Detectiemethoden gasbellen

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Detectiemethoden gasbellen"

Floris de Veen
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Detectiemethoden gasbellen 3 de CAPWAT seminar, 4 juni 1 Ivo Pothof Ivo.pothof@deltares.nl Inhoud presentatie Methoden om gasbellen te detecteren Statische drukmeting Stationaire drukmetingen Leiding isoleren en volume onttrekken Dynamische drukmeting Maximale informatie uit minimum aan data 1

2 Methode 1: Statische meting Drukmeting aan perszijde TSK Statische meting (Q=) geeft info over controle perspeil indicatie aanwezigheid grote luchtbellen Info over belvolume, niet over lokatie voorbereidende berekeningen en leidingprofiel nuttig X H1 Hp Methode : Stationaire drukmeting Drukmeting aan perszijde TSK Debietmeting in gemaal Gemeten drukhoogte (m NAP) = perspeil + wrijving + gasbel Meting vergelijken met luchtvrije meting of gecalibreerd rekenmodel Meting bij F w >.6 geeft extra info Info over extra energieverlies Hiermee schatting totaal belvolume Veldmeting in 3 km persleiding Ø35 PVC en Ø HPE 1% meer wrijving, > 35% meer pompenergie

3 Methode : Analyse stationaire metingen 7 F w =.35 Weerstand (m) meting weerstand met variabel perspeil meting weerstand met vast perspeil WANDA wrijving (k=.5mm) Debiet (m3/h) Methode 3: Leiding isoleren, interne berging Waterslagberging Continuiteit v g dh + = s c dt discretiseren A storage V H gv c 3

4 Berging in gasbellen Ideaal gedrag gasbel Polytrope coefficient 1 < < Absolute gasdruk p g GasvolumeV g Constante C p V C g g Interne berging gasbel gas V V gv g H p p gi, gi, Methode 3: Isoleren en volume onttrekken Leiding is ingeblokt Drukmeting aan perszijde TSK Bepaald volume V wordt afgetapt en drukdaling H wordt gemeten Zonder gasbel is waterslagberging V / H bekend V gv H c 4

5 Methode 3: Isoleren en volume onttrekken Als V / H >, dan gasbellen V gv gv g gi, H pgi, c Gasbel volume V p V gv gi, gi, g H c Info Nauwkeurige bepaling totaal volume gasbellen Lokatie niet bekend Methode 4: Dynamische drukmeting Uitvoering in gemaal Dynamische druk aan perszijde TSK Principe is fingerprint-methode gasbel is veel makkelijker te comprimeren drukgolf reflecteert op een gasbel, waardoor een hogere frequentie in een dynamische drukmeting zichtbaar wordt De totale berging neemt toe, waardoor ook een lagere frequentie zichtbaar wordt als een gasbel aanwezig is Een Fourier analysis laat beide frequenties zien als een gasbel aanwezig is. 5

6 Methode 4: Dynamische drukmeting Referentie-drukgolf met pompuitval of klepsluiting Dynamische druk wordt gemeten benedenstrooms van de klep Fourier-transformatie van gemeten druk wordt vergeleken met het referentie-signaal > het totale gasvolume is af te leiden van de reductie in de basisfrequentie, f 1 > lokatie van eerste gasbel is af te leiden van de tweede frequentie, f L, f 1 P gas pocket L g, f Typische tijdreeks van drukmetingen Reference 6 m3 4 m3 Head Time [s] 6

7 Tijdreeks druk (Fourier transformatie) 18 Magnitude Reference 1. m3 3 m3 6 m3 1 m3 4 m frequency [Hz] Detectie-methode 4 in het veld IJZENDOORN DE HEUNING_basis PIPE P1 PIPE P6 PIPE P Head (m) X-distance (m) Labels Profile Head.s D:\temp\wsrl\IJZENDOORN DE HEUNING_basis.wdi 8 Jun 5 13:13 - Wanda 3.6 7

8 Analyse dynamische metingen () Basisfrequenties uit WANDA enkelvoudig.33 Hz (3 s = 4 * L / c) vertakt.33 Hz, want transient wordt geinitieerd op aftakking Hogere frequentie is Hz komt overeen met 38 m; 1/f = 4 * L / c L = c / (4*f) Tiel Tiel5 Persdruk De Heuning [barg].4.3. Tiel3 Tiel5 Tiel8 Tiel1 Magnitude Tiel8 Tiel Tijd [s] frequency [Hz] Informatie dynamische metingen Schatting lokatie gasbel en totaal belvolume Rekenmodel of fingerprint in ontlucht systeem is noodzakelijk voor bepaling basisfrequentie 8

9 Conclusie 4 methoden om gasbellen te detecteren Statische meting statische metingen met onttrekking Stationaire meting(en) en Dynamische meting Alle drukmetingen geven bruikbare info over aanwezigheid gasbellen 9

Vergelijkbare documenten

Onderzoeksprogramma CAPWAT II

Onderzoeksprogramma CAPWAT II 2007 2010 Ivo Pothof Noodzaak Capwat II (1) Ontwerpsnelheden voor gasbeltransport volgens Kent en Lubbers 1 0.9 v' Lubbers 3.5 3 vereiste stroomsnelheid, v' [-] 0.8 0.7 0.6