고자 한다.
  • 본 연구 결과는 배관망에서 누출을 감지하기 위한 저압 확장 파 감지 기술의 이론적 배경이 된다. 배관의 일정 구간마다 설치된 압력센서를 통하여 저압 확장 파가 감지되면 그 배관구간의 어느 위치에선가 누출이발생되고 있음을 예측할 수 있으며, 양단의 압력 센서에 저압확장파의 도달시간 차이로부터 구멍 발생 위치를 계산해 낼 수 있다.

가설 설정

  • 배관 길이는 3차원 해석 시는 6m, 2차원 해석 시는 20m를 설정하였다. 배관 내부 유동해석 조건으로 입구압력 60 bar, 출구 압력 59 bar, 구멍 외부는 공기로 가정하고 압력은 30bar로 가정하였다. 배관내의 유동기체는 5℃ 공기로 가정하였으며 메탄이 주성분인 LNG 가스 (CH4(89.
  • 배관 내부 유동해석 조건으로 입구압력 60 bar, 출구 압력 59 bar, 구멍 외부는 공기로 가정하고 압력은 30bar로 가정하였다. 배관내의 유동기체는 5℃ 공기로 가정하였으며 메탄이 주성분인 LNG 가스 (CH4(89.26%), C2H6(8.64%), C3H8(1.44%), 비중: 0.62, 정압비열: 2, 067.6 J/kg k, 정적비열; 1, 596.2J/1翦k, 점성계수: 0.00010142 poise)에대하여도 해석하였다.
  • 12는 배관 내의 유동 유체가 공기와 LNG일 경우에 대하여 저압확장파의 전파특성을 비교하여 보여주고 있다. LNG는 주성분이 메탄(89.26%)으로 해석 시편 의상 메탄으로 가정하였다. D=800mm관에 Dh=20mm 구멍이 뚫린 경우로 Pin=30bar, POuti=29bar, Pout2=10 bar의 운전조건에 대한 해석 결과로 관찰점 3(point 3) 에서의 변동 압력을 보여주고 있다.
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참고문헌 (14)

  1. Zhang, J., 1997, 'Designing a Cost Effective and Reliable Pipeline Leak Detection System,'Pipes and Pipeline International, Vol. 42, No. 1, pp. 20-26 

  2. Weil, G.J., 1993, 'Non Contact, Remote Sensing of Burried Water Pipeline Leaks Using Infrared Thermography,'Water Resources Planning and Management and Urban Water Resources, pp. 404-407 

  3. Graf, F.L., 1990, 'Using Ground - Penetrating Radar to Pinpoint Pipeline Leaks,'Materials Performance, Vol. 29, No. 4, pp. 27-29 

  4. Brodetsky, I. and Savic, M., 1993, 'Leak Monitoring System for Gas Pipeline,'Proceedings-ICASSP, IEEE International Conference on Acoustic, Speech and Signal Processing, Vol. 3, pp. 111. 17-111. 20 

  5. M. R. Lee and J. H. Lee, 2000, 'Acoustic Emission Technique for Pipeline Leak Detection,'Key Engineering Materials, Vol. 187, No. 2, pp. 887-892 

    상세보기 crossref

  6. Reason, J., 1987, 'Acoustic Leak Detection Provides Early Warning of Piping Failure,'Power 131, pp. 63-64 

  7. Surgeon, M. and Wevers, M., 1999, 'Modal Analysis of Acoustic Emission Signal from CFRP Laminates,' NDT&E International, No. 32. pp. 311-322 

    상세보기 crossref

  8. Sivathanu, Y., 2003, 'Natural Gas Leak Detection in Pipelines,'Technology Status Report, En'Urga Inc., West Lafatette, IN 

  9. Furness, R.A., 1985, 'Modern Pipeline Monitoring Techniques - Part 1 Real Time Computer Models,' Pipes and Pipelines International., Vol, 30, No. 3, pp. 7-11 

  10. De. Freitas, R.D.G., Maitelli, A.L. and Salazar, A.O., 2004, 'An Wavelet Approach to Pipeline Leak Detection by Pressure Analysis,'Proceedings of the International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, OMAE 3, art. No. 51219, pp. 101-104 

  11. Mears, M.N., 1993, 'Real World Applications of Pipeline Leak Detection,'Proceedings of the International Conference on Pipeline Infrastructure II, pp. 189-209 

  12. Liou, C.P., 1993, 'Pipeline Leak Detection Based on Mass Balance,'Proceedings of the International Conference on Pipeline Infrastructure II, pp. 175-188 

  13. Griebenow, G. and Mears, M., 1999, 'Leak Detection Implementation: Modeling and Tuning Methods,'American Society of Mechanoical Engineers, Petroleum Division, Vol. 19, pp. 9-18 

  14. Diane, J., Hovey, PHD., Edward, J. and Farmer, P.E., 2002, 'Pressure Point Analysis Leak Detection Methodology, Performance & Application,'EFA Technologies Inc., Prepared for Presentation at the AICHE Spring Meeting 

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