[发明专利]用于确定管线泄漏检测系统中燃料热状态的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及泄漏检测，并且具有检测在分配操作中从增压的燃料输送管线的泄漏的特定应用，诸如加油站等。

背景技术

石油产品(诸如汽油)泄漏到环境中可损害周围的土壤和水。因为由泄漏引起的环境损害量部分取决于产品损失的总量，所以泄漏允许持续的越长，则环境的清洁或修复将趋向于成本更高且更耗时。因此，期望尽可能早地识别泄漏。

在分配操作中，诸如在加油站处，燃料典型地储存于地下储存罐(“UST”)中，通过各种管道管线将燃料从地下储存罐泵送至一个或多个地上分配单元，用于分配到机动车辆等内。从UST或互连的管道管线的燃料泄漏可以引起显著的环境损害。美国环保局(“EPA”)以及许多其它国家的监管机构均已设立用于燃料的环境泄漏的检测和预防的某些标准。例如，如本申请提出地，EPA要求检测方法足以检测少至0.1加仑每小时(“GPH”)的体积管线泄漏速率。因此，燃料分配设备制造商一直在开发具有足够的精确度来检测泄漏的方法和系统，以在该方面满足EPA标准。

为了满足这些标准，已经提出基于各种物理原理操作的若干设备，从而对泄漏做出预警且提供用于尽可能快地停止泄漏以减少对周围环境的影响的方法。通过实施例的方式，在燃料分配操作中，一个这种类型的泄漏检测器装置包括阀，其设置于管道管线内以当燃料未经分配时将该管道管线的下游区段与UST隔离。泄漏检测器阀包括阀元件，其通过弹簧或其它装置而抵靠相关联的阀座保持就位，使得阀在正常情况下处于闭合位置内。当跨越阀元件的压降(例如，沿正向)达到阈值(通常称为开启压力)时，则跨越阀的正压力迫使阀元件打开，允许流体流过阀且流向分配单元，使得燃料可分配到机动车辆等。当分配单元切断阀或喷嘴闭合时，或者分配操作以其它方式终止时，则跨越阀元件的正向压降减少，并且阀返回到闭合状态，以便防止任何燃料通过该阀。

这些装置的泄漏检测功能可由围绕主要阀的旁通管线提供，使得旁通管线的一端与阀的第一侧(例如，下游侧)处于流体连通，且旁通管线的另一端与该阀的第二侧(例如，上游侧)处于流体连通。流动检测器典型地设置于旁通管线中，以便检测经过该旁通管线的任何流动。为了允许检测管道管线中的相对小的泄漏，旁通管线典型地具有相对于经过阀的主要流动路径的相对小的横截面面积。

管道管线泄漏检测系统包括压力衰减系统和基于体积的系统。在压力衰减系统中，通过开启潜水涡轮泵(“STP”)(例如位于UST中)而对管线增压，直到管道管线完全增压。然后切断STP，其中STP和泄漏检测器之间的止回阀通过防止燃料流回到UST中而维持泄漏检测器上游侧上的压力。理想地，管道管线中没有泄漏，因此没有经过旁通管线的流动。然而，如果在泄漏检测器阀下游的管道管线中存在泄漏，则下游管道中的压力将稳定地下降。该压降转而将引起流体从阀的上游侧(即，高压侧)经过旁通管线流动到阀的下游侧(即，低压侧)。然后流动检测器将检测经过旁通管线的该流动并引起警报状况，该警报状况可关闭分配系统，以防止燃料从管道管线到周围环境的任何进一步的泄漏。

基于体积的系统以与如上的压力衰减系统类似的原理工作。然而，基于体积的系统保持STP在泄漏测试期间运行，以维持泄漏检测器上游侧上的恒定压力。在泄漏测试期间，系统监测经过旁通管线的流体的流动。如果在管道管线中没有泄漏，则在测试期间流动速率将随着泄漏检测器两侧上的压力平衡而下降，其中该流动速率最终达到零。然而，如果在管道管线中存在泄漏，则流动速率将停在等于流体正从管道管线损失的速率的稳定非零值。

压力衰减系统和基于体积的系统两者均为常规设计，以通过管道管线内的止回阀的存在或通过在泄漏检测期间维持管线内的正压力来防止旁通管线内的反向流体流量。因此泄漏检测器传统地仅用于检测沿正向方向的流体流动，且已知的泄漏检测方法依赖于这些正向流动测量值。