پيدايش و پايش نشت در شبكه هاي توزيع و خطوط انتقال با بهره گيري از نوسانات فشار به كمك الگوريتم ژنتيك

Genesis Monitoring the Leak Detection in Networks Distribution and Pipelines utilizes the pressure fluctuations using genetic algorithm

پديده نشت در شبكه‌هاي توزيع و خطوط انتقال باعث هدر رفت منابع شده كه عدم شناسايي و رفع آن در درازمدت مي تواند منجر به بروز خسارت هاي اقتصادي و عمدتا زيست محيطي جبران ناپذيري گردد. طراحي سيستم هاي كم هزينه جهت پيدايش محل دقيق نشتي، با توجه به بالا رفتن عمر خطوط انتقال در ايران، از اهميت ويژه اي برخوردار است. ساليانه هزينه‌هاي بسياري جهت تجديد كامل خطوط لوله درنظر گرفته مي‌شود اين در حالي است كه با استفاده از تكنيك هاي دقيق نشت يابي مي توان صرفا به تعمير محل دقيق نشت پرداخت و هزينه هاي نگهداري خطوط لوله را به شدت كاهش داد. به طور كلي نشت در اثر عوامل مختلفي همچون كيفيت پايين مواد مصرفي جهت ساخت لوله‌ها، رسوبات داخل خط لوله و ساير اجزاي شبكه انتقال، خطاهاي طراحي، نگهداري نامناسب و عوامل تصادفي اتفاق مي افتد. در اين مقاله به شناسايي نشت با بهره گيري از نوسانات فشاري در يكي از شيرهاي خطوط لوله پرداخته شده است. نوسانات فشاري بر اساس سرعت قطع جريان شبكه، بسته به سايز و محل نشتي، مي تواند رفتارهاي متفاوتي داشته باشد. با استفاده از معادلات حاكم بر جريان سيال و تعريف يك تايع هدف مناسب، مي توان به يافتن نقطه نشت با كمك الگوريتم هاي فراابتكاري پرداخت. در مطالعه حاضر از تكنيك الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. اين تكنيك در مسايل گسسته داراي مزاياي منحصر به فردي در قياس با ساير مدل هاي فراابتكاري مي باشد. نتايج شبيه سازي در قياس با نتايج آزمايشگاهي نشان مي دهد كه مدل معرفي شده با دقت خوبي مي تواند محل دقيق نشت را در يك مسير تك لوله پيش بيني نمايد.

Distribution networks and pipelines have a role in carrying fluid from the reservoir to the required place. The phenomenon of leaks of distribution networks and pipelines, causing a lack in resources and product processing costs, pumping and transfer it to industry and imposed production and consumption cycle removes. Furthermore, in some cases, irreversible environmental effects will follow. Annual costly for the design, construction and maintenance of networks and pipelines are considered. While the cost of leak detection systems against possible leakage is negligible costs. Operating water distribution networks and transmission lines, energy difference (head pressure). Leakage and friction phenomenon is directly related to pressure drop in the pipes. Network distribution pipelines are composed of four main parts, including pumps, storage tanks, pipes and valves. overall leakage due to factors such as poor quality of materials used for making pipes and deposits within the pipeline (pressure drops occur and eventually lead to leakage, Caused by rising tube life) as well as other transmission components and design errors, improper maintenance and crash happen factors. Fluid transients in pipes (water hammer waves) are affected by pipeline features, including leaks and blockages, thus leaving clues that can be used for the identification and location of such features. Analysis of transients can reveal a substantial amount of information concerning the integrity of the system. Numerous methods utilize transient behavior for the purpose of leak detection. These include the inverse transient method, the transient damping method, and timedomain reflectometry techniques. In this thesis, the inverse transient method using the Genetic Algorithm technique is effective at finding “leaka locations”, “leaks area” and “friction factor”. The results of this thesis will be used in all infrastructure of oil, gas and petrochemical industry water and wastewater (water distribution networks and pipelines) projects.