On-line leak detection is a main concern for the safe operation of pipelines. Acoustic and mass balance are the most important and extensively applied technologies in field problems. The objective of this work is to compare these leak detection methods with respect to a given reference situation, i.e., the same pipeline and monitoring signals acquired at the inlet and outlet ends. Experimental tests were conducted in a 749 m long laboratory pipeline transporting water as the working fluid. The instrumentation included pressure transducers and electromagnetic flowmeters. Leaks were simulated by opening solenoid valves placed at known positions and previously calibrated to produce known average leak flow rates. Results have clearly shown the limitations and advantages of each method. It is also quite clear that acoustics and mass balance technologies are, in fact, complementary. In general, an acoustic leak detection system sends out an alarm more rapidly and locates the leak more precisely, provided that the rupture of the pipeline occurs abruptly enough. On the other hand, a mass balance leak detection method is capable of quantifying the leak flow rate very accurately and of detecting progressive leaks.
When the moisture content of the fermenting medium significantly decreases during laboratory-scale solid-state fermentation tests, the quantity of water to be periodically added to the medium in order to control its moisture content may be evaluated from the water evaporation rate of the non-inoculated medium
The propagation and attenuation of pressure waves in highly dispersed gas–liquid flows are investigated in this work, and an indirect measurement method is proposed to assess the attenuation coefficient in short pipelines. Additionally, a mechanistic acoustic energy dissipation model is derived from the oscillatory solutions of one-dimensional (1D) nondimensionalized mass and momentum equations to facilitate the interpretation of the results. Tests were performed on a 1500 m long, 50 mm internal diameter pipeline in which pressure disturbances were induced by suddenly opening leak valves. The results are consistent and in good agreement with the proposed attenuation model (±10% for 103 < Re < 104), therefore validating the proposed model and indirect measurement method.
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Este trabalho tem como objetivo global contribuir para o desenvolvimento do estudo da propagação de ondas em dutos de transporte de fluidos, especialmente oleodutos e gasodutos, através da análise da atenuação acústica e da velocidade de propagação da onda. Para isso, foram feitos ensaios experimentais, tanto em escoamento mono quanto bifásico, variando-se a vazão do escoamento em uma linha de testes de 1500 metros e 50 mm de diâmetro, para aquisição de sinais gerados a partir do fechamento de válvulas de simulação de vazamentos em pontos ao longo da tubulação. Para análise da atenuação acústica foi proposta uma metodologia baseada na medição do coeficiente de amortecimento temporal das ondas de pressão como subsídio para o cálculo do coeficiente de atenuação, através da utilização de um único sensor de pressão. Esta metodologia foi validada pela medição direta do coeficiente de atenuação e os resultados mostram uma excelente concordância em escoamentos monofásicos. Para os testes em escoamento bifásico não foi possível aplicar esta metodologia devido ao forte amortecimento das ondas de pressão, sendo feitas apenas medições diretas da atenuação com resultados fenomenologicamente coerentes. A velocidade de propagação acústica para escoamento monofásico foi influenciada pela presença de gás dissolvido e bolhas de cavitação, apresentando valores próximos aos da literatura para baixas vazões de escoamento. Para altas vazões, as velocidades
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