Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής
Η παρούσα εργασία πραγματεύεται με την ανίχνευση και τον εντοπισμό διαρροής σε σωλήνες που εμπεριέχουν αέριο ρευστό. Μελετάται το φαινόμενο της ακουστικής εκπομπής λόγω της διαρροής, καθώς και τα συχνοτικά χαρακτηριστικά της. Αναλύεται η μέθοδος που έχει ως στόχο να ανιχνεύσει και να εντοπίσει την δ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/25876 |
| id |
nemertes-10889-25876 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-258762024-03-08T19:24:59Z Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής Study of dynamic leakage characteristics in high-pressure transport networks using piezoelectric sensors – leakage detection and localization Οικονόμου, Ιωάννης Oikonomou, Ioannis Διαρροή Ακουστικές εκπομπές Κυματική διάδοση Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες Διασκόρπιση Gas leakage Acoustic emission Wave propagation Piezoelectric sensors Dispersion Η παρούσα εργασία πραγματεύεται με την ανίχνευση και τον εντοπισμό διαρροής σε σωλήνες που εμπεριέχουν αέριο ρευστό. Μελετάται το φαινόμενο της ακουστικής εκπομπής λόγω της διαρροής, καθώς και τα συχνοτικά χαρακτηριστικά της. Αναλύεται η μέθοδος που έχει ως στόχο να ανιχνεύσει και να εντοπίσει την διαρροή, ενώ εφαρμόζεται σε πειραματικό επίπεδο για τον έλεγχο της επίδοσης της. Οι πειραματικές μετρήσεις αφορούν καταγραφές τόσο ως προς την μεταβολή της πίεσης, όσο και μετρήσεις στην μόνιμη κατάσταση. Οι μετρήσεις στην μεταβατική κατάσταση αποσκοπούν στην μελέτη του συχνοτικού περιεχομένου που διεγείρεται λόγω της διαρροής, αλλά και του τρόπου που μεταβάλλεται υπό την αντίστοιχη αυξομείωση της πίεσης. Στην μόνιμη κατάσταση, οι καταγραφές χρησιμοποιήθηκαν για την μέθοδο της ανίχνευσης, αλλά και για τον εντοπισμό της διαρροής. Η διαρροή μοντελοποιήθηκε ως οπή σε εξάρτημα που προσαρτάται στο τοίχωμα του σωλήνα, δίνοντας έτσι εύκολη επαναληψιμότητα στην διεξαγωγή πειραμάτων, αλλά και την δυνατότητα να μελετηθούν διαρροές διαφόρων μεγεθών. Ως αισθητήρια χρησιμοποιήθηκαν πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες (PZTs), προσκολλημένοι στην επιφάνεια του σωλήνα με κόλλα υψηλής αντοχής. Για την τεχνική εντοπισμού απαιτείται το θεωρητικό υπόβαθρο για την κυματική διάδοση σε ισότροπους σωλήνες. Συνεπώς, γίνεται αναφορά και στο θεωρητικό μέρος των διαδιδόμενων ελαστικών κυμάτων, λόγω της ακουστικής εκπομπής. Καταστρώνονται οι εξισώσεις κίνησης στις τρεις διαστάσεις, επιλύεται η εξίσωση Navier με την μέθοδο των πεδίων, παρατίθεται η εξίσωση διασποράς και χαράσσονται οι καμπύλες διασκόρπισης για τις βασικές οικογένειες διαδιδόμενων κυμάτων. This thesis deals with leak detection and localization in gas pipelines. The phenomenon of acoustic emission due to leakage is studied, as well as its frequency characteristics. The method that aims to detect and localize the leakage is analyzed and applied at the experimental level to test its performance. The experimental measurements involve data acquisition both in terms of pressure variation and steady-state measurements. Transient type experiments are aiming to study the frequency content excited by the leakage and the way it varies under the corresponding pressure fluctuation. In the steady state, the data recordings were used for the detection method, but also for leak detection. The leakage was modeled as a drilled hole screw attached to the pipe wall, this way easy repeatability in conducting experiments was achieved, but also this enabled studying various sizes of Leaks. Piezoelectric sensors (PZTs) were used, attached to the surface of the pipe using high shear strength epoxy resin. The theoretical background for wave propagation in isotropic cylinders is required for the localization technique. Therefore, the theoretical part of the propagating elastic waves due to acoustic emission is also mentioned. The equations of motion in three dimensions are derived, the Navier equation is then solved by the field method, the dispersion equation is obtained and the dispersion curves for the main families of propagating waves are plotted. 2023-10-12T10:01:25Z 2023-10-12T10:01:25Z 2023-10-12 https://hdl.handle.net/10889/25876 el Attribution-NoDerivs 3.0 United States http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/ application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Διαρροή Ακουστικές εκπομπές Κυματική διάδοση Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες Διασκόρπιση Gas leakage Acoustic emission Wave propagation Piezoelectric sensors Dispersion |
| spellingShingle |
Διαρροή Ακουστικές εκπομπές Κυματική διάδοση Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες Διασκόρπιση Gas leakage Acoustic emission Wave propagation Piezoelectric sensors Dispersion Οικονόμου, Ιωάννης Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| description |
Η παρούσα εργασία πραγματεύεται με την ανίχνευση και τον εντοπισμό διαρροής σε σωλήνες που εμπεριέχουν αέριο ρευστό. Μελετάται το φαινόμενο της ακουστικής εκπομπής λόγω της διαρροής, καθώς και τα συχνοτικά χαρακτηριστικά της. Αναλύεται η μέθοδος που έχει ως στόχο να ανιχνεύσει και να εντοπίσει την διαρροή, ενώ εφαρμόζεται σε πειραματικό επίπεδο για τον έλεγχο της επίδοσης της. Οι πειραματικές μετρήσεις αφορούν καταγραφές τόσο ως προς την μεταβολή της πίεσης, όσο και μετρήσεις στην μόνιμη κατάσταση. Οι μετρήσεις στην μεταβατική κατάσταση αποσκοπούν στην μελέτη του συχνοτικού περιεχομένου που διεγείρεται λόγω της διαρροής, αλλά και του τρόπου που μεταβάλλεται υπό την αντίστοιχη αυξομείωση της πίεσης. Στην μόνιμη κατάσταση, οι καταγραφές χρησιμοποιήθηκαν για την μέθοδο της ανίχνευσης, αλλά και για τον εντοπισμό της διαρροής. Η διαρροή μοντελοποιήθηκε ως οπή σε εξάρτημα που προσαρτάται στο τοίχωμα του σωλήνα, δίνοντας έτσι εύκολη επαναληψιμότητα στην διεξαγωγή πειραμάτων, αλλά και την δυνατότητα να μελετηθούν διαρροές διαφόρων μεγεθών. Ως αισθητήρια χρησιμοποιήθηκαν πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες (PZTs), προσκολλημένοι στην επιφάνεια του σωλήνα με κόλλα υψηλής αντοχής.
Για την τεχνική εντοπισμού απαιτείται το θεωρητικό υπόβαθρο για την κυματική διάδοση σε ισότροπους σωλήνες. Συνεπώς, γίνεται αναφορά και στο θεωρητικό μέρος των διαδιδόμενων ελαστικών κυμάτων, λόγω της ακουστικής εκπομπής. Καταστρώνονται οι εξισώσεις κίνησης στις τρεις διαστάσεις, επιλύεται η εξίσωση Navier με την μέθοδο των πεδίων, παρατίθεται η εξίσωση διασποράς και χαράσσονται οι καμπύλες διασκόρπισης για τις βασικές οικογένειες διαδιδόμενων κυμάτων. |
| author2 |
Oikonomou, Ioannis |
| author_facet |
Oikonomou, Ioannis Οικονόμου, Ιωάννης |
| author |
Οικονόμου, Ιωάννης |
| author_sort |
Οικονόμου, Ιωάννης |
| title |
Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| title_short |
Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| title_full |
Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| title_fullStr |
Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| title_sort |
μελέτη δυναμικών χαρακτηριστικών διαρροής σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής πίεσης με χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων – ανίχνευση και εντοπισμός θέσης διαρροής |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/25876 |
| work_keys_str_mv |
AT oikonomouiōannēs meletēdynamikōncharaktēristikōndiarroēssediktyametaphorasypsēlēspiesēsmechrēsēpiezoēlektrikōnaisthētērōnanichneusēkaientopismosthesēsdiarroēs AT oikonomouiōannēs studyofdynamicleakagecharacteristicsinhighpressuretransportnetworksusingpiezoelectricsensorsleakagedetectionandlocalization |
| _version_ |
1799945000815951872 |
