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Abstrait: Les fuites de gaz peuvent provoquer des incidents majeurs entraînant

Abstrait: Les fuites de gaz peuvent provoquer des incidents majeurs entraînant à la fois des blessures humaines et des pertes financières. Pour éviter de tels situations, un effort considérable a été consacré au développement de techniques fiables pour détecter les fuites de gaz. Car connaître l'existence d'une fuite ne suffit pas toujours pour se lancer une action corrective, certaines des techniques de détection des fuites ont été conçues pour permettre la possibilité de localiser la fuite. L'objectif principal de cet article est d'identifier l'état de l'art en matière de détection des fuites et méthodes de localisation. De plus, nous évaluons les capacités de ces techniques afin d'identifier les avantages et les inconvénients de l'utilisation de chaque solution de détection de fuite. Introduction Le réseau mondial de transport et de distribution de gaz naturel est complexe et en constante expansion. Selon l'étude présenté dans ( TRB, 2004 ), les pipelines, en tant que moyen de transport, sont les les plus sûrs, mais cela ne signifie pas qu'ils sont sans risque. Par conséquent, assurer la fiabilité de l'infrastructure du gazoduc est devenue un besoin ique pour le secteur de l'énergie. La principale menace considérée, lorsque à la recherche de moyens de fiabiliser le pipeline réseau, est l'apparition de fuites. Quelle que soit leur taille, les fuites de pipelines sont une préoccupation majeure en raison de aux effets considérables qu'ils pourraient avoir. Ces effets s'étendre au-delà des coûts impliqués par les temps d'arrêt et les réparations dépenses, et peut inclure des blessures humaines ainsi que des dommages environnementaux catastrophes. Les principales causes d'accidents de gazoducs sont ( EGIG, 2008 ) : interférences extérieures, corrosion, défauts de construction, défaillance matérielle et mouvement du sol. Pour contrer les effets catastrophiques des fuites de gaz, de considérables des efforts ont été investis, au cours des dernières décennies, dans la conception de gaz techniques de détection des fuites. Cependant, révélant la présence d'un gaz fuite n'est pas suffisante pour définir un contrepoids efficace mesure. Avant de décider d'un ensemble d'actions correctives, d'autres des informations doivent être connues telles que : l'emplacement de la fuite, son taille, etc. Ces sujets ont également fait l'objet de recherches menées en le domaine de l'assurance de la fiabilité des pipelines. La survenue d'incidents liés à des fuites de gaz a été étudiée par plusieurs organisations qui ont publié des statistiques sur les incidents. L'une de ces études, réalisée sur le pipeline sous-marin systèmes (SLR, 2009), précise qu'entre 1996 et 2006, un certain nombre des 80 incidents de rupture de pipeline ont été signalés dans le golfe du Mexique et les régions du Pacifique. Sur la base des données recueillies dans ce rapport, le calcul la probabilité tardive d'un incident catastrophique, pour la zone spécifiée, est 0,43 incident par an. Une autre enquête ( Konersmann, Kühl, & Jörg, 2009), qui se concentre sur les risques du transport par pipeline, couvre incidents survenus en Europe et sur le continent américain présentant les principales causes de défaillance des pipelines. Selon ce rapport, dans la seule province de l'Alberta/Canada, il y a eu 1326 fuites de gaz signalées dans la période 2001e2005. Un rapport différent montre que les gros pipelines (c'est-à-dire d'une longueur de 800 milles ou plus) peut s'attendre à au moins un incident lié à une fuite à signaler par an (ADEC, 1999 ). Cette preuve indique que le risque d'incidents causées par des fuites de gaz est importante malgré la grande variété de fuites méthodes de détection disponibles et sert de motivation à notre travail. L'objectif principal de cet article est d'identifier l'état de l'art dans les techniques de détection des fuites de gaz et de présenter des capacités de localisation ités, ainsi que d'autres caractéristiques importantes, pour chacun des méthodes. Nous y parvenons en réalisant une enquête approfondie sur les littérature dans le domaine, couvrant les résultats du monde universitaire ainsi que rapports de l'industrie. Un certain nombre d'examens sur le sujet de la technologie de détection des fuites de gaz-niques ont été faites dans le passé soit dans le cadre de documents de recherche/rapports techniques sur une certaine méthode de détection de fuite et d'autres gaz sujets connexes (Batzias, Siontorou et Espagnols, 2011; Folga, 2007 ; Liu, Yao, Gallaher, Coburn et Fernandez, 2008; Matos, Powell, Davies, Zhang, & Moore, 2006 ; Zhang, 1997 ) ou à la suite de recherches dédié à cet objectif spécifique ( ADEC, 1999 ; El-Shiekh, 2010 ; Geiger, Werner, & Matko, 2003 ; Jolly, Morrow, O'Brien et Service USMM, 1992 ; Loth, Morris et Palmer, 2003; Scott & Barrufet, 2003; Sivathanu, 2003; Stafford & Williams, 1996; Turkowski, Bratek, & Słowikowski, 2007; USDT, 2007 ; Wang, Lambert, Simpson et Vitkovski, 2001 ). Bien qu'ils offrent une bonne survue sur les techniques de détection de fuites existantes, ces enquêtes sont soit succinct, omettant plusieurs méthodes de détection des fuites ou, dans certains cas, pas de date récente. Afin de décider quelle technique de détection de fuite est la plus adapté à un environnement donné, une analyse comparative des performances est nécessaire. Pour cela nous comparons les méthodes étudiées par un ensemble de caractéristiques communes en utilisant les rapports de performance de la littérature. Comme une conclusion, et apparemment une tendance future, une approche hybride combiner différentes méthodes de détection pour atteindre les la performance du système serait le meilleur choix. Ce document est organisé comme suit. Les méthodes analysées sont d'abord classés, dans la section 2 , selon un certain nombre de critères différents allant de la quantité physique mesurée à la quantité d'humain intervention nécessaire. Chacune des méthodes identifiées est ensuite décrit dans les sections 3 e5 suivi d'une performance comparée analyse dans la section 6 . Enfin, la conclusion de ce travail est préenvoyé à l'article 7. 2. Classification des technologies de détection de fuites Aux fins de cette enquête, nous examinons d'abord la classification des techniques de détection des fuites disponibles. Plusieurs critères sont pris en compte pour la classification, dont certains sont: la quantité d'inter-humains vention nécessaire, la grandeur physique mesurée et la nature des méthodes. Si le degré d'intervention nécessaire de la part d'un humain par chaque méthode de détection est choisie pour classer ces méthodes, nous distinguons trois catégories : détection automatisée - des systèmes de surveillance complets qui peuvent signaler la détection d'une fuite de gaz sans avoir besoin d'un humain opérateur, une fois installés (par exemple fibre optique ou câble capteurs). détection semi-automatique - des solutions qui nécessitent un certain quantité d'entrée ou d'aide dans l'exécution de certaines tâches (par ex. méthodes de traitement du signal numérique ou numérique) détection manuelle - systèmes et appareils qui ne peuvent être actionné directement par une personne (par exemple caméras thermiques ou LIDAR dispositifs). La plupart des techniques de détection reposent sur la mesure d'un certain quantité physique ou la manifestation d'un certain phénomène. Cela peut être utilisé comme règle pour la classification car nous avons plusieurs paramètres et phénomènes physiques couramment utilisés : acoustique, débit, pression, prélèvement de gaz, optique et parfois un mélange de ceux-ci. Un exemple est disponible en relation avec l'optique méthodes de détection. En raison de la grande variété de ces détections solutions, les technologies de détection des fuites sont parfois classées en méthodes optiques et non optiques ( Batzias et al., 2011; Sivathanu, 2003 ). Certains auteurs considèrent que la technologie s'intègre dans deux grands catégories méthodes directes et indirectes ou déductives (Folga, 2007; Liu et al., 2008 ). La détection directe se fait en patrouillant le long de la pipelines à l'aide d'une inspection visuelle ou d'appareils portatifs pour mesurer les émanations de gaz. Grâce à l'avancée technologique - ments, il est maintenant courant d'utiliser des hélicoptères ou des avions dispositifs d'imagerie optique en particulier pour les très longs pipelines ( Liu et al., 2008). Les méthodes indirectes ou déductives détectent les fuites en mesurer le changement de certains paramètres de conduite tels que le débit et pression. La façon la plus courante de classer les méthodes de détection des fuites est en fonction de leur nature technique (Scott & Barrufet, 2003). On peut ainsi distinguer deux grandes catégories de méthodes: matériel basé méthodes et méthodes basées sur des logiciels . Ces deux catégories sont parfois mentionné comme détection de fuites externe ou interne systèmes de contrôle ( Geiger et al., 2003 ). Bien qu'il ne soit pas souvent présenté dans littérature récente en tant que catégorie distincte, il existe une troisième classe qui couvre les méthodes dites biologiques (Zhang, 1997 ). On le fera qualifier ces méthodes de non techniques. La figure 1 illustre ces principaux catégories et les différentes méthodes associées à chacune d'elles. Cette classification est similaire à celle présentée dans le précédent paragraphe avec la remarque que les méthodes indirectes ou déductives chevauchement avec les méthodes basées sur le logiciel tandis que les méthodes directes couvrir à la fois les méthodes matérielles et les méthodes non techniques. Les méthodes de détection de fuites non techniques sont celles qui ne utiliser n'importe quel appareil et ne compter que sur les sens naturels uploads/Management/fr-murvay.pdf