パイプライン漏れの監視、警報、位置特定システムは、基本的なアプローチとして負圧波法を使用します。パイプライン過渡モデルを利用して、流量アラーム、圧力位置、およびアラームと位置に関する包括的な流量 + 圧力分析を採用します。
パイプラインに漏れが発生すると、パイプラインの内外の圧力差により漏れ箇所の圧力が急激に低下します。圧力差により周囲の液体が漏れ箇所に流れ込み、パイプライン内に突然の負の圧力波が発生します。この負の圧力波は、漏れ箇所からパイプラインの上端と下端に伝播し、静まるまで指数関数的に減衰します。この圧力波は通常の圧力波とは大きく異なり、より急峻な前縁を示します。両端の高感度圧力送信機がこの波信号を受信し、データ収集システムによって収集されます。このシステムは、圧力と流量の変化の特性を組み合わせて、漏れが発生したかどうかを判断します。瞬間的な圧力波が上端と下端に到達する時間の差と、パイプライン内の圧力波の伝播速度を測定することにより、システムは漏れ箇所の位置を計算します。パイプラインの騒音などの要因による干渉を克服するために、ウェーブレット変換と相関解析を使用して、パイプライン内の負の圧力波の伝播特性と、騒音とウォーターハンマー波の変換特性を研究します。これは、パイプラインの壁の弾性と液体の物理的パラメーターと特性の分析、処理、計算と組み合わされます。通常、原油を輸送する鋼製パイプラインの場合、負の圧力波の伝播速度は約 1000 ～ 1200 m/s です。この分析方法は突発的な漏れに対する感度が高く、人的ミスによる漏れの監視に適しています。ただし、ゆっくりとした腐食の浸透にはあまり敏感ではありません。
