Pipeline-Überwachung

Intelligente Leckageüberwachung zur Erkennung und Ortung von Lecks

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Erkennung und Ortung selbst kleinster Lecks

Der TÜV gab strenge Richtwerte für die Erkennung der Leckagen vor: Bei Pumpbetrieb muss ein Leck bei einem Wasserverlust von unter einem Prozent des maximalen Durchflusses erkannt werden. Während des Ruhebetriebes hingegen dürfen nicht einmal vier Liter Wasser pro Stunde unerkannt durchsickern.

Mit zwölf Schieber- und Entlüfterstationen ist die Trassenführung der Pipeline in 14 Abschnitte aufgeteilt. Aufgrund des Höhenprofiles der Leitung und der jeweiligen Temperaturunterschiede herrschen jeweils unterschiedliche Druckverhältnisse. Mithilfe dieser Daten in den verschiedenen Abschnitten und einem hinterlegten Algorithmus können bereits kleine Leckagen mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.

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„Das Schwierige bei der Ausarbeitung des Algorithmus war die Erkenntnis, dass sich Salzwasser hier ganz anders verhält als nor­males Trinkwasser“, berichtet Matthias Rüttiger, Projektleiter bei Siemens. Das im Wasser gelöste Salz enthält Kristalle, die sich bei Temperaturschwankungen anders verhalten als das Wasser. Dadurch ändert sich der Wasserdruck unvorhersehbar. Darüber hinaus haben Wetterbedingungen – etwa starke Regenfälle – einen großen Einfluss auf den Salzgehalt des Wassers. Die Steuerung muss in der Lage sein, mit diesen Schwankungen umzugehen.

Gemeinsam mit K+S Kali und dem TÜV gelang es, einen geeigneten Algorithmus auszuarbeiten. Dazu mussten auch unterschiedliche Betriebsweisen und Bedingungen getestet werden, damit es keinen Fehlalarm gibt. Die Arbeit war erfolgreich, die geforderten Werte konnten sogar weit unterschritten werden. So ist es jetzt möglich, bei Pumpbetrieb ein Leck schon bei der Hälfte des zulässigen Maximalwertes zu erkennen. Im Ruhezustand wird sogar eine undichte Stelle detektiert, die nur 1,45 Liter Wasser pro Stunde verliert. Die Steuerung trägt damit zu einem sicheren Betrieb der Anlage bei.

Das Erkennen einer undichten Stelle allein genügt jedoch nicht. Um schnelle Abhilfe zu gewährleisten, muss man auch wissen, wo sie sich befindet. Durch das Einteilen der Pipeline in Sektionen kann sofort festgestellt werden, in welchem Abschnitt das Leck ist. Mittels Schieber und weiterer Messwerte kann die Stelle schnell auf wenige hundert Meter eingegrenzt werden. Die genaue Ortung erfolgt dann einfach mit konservativen Methoden, beispielsweise mit akustischen Suchgeräten.

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