Microwave pipeline monitoring and oil leakage detection.

Abdulhadi, Abdulhamid (2024). Microwave pipeline monitoring and oil leakage detection. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 93 p.

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Résumé

L'infrastructure pipelinière joue un rôle crucial dans le transport des fluides, tels que le pétrole, le gaz et l'eau, qui sont indispensables à diverses industries et à notre vie quotidienne. Toutefois, cette infrastructure est exposée à des fuites, ce qui représente des risques potentiels pour la sécurité humaine, l'environnement et l'économie. La détection rapide des fuites joue un rôle clé pour atténuer les risques, prévenir les dommages environnementaux et réduire les coûts importants de réparation. Malgré les avancées constantes des techniques de détection des fuites, le traitement des fuites de pipelines reste un problème persistant et complexe. Les méthodes les plus communes, comme les capteurs acoustiques, les accéléromètres et la fibre optique, présentent diverses limitations, par exemple ; la précision, inappropriée pour les fuites mineures et rentables, ainsi un effort est recherché dans cette recherche pour rechercher de meilleurs avantages au moyen de technique de contact par l’utilisation du radar à ondes continues (CW).
L'objectif de cette recherche est d'évaluer l'efficacité de la technologie radar à micro-ondes sans contact en tant que méthode potentielle pour détecter les fuites de pipelines. Un radar CW qui opère à une fréquence de 5 GHz a été utilisé avec la boucle d'eau conçue. Le principe proposé consistait à effectuer des mesures des vibrations qui proviennent de la paroi du tuyau ou des vagues de fluide à l'intérieur du tuyau lui-même. Les mesures des vibrations provenant du tuyau (paroi) ou des ondes de fluide à l’intérieur du tuyau lui-même ont été effectuées sur la base d’un système de distribution de pompe typique. L’ensemble de données recueillies a fait l’objet d’une analyse exhaustive. Les résultats de cette étude démontrent la possibilité d'utiliser la technologie à micro-ondes radar sans contact comme une méthode robuste pour repérer les fuites de pipelines.
Cependant, l’étude souligne également la nécessité de poursuivre les efforts de recherche pour améliorer les performances de cette technologie, en particulier dans des conditions environnementales exigeantes et complexes. Les études futures pourraient se concentrer sur l’amélioration de la sensibilité, de la précision et de l’applicabilité de cette méthode dans diverses configurations de pipelines et scénarios opérationnels. À mesure que l’industrie continue d’évoluer, les technologies novatrices comme les méthodes de détection par micro-ondes sont prometteuses pour renforcer la surveillance des pipelines et la protection contre les fuites probables.

Pipeline infrastructure serves as a crucial network for transporting fluids, such as oil, gas, and water, pivotal to various industries and everyday life. However, this infrastructure is susceptible to leaks, which pose potential threats encompassing human safety, environmental and economic issues. Detecting leaks promptly is significantly necessary to mitigate possible risks, avoid environmental harm, and curb substantial repair costs. Despite ongoing advancements in leak detection techniques, addressing pipeline leaks remains a persistent and challenging issue. The most current methods such as acoustic sensors, accelerometers and fiber optic have various limitations for instance; accuracy, inappropriate for minor leaks and cost-effective, thus an effort is sought in this research to seek better advantages by means of non-contact technique by the usage of Continuous Wave Radar (CW).
In this context, this research embarks on evaluating the efficacy of non-contact radar microwave technology as a viable method or not for detecting pipeline leaks. A CW radar working at 5 GHZ was used with the constructed water loop. The proposed approach involved conducting measurements of vibrations emanating from the pipe's wall or the fluid waves within the pipe itself. Measurements of vibration coming from the pipe (wall) or by the fluid waves inside the pipe itself were carried out based on a typical pump delivery system. Different configuration including different two pipe diameters and two dissimilar flow rate water pumps. The collected dataset was subjected to comprehensive analysis. The findings of this investigation signify the potential promise of employing non-contact radar microwave technology as a robust approach for pipeline leak detection.
However, the study also underscores the need for further research endeavors to enhance the performance of this technology, particularly in demanding and complex environmental conditions. Future studies could focus on refining this method's sensitivity, accuracy, and applicability across various pipeline configurations and operational scenarios. As the industry continues to evolve, the innovative technologies like microwave-based detection methods holds promise in fortifying pipeline monitoring and safeguarding against probable leaks.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Djerafi, Tarek
Mots-clés libres:	Détection de fuites ; micro-ondes ; radar ; vibration ; leak detection ; microwave
Centre:	Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt:	26 nov. 2024 16:00
Dernière modification:	26 nov. 2024 16:00
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16187

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