JP2003532106A

JP2003532106A - 加圧パイピングの漏れを圧力測定システムで検出するための改良された方法

Info

Publication number: JP2003532106A
Application number: JP2001581077A
Authority: JP
Inventors: フィエロ，マイケル・アール; マレスカ，ジョセフ・エム・ジュニア
Original assignee: ヴィスタ・リサーチ・インコーポレーテッド
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2003-10-28
Also published as: CA2404940A1; CA2404940C; EP1305588A4; AU2001259373B2; WO2001084103A1; AU5937301A; US6549857B2; US20020120411A1; EP1305588A1

Abstract

(57)【要約】パイプライン・システムの漏れを検出する方法であって、測定は、加圧パイプライン・システムの熱誘発圧力変化に対して補償を行った後、１つの圧力レベルと少なくとも１つの他の圧力レベルとの間における漏れによる圧力変化の変化率の差を決定するために実施され、パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップとを含む。次いで、計算が、１つの圧力レベルと少なくとも１つの他の圧力レベルとの間における圧力変化の温度補償変化率の差について、測定期間中に測定された圧力変化の変化率（圧力データの１次導関数または圧力変化の変化率）と圧力データのより高次の導関数とから計算された圧力レベル間における圧力変化の圧力変化率の熱誘発非線形変化に対する補正を含めて、その圧力レベルにおいて測定された圧力データから実施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本出願は、２０００年５月２日に出願された米国仮特許出願第６０／２０１，
１６４号からの優先権を主張する。

【０００２】（発明の背景）発明の分野本発明は、水、石油燃料および製品、他の有害および無害の物質などの液体を
囲んでいる加圧パイプ・システムの漏れを正確かつ確実に検出するための方法に
関し、より具体的には、試験中に生じる製品の温度変化の正確な補償により高性
能を達成する方法に関する。

【０００３】従来の技術の簡単な説明石油燃料または任意の種類の液体を含んでいる地下の加圧パイプラインの漏れ
を検出するために使用される圧力を基本とする異なる種類の方法がいくつか存在
する。漏れによるラインからの液体の損失は圧力の降下を生じる。圧力降下が、
所定の閾値を超えた場合、漏れが宣言される。漏れによる圧力降下の大きさは、
ラインの液体の体積と、パイプライン・システムの体積弾性係数と、ラインの初
期圧力との関数であり、それらに比例する。したがって、圧力降下は、同じサイ
ズの漏れに対して、より大きなラインより、より小さなラインでより大きい。こ
れは、製品の温度変化による圧力変化が、ラインの体積に無関係なので、重要で
ある。

【０００４】従来の圧力試験最も一般的なタイプの圧力試験は、圧力ディケイ試験または静圧試験である。
この方法は、バルブあるいはバルブ・ブラインドによって試験するラインをそれ
に接続されたタンクやライン・セグメントから分離し、ラインを液体で充填する
かライン中の既存の液体を使用し、ラインを加圧し、次いで、時間の経過に伴う
圧力変化を監視する。この圧力試験方法は、パイプの構造的完全性を評価するた
めに使用される。この方法の主な応用例は、輸送パイプラインおよび伝送パイプ
ラインである。このタイプの試験に内在する誤差のために、そのような試験は、
元来、漏れの検出に使用することを意図していなかった。

【０００５】誤った結果は、圧力試験では、（ａ）蒸気がライン（またはラインに取り付け
られた付属物）に閉じ込められている場合、または（ｂ）燃料の温度が試験中に
変化する場合に生じる。両方の影響とも、試験の手順において認識されるが、こ
れらの影響を補償する方法は提供されていない。また、これらの標準的なものに
記述された方法は、ラインが漏れていることを宣言するために、どのような閾値
を使用するか、すなわち、ラインの漏れが疑われる前に、どの程度の圧力降下が
必要であるかを示さない。長年、この方法は、小さいものにも大きいものにも、
広範なパイプラインにしばしば適用されてきたが、少量の漏れを検出することは
、それほどうまくいかなかった。

【０００６】製品周囲の温度変化この手法がうまくいかなかった１つの理由は、圧力の降下または上昇が、燃料
（またはライン内の液体）の温度が変化している場合にも生じることがあること
である。温度の上昇によりラインの圧力は増大する。これらの熱誘発圧力変化が
大きい場合、漏れの存在が隠され、誤った検出となることがある。温度の下降に
より、ラインの圧力は減少する。これらの熱誘発圧力変化が大きい場合、誤って
漏れが存在することを示し、誤った警告となることがある。

【０００７】地下の石油燃料ラインは、大きな、熱誘発圧力変化を生じる、大きな、非線形
の温度変化を受けることがある。その理由は、石油燃料の熱膨張係数が大きく、
ラインに取り込まれた製品の温度が、ラインの燃料またはラインを取り囲んでい
る地面の温度とは非常に異なることがあるからである。貯蔵タンクからパイプを
通して燃料が移送されるたびに、新しい温度条件が生成される。

【０００８】図１（ａ）は、ラインを囲んでいるバックフィルおよび土より温かい温度にお
けるラインに取り込まれた製品の通常の温度特性を示す時系列である。図１（ｂ
）は、温度変化の変化率の時系列である。熱誘発圧力変化は、温度変化と、ライ
ンの体積弾性係数（圧縮率）およびラインの液体の熱膨張係数のスケールとに比
例する。ラインの製品の体積は、ラインの温度変化の変化率に影響を与える。し
たがって、図１の２つの時系列は、ラインで生じる熱誘発圧力変化をも示す。本
開示では、このタイプの製品温度とラインの圧力変化は、ラインの圧力を変化さ
せることによって生じた製品温度変化とラインの圧力変化とから区別するために
、周囲熱変化と呼ばれる。

【０００９】図１の温度（および圧力）の曲線と温度変化の変化率（または圧力変化の変化
率）の曲線の両方で観測された曲率は、試験中に生じた製品温度変化が非線形で
あることを明確に示している。高性能が望ましいとき、製品温度変化を直接補償
しない従来の圧力ディケイ方法による試験は、温度変化の変化率が十分に小さく
、熱誘発圧力変化が無視できるようになるまで、開始することができない。これ
は、熱変化を無視できるこの段階に到達するために必要な時間であればどんな長
さでも、ラインを使用してはならないことを意味する。小売給油所の小さなパイ
プラインでは、２から１２時間の待機時間を必要とする可能性がある。大きな燃
料貯蔵設備のより大きなラインでは、１２から３６時間の待機時間を必要とする
可能性があり、空港の給水栓システムで見られるより大きなラインでは、数日ま
たはそれ以上の待機時間を必要とする可能性がある。

【００１０】燃料の温度変化の大きな影響を待機時間で最小限に抑えるためのこの手法には
、動作および性能について逆効果がある。第１に、移送オペレーションは、許容
しがたい長い期間、停止することを必要とする可能性がある。第２に、おそらく
は十分な待機時間が、熱変化が消失するのに実際に十分長いことを保証する方法
が存在しない。第３に、待機時間が十分であっても、熱変化の変化率が、無視で
きることを定量的に確認する方法、または製品温度が、他の熱源およびシンク（
例えば、太陽または雲に暴露されている地下パイプのセクションの加熱または冷
却）に反応して変化していないことを確認する方法が存在しない。

【００１１】圧力試験の熱誘発誤差を最小限に抑えるために待機時間を使用することは、石
油燃料給油所に見られるパイプラインなど、小さな直径または小さな容量を有す
るパイプラインに対する使用のみが実用的である。これらのパイプラインに対し
ても、この手法は、限定的にしかうまくいかなかった。待機時間の使用は、試験
を迅速に実施する場合にも有用でない。待機時間の使用は、大きな燃料設備、空
港の給水システム、または輸送パイプラインあるいは伝送パイプラインに見られ
る大きな直径または大きな容量のラインに対して実用的でない。その理由は、熱
変化が無視できるようになるのに、数日またはそれ以上かかることがあるからで
ある。

【００１２】これらのより大きなパイプラインに対しては、正確な漏れ検出試験は、熱誘発
圧力変化が補償される場合のみ、実施することができる。１つの補償の手法は、
ラインの燃料の温度変化を測定し、標準的な水圧計算によって、これらの温度変
化によって生じた圧力変化の大きさを測定し、次いで、これらの熱誘発圧力変化
を、測定した圧力変化から減算する。温度補償が正確である場合、漏れ誘発圧力
変化のみが残る。

【００１３】圧力試験を実施するこの温度補償の手法は、いくつかの深刻な技術上および実
施上の問題を有する。第１に、パイプの全長に沿って、燃料の温度変化の正確な
測定を獲得することは、非常に困難である。これらの測定は、ラインの全長に沿
って、温度条件のあらゆる差を説明する必要がある。通常、パイプの長さが数マ
イルである可能性があり、かつ、多くの異なる熱環境によって影響される可能性
がある場合でも、せいぜい１つの温度センサしか使用されない。第２に、ライン
における製品の体積弾性係数および体積が正確に把握されなければならない。

【００１４】閉じ込められた蒸気ラインの圧力が変化する際に、ラインの圧縮率を変化させる可能性がある閉じ
込められた蒸気またはあらゆる付属物（サージ・サプレッサなど）の存在は、解
釈が不可能な試験結果をもたらすことがある。ラインに閉じ込められた蒸気の体
積が増大する際、所与の漏れまたは製品の温度変化により生じる圧力変化の大き
さが減少する。ラインの蒸気の量が少ないので、大きな漏れからの圧力変化を検
出不能なレベルまで小さくすることができる。体積の点で定量化することが難し
い蒸気の存在は、圧力試験の結果を完全にあいまいにする。その理由は、圧力降
下が、同じサイズの漏れと同じ初期試験圧力に対して、非常に小さな値から非常
に大きな値までにわたることがあるからである。

【００１５】図２と３は、１時間の期間と４時間の期間にわたる非常にゆるやかな温度変化
によって生じた３，１３３ガルのラインと１２，５００ガルのラインに閉じ込め
られた蒸気を有する場合と有さない場合の圧力降下の差を示す。これらの差は、
周囲温度変化による熱誘発圧力変化が補償される場合でも生じる。閉じ込められ
た蒸気またはサージ・サプレッサがラインに存在し、かつ閉じ込められた蒸気の
体積がわからない場合、圧力試験は非常に不正確になり、使用すべきでない。

【００１６】また、圧力誘発温度変化は、ラインの圧力が変化したときにはいつでも生じる
圧力試験の性能をひどく低下させる。「小さな」温度変化はあらゆる圧力変化に
関連する。この温度変化は、基本的な製品周囲の温度フィールドの変化の変化率
に摂動を生じ、またそれに影響を与える。

【００１７】図４（ａ）は、時間の関数として圧力変化を示し、図４（ｂ）は、ラインの圧
力の増大および減少の結果である対応する（誇張した）圧力誘発熱摂動を示す。
圧力変化がなかった場合に想定される基本的な製品周囲の温度を破線で示す。こ
れらの圧力誘発製品温度変化は、摂氏数百分の一度から数十分の一度である可能
性があり、圧力変化のために液体が圧縮されるため、または液体を膨張させるた
めに生じる。この影響は、ラインに閉じ込められた蒸気が存在する場合、または
、ラインおよびライン上の付属物が、ラインの液体よりも圧縮可能である場合に
さらにより大きい。温度の摂動が誘発された後は、時間の経過に伴う温度変化は
、ラインの燃料と周囲との温度差によって制御される。これは、生じる圧力変化
は、独立ではなく、周囲変化と結び付けられることを意味する。

【００１８】温度のこれらの熱摂動は、基本的な製品周囲の温度フィールドと均衡するのに
、数１０分またはそれ以上かかる可能性がある。所与の時間点における温度摂動
の大きさは、圧力変化の大きさと、圧力変化と測定期間の間の経過時間と、パイ
プ・システムの製品の体積と、パイプの製品の温度変化の変化率を制御するシス
テムの特性（例えば、パイプの直径およびパイプ壁の材料、パイプの製品のタイ
プ、パイプを取り囲むバックフィルと土のタイプ、特性、および状況など）とに
依存する。多くの場合、数１０分後に、これらの変則的な現象によって生じた温
度変化の変化率は、非常に小さくなるので、ほとんどの一般的な温度測定感知シ
ステムでは測定できない。

【００１９】２圧力試験米国特許第４，６０８，８５７号において、Ｍｅｒｔｅｎｓは、ラインの温度
変化を直接測定せずに、圧力試験中の燃料の温度変化を補償する圧力試験の方法
を記載している。この試験は、３つの測定セグメントと２つの異なる圧力レベル
とからなる試験を使用して実施される。図５（ａ）に示したように、第１および
第３測定セグメントの初期圧力レベルは同じであり（点で示す）、第２測定セグ
メントの初期圧力レベルは異なる（点で示す）。次いで、第１および第３測定期
間からの圧力変化（または圧力変化の変化率）は、平均され、温度補償圧力変化
（圧力変化の変化率）を獲得するために、第２測定期間中に測定された圧力変化
（圧力変化の変化率）から減算される。次いで、漏れが存在するか否かを判定す
るために、この補償された圧力変化の差が閾値と比較される；閾値は、Ｍｅｒｔ
ｅｎｓでは、「時間基準可能圧力変化差値」と呼ばれる。Ｍｅｒｔｅｎｓは、「
圧力曲線に対する温度変化の影響は、ほとんど完全に解消されている」と記述し
ている。この主張は、摂動圧力フィールドの２次導関数がゼロ、または非常にゼ
ロに近い場合のみ正しい。圧力フィールドの２次導関数がゼロであるという分析
上の仮定を使用することは、非常に短い時間期間（２０分未満）にわたる場合に
のみ有用な近似である。より長い時間期間にわたって取ったデータを使用する試
験では、２次導関数がゼロでない性質を考慮に入れなければならない。

【００２０】Ｍｅｒｔｅｎｓは、燃料の温度変化を補償するための２圧力、２測定セグメン
トの圧力試験方法を記載しているが、この方法は、圧力変化が試験中に線形であ
るという、非現実的な仮定を必要とする。燃料の温度変化が線形であると仮定す
ることができる場合、熱誘発圧力変化は第２測定セグメント中の圧力変化の変化
率から第１測定セグメント中の圧力変化の変化率を減算することによって補償す
ることができる。燃料の温度変化は線形でないので、この手法は信憑性がなく、
小さな漏れを検出する場合には機能しない。

【００２１】圧力誘発熱摂動のために、Ｍｅｒｔｅｎｓによって記載されたこれらの２つの
方法のどちらかを使用して圧力データから計算された圧力変化の温度補償変化率
には、系統誤差、または偏りが生じる。所与の液体製品では、この系統誤差の大
きさは、試験を実施するために使用した低圧力および高圧力の差と、圧力変化と
その後の測定期間の間に経過した時間と、ラインの製品の体積とに依存する。ラ
インの液体製品が変化する場合、系統誤差の大きさは、液体の熱膨張係数と液体
の体積弾性係数の大きさにも依存する。この系統誤差が、試験期間中に許容でき
るものであるか否かは、そのシステムに望ましい性能（すなわち、検出される最
小の漏れ）に依存する。許容できない場合、この系統偏りの評価は、最小に抑え
るか、または、測定して排除する必要がある。

【００２２】Ｍｅｒｔｅｎｓは、この影響をクリープであると記述し、この圧力変化は約０
．５から１時間一定な時間を有し、試験を迅速に実施する場合、クリーピングに
よるこの圧力変化は、漏れと同一の圧力変化を生じることがあるので、補償され
なければならないと述べている。

【００２３】この系統誤差またはクリープは、較正手順を使用して、Ｍｅｒｔｅｎｓによっ
て補償される。短期間の試験では、この熱影響の大きさは、検出される漏れの大
きさより、２から１０倍大きい可能性がある。この大きさの影響を補償するため
に、較正が非常に正確に実施されなければならない。Ｍｅｒｔｅｎｓは、試験す
るラインに漏れのないことが既知であり、かつ試験中に獲得された測定した圧力
の差を調整（低減）するために使用されるとき、２つの試験圧力の初期圧力の差
に依存する「経験的な一定」が試験するラインの測定から決定される補償プロセ
スを記載している。その結果、Ｍｅｒｔｅｎｓによって教示された方法は、ライ
ンの完全性が当初から既知である新しいパイプライン、または他の漏れ検出方法
によって以前に試験された既存のラインに対して実施するのに、主に有用である
。これは、漏れ検出に対するこの方法の適用を制限するが、その理由は、漏れに
ついて試験をする必要のあるほとんどのラインの完全性はそもそも当然未知であ
るからである。

【００２４】Ｍｅｒｔｅｎｓは、このクリーピング圧力変化は、ラインの体積弾性係数（す
なわち圧縮率）と、温度変化の大きさと、ラインの製品の熱膨張係数との関数で
あることを認識している。しかし、Ｍｅｒｔｅｎｓは、この圧力変化により、非
線形の時間に依存する圧力変化が課され、変化の大きさも、燃料と周囲（例えば
地面）の温度の差の変化と、周囲の環境とラインの空間的な温度分布との関数で
あることを認識していなかった。温度変化の変化率、したがって圧力変化の変化
率は、地面の温度の空間分布に応じて、初期の温度の差が同じであっても異なる
ことがある。地面の温度条件は燃料の移送履歴に非常に依存する。

【００２５】系統誤差またはクリープは、試験するラインに対する較正の他に、様々な他の
手法によって最小に抑えることができる。系統誤差の大きさは、ラインを試験す
る際に使用する圧力差の大きさを低減することによって、または圧力変化とその
後の測定期間との間の時間を増大することによって、低減することができる。こ
れらの手法のそれぞれは、いくつかの欠点を有し、これは、方法の性能、または
試験する特定のラインへの適用に大きな影響を与えることがある。

【００２６】記載された方法は、２つの異なる圧力における漏れの変化率の差を測定するの
で、圧力変化の大きさを低減することにより、雑音（または「クリープ」）を低
減する他に、検出される信号の大きさが低減される。信号の大きさは、雑音の大
きさより早く減少するので、方法の性能はこれらの状況下では低下する。また、
圧力変化の大きさを低減することは、ラインを規定の圧力において試験しなけれ
ばならない場合、または圧力の差が関心のある漏れの変化率を検出するのに十分
でない場合、常に可能とは限らない。

【００２７】圧力変化とその後の測定期間との間の間隔を増大することは、摂動の逆効果に
対処する効果的な手段であるが、その理由は、これらの温度変化は時間と共に減
少するからである。しかし、試験の所要時間が過度に長くなる場合、上述した方
法では、周囲熱誘発体積変化を補償する精度が低下する。これは、温度変化の変
化率が、長い時間期間にわたっては線形に減少しないからである。したがって、
最適な性能のためには、間隔の長さ（測定期間と圧力変化の間）と試験全体の長
さとの間に、均衡が見つけられなければならない。

【００２８】Ｍｅｒｔｅｎｓによって教示された方法で試験することができる最大サイズの
ラインは、性能要件、圧力差、圧力変化と測定期間の間の時間、およびラインの
体積に依存する。

【００２９】正確な漏れの検出試験のために、試験中に生じる熱誘発圧力変化の正確な補償
が必要である。その理由は、（１）ラインの燃料が、周囲の環境とは異なる、（
２）試験中に圧力を変化させることによって、ラインにクリーピングが生じるか
らある。これらの両方の影響を補償するために、Ｍｅｒｔｅｎｓによって使用さ
れた方法は、その方法の適用を非常に制限する。第１に、より高次の非線形熱誘
発圧力変化は、燃料と環境（地面）の温度差またはクリーピングによって生じる
か否かに関わらず、この方法が小さな漏れを見つけることを妨げるのに十分な大
きな誤差を生じることがある。Ｍｅｒｔｅｎｓの方法論は、クリーピングも非線
形温度変化の原因であることを認識していない。第２に、時間間隔にわたってラ
インに生じるいわゆるクリーピングは非常に長く、Ｍｅｒｔｅｎｓによって記載
された方法では、誤差の重要な原因である。その理由は、試験を完了するのに、
圧力を３回変化させることが必要なために、Ｍｅｒｔｅｎｓの方法を実施するに
は、長い時間が必要であるからである。

【００３０】

【特許文献１】米国特許第４，６０８，８５７号

【００３１】（発明の要旨）したがって、本発明の目的は、水と、石油製品と、有害および無害な物質とを
含んでいる加圧パイプ・システムの漏れを確実かつ正確に検出する方法を提供す
ることである。

【００３２】本発明の他の目的は、パイプの製品とパイプ自体との熱膨張と熱収縮を補償す
る方法を提供することである。

【００３３】本発明の他の目的は、パイプの製品とパイプ自体との熱膨張および熱収縮を補
償する際に、誤差を評価する方法を提供することである。

【００３４】本発明の他の目的は、製品温度変化の変化率が非線形のときうまく動作するよ
うに設計されている、液体を含んでいる加圧パイプ・システムの漏れを検出する
方法を提供することである。

【００３５】本発明の他の目的は、製品周囲の温度フィールドに対する圧力誘発熱摂動の影
響を最小限に抑えるように設計される、液体を含んでいる加圧パイプラインの漏
れを検出する方法を提供することである。

【００３６】本発明の他の目的は、２圧力の最小値におけるデータを収集および分析するこ
とによって、かつ２つ程度の測定期間で、漏れについて、加圧パイプ・システム
を試験する方法を提供することである。

【００３７】本発明の他の目的は、漏れのない状況にあるときの試験されるパイプ・システ
ムあるいは他の同様のパイプ・システムの状況に対する分析モデルまたは経験的
モデルに関するアプリオリ較正または経験的データ、またはその状況に関する一
般的な知識を使用せずに、漏れについてパイプ・システムを試験するために使用
することができる方法を提供することである。

【００３８】簡潔には、本発明の好ましい実施態様はパイプライン・システムの漏れを検出
する方法を含む。測定は、補償が、加圧パイプライン・システムの熱誘発圧力変
化に対して実施された後、１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベル
との間における漏れによる圧力変化の変化率の差を決定することが好ましく、パ
イプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間にわたって生じ
るパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、パイプライン・シ
ステムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少なくとも第２測定期間にわたっ
て生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップとを含む。次い
で、１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における圧力変
化の温度補償変化率の差に関して、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対す
る補正を含めて、圧力レベルにおいて測定された圧力データから、計算が実施さ
れる。この場合、圧力レベル間における圧力変化の温度補償変化率の差は、測定
期間中に測定された圧力変化の変化率（圧力データの１次導関数または圧力変化
の変化率）と圧力データのより高次の導関数とから計算される。

【００３９】（好ましい実施形態の説明）図６を参照して、本発明の方法をフロー・チャートで簡単に記述する。本方法
は、試験するパイプラインをテスト・ポートを通して第１圧力レベルに加圧する
（ブロック１０）ことによって開始される。ラインにガスを追加またはラインか
らガスを抜かずに、パイプラインの圧力を第１測定期間にわたって監視する（ブ
ロック１２）。次いで、パイプラインを第２圧力レベルに加圧し（ブロック１４
）、圧力監視手順を第２時間間隔中反復する（ブロック１６）。

【００４０】図６のブロック１８は、本明細書の以下のテキストで完全に説明する、含まれ
ている計算を要約する。方法は、少なくとも２圧力レベル間の、すなわちブロッ
ク１０と１４の２圧力レベルにおいて取ったデータから、圧力変化の温度補償変
化率の差を計算することを必要とする。計算には、測定期間の間の熱誘発非線形
圧力変化に対する補正を含む（ブロック１８ａ）。ブロック１８の部分ｂに示し
たように、変化の温度補償変化率の差の計算には、まず、測定期間中の圧力変化
の変化率と、圧力データのより高次の導関数とを計算することが含まれる。次い
で、圧力変化の温度補償変化率の計算した差を、所定の基準と比較する。計算し
た変化の変化率が閾値より大きい場合、漏れが表示される（ブロック２０）。

【００４１】本発明の方法は、以下を含む理由のために、Ｍｅｒｔｅｎｓによって提供され
た方法と比較して改良されている。１．本発明の方法を実施するために必要な圧力変化の数が、温度補償の精度を
損なわずに２つに低減されている。２．方法の精度が試験の一部として測定される。３．圧力変化とその後の測定期間との間隔が長くなり、それにより、圧力変化
に関連する熱摂動の影響が低減される。４．熱補償方式全体の精度が、試験の所要時間によって影響されないように、
間隔が長くなるとき著しくなる製品周囲の温度の非線形変化が補償される。

【００４２】上記に列挙した第４の改良で、較正要件が排除される、または、分析モデルま
たは生成されたデータベースが、小さな漏れを検出することを可能にするのに十
分な精度で、摂動の影響を予測することができる点まで低減される。この後者の
改良は、本発明の方法が、非線形温度誘発燃料変化を補償し、かつ、圧力の２次
導関数がゼロでない変化に対処するために、Ｍｅｒｔｅｎｓの３つの圧力ステッ
プの方法よりよく機能する２圧力、２測定期間の方法を使用して生じる非線形熱
誘発圧力変化を補償するので、達成される。構成要件が排除されたので、方法は
、タイトニング試験に使用される（完全性が既知でないラインに関する単一試験
）、または完全性が既知であるラインにレトロフィットされる。本発明の方法で
達成されるより優れた温度補償によって高性能が獲得される。

【００４３】本発明の方法は、任意のタイプの液体製品を含み、かつ、試験の所要時間中加
圧されたまたは加圧下に置くことができるパイプ・システムの小さな漏れを検出
するように設計される。本方法は、液体内容物が静止している間、すなわち、ラ
インに流れがない間、ラインの漏れ検出試験をすることを必要とする。本方法は
、地下または水中のパイプ・システムに特に有用であるが、建物に見られるパイ
プ・システム、または特別な格納システムに配置されるパイプ・システムなど、
地上におかれたパイプ・システムに対しても使用することができる。装置は、試
験中の製品の圧力の熱誘発変化を補償するので、水と比較して大きな熱膨張係数
を有する液体に特に有用である。方法の主な応用は、石油製品を含んでいる地下
の加圧パイプ・システムの漏れによって生じた流量の検出および定量化である。

【００４４】本発明の方法は、試験中に３つの圧力変化を必要とせずに、ラインの製品温度
条件をより正確に補償することによって、米国特許第４，６０８，８５７号に記
載された以前の方法の性能を改良する。本発明の方法は、製品周囲の温度変化が
非常に非線形であり、製品周囲の温度フィールドが圧力誘発熱摂動および／また
は他の熱異常を含むときの条件を含めて、広範な周囲および動作の製品温度条件
下で機能する。より高次の導関数を使用することにより、製品温度フィールドが
非常に非線形であるとき、すなわち、製品温度変化の変化率が非線形であるとき
でも、正確な結果を獲得することが可能になる。

【００４５】本発明の方法の好ましい実施形態により、それぞれが異なる圧力における測定
期間である、わずかに２測定期間中に圧力データを収集することが可能になる。
圧力データの１次導関数および２次導関数を計算し、次いで、これを使用して、
試験中の熱誘発製品圧力変化を補償する。漏れが存在する場合、試験結果は２圧
力における漏れによる圧力変化の変化率の差の度合いである。

【００４６】より高次の導関数を使用することは、温度補償方式の性能を低下させずに、圧
力変化によって導入された摂動と測定期間とのより大きな分離をさらに見込む。
測定期間と圧力変化誘発熱摂動との間の分離時間を最大にすることは、試験結果
に対するこれらの摂動の影響を低減する重要な方式である。このように影響の大
きさを低減することによって、試験しているパイプ・システムに関する以前に収
集したデータを必要としないように、較正要件を排除または軽減することができ
る。

【００４７】ここで、本発明の方法を、以下のテキストにおいて、図面を参照して、詳細に
記述する。

【００４８】漏れによる圧力変化を測定するために、パイプ・システムの製品の温度誘発圧
力変化を補償することが必要である。本発明は、これらの熱誘発圧力変化を補償
し、米国特許第４，６０８，８５７号に記載された２圧力、３測定セグメントの
方法を改良する。

【００４９】漏れ検出試験中の、２の圧力Ｐ₁およびＰ₂間の圧力変化の温度補償変化率ＴＣ
ＰＲの差を計算する方法は、米国特許第４，６０８，８５７号に記載されており
、次式によって与えられる。 TCPR(P₁-P₂,t₂)=[(PR₁(P₁,t₁)+PR₃(P₃,t₃))/2]-PR₂(P₂,t₂) （１）上式で、圧力変化の変化率、または圧力変化率（ＰＲ₁，ＰＲ₂，ＰＲ₃）は、３
つの測定期間（下付き文字１、２、および３によって示す）のそれぞれ中に測定
され、圧力Ｐ₁とＰ₃は等しく、Ｐ₂とは異なる。図５（ａ）と５（ｂ）に示した
この方法は、３つの測定セグメントの圧力のいずれにもなんら制約を加えないこ
とによって、即座に改良することができる。したがって、式（１）は、次式によ
うになる。 TCPR(P_{wt avg}-P₂,t₂)=[(PR₁(P₁,t₁)+PR₃(P₃,t₃))/2]-PR₂(P₂,t₂) （２）上式で、Ｐ_{wt avg}は、第１および第３測定セグメントの圧力の加重平均である。
この測定方法を図７ａと７ｂに示す。漏れが存在する場合、測定された圧力変化
の変化率ＰＲは、ゼロでない圧力で実施されたあらゆる測定に対し、漏れと熱誘
発圧力変化の両方からの体積の寄与を含む。ＴＣＰＲは、測定期間１および３の
測定された圧力変化率とから評価された圧力変化の平均変化率と、測定期間２中
に測定された圧力変化率との差から計算される。漏れが存在しない場合、ＴＣＰ
Ｒはゼロに等しく、すなわち（ＰＲ₁＋ＰＲ₃）／２＝ＰＲ₂である。存在する残
りの圧力変化は、主に、温度補償の誤差による。漏れが存在する場合、ＴＣＰＲ
は、Ｐ₂とＰ_{wt avg}で測定された漏れの変化率による圧力変化の変化率の差に等
しい。両方の記述とも、圧力誘発熱摂動の影響が無視できる場合に、正しい。

【００５０】Ｐ_{wt avg}は、漏れによる流量が、圧力Ｐ₁およびＰ₃における漏れのみによる平
均流量に等しい、すなわちＬＲ（Ｐ_{wt avg}）＝［ＬＲ₁（Ｐ₁）＋ＬＲ₃（Ｐ₃）］
／２である圧力である。前式で、漏れの変化率ＬＲは、指定された圧力での漏れ
による流量である。一般に、圧力に関して漏れの変化率が変化する様子を記述す
るモデルを使用せずに、またはこの関係を定量化する追加の測定をせずに、Ｐ_wt _avg を決定することは可能ではない。

【００５１】試験のほとんどの適用では、２圧力が等しい（例えば、図８ａ〜８ｄ）。３つ
のセグメントの方法の精度は、最初の２つまたは最後の２つの測定セグメントで
同じ圧力を使用して実施されるとき（Ｐ₁＝Ｐ₂またはＰ₂＝Ｐ₃）、劇的に向上す
る。これにより、圧力変化によって誘発された熱誤差が低減される。圧力変化の
数が減少しているために、方法はある種の適用により適するようになり、試験に
対して課される可能性があるいくつかの重要な動作上の制約によりうまく順応す
ることができるようになる。いくつかの例には、（１）大きなパイプライン（ま
たはより高圧で動作するパイプライン）を試験する場合のように、圧力の過渡現
象が圧力が変化するたびに生じるとき、（２）圧力が変化するときに必ず生じる
製品の貯蔵、取扱い、または計量分配が困難であるとき、（３）試験プロトコル
の簡素化のために、試験方法論の手作業または半手作業による実施が使用される
とき、がある。圧力シーケンスは、それぞれ図８ａ〜８ｄに示したように、高低
低、高高低、低高高、または低低高とすることが可能である。

【００５２】高低低または低高高のシーケンスを使用する２圧力、３セグメントの試験の手
作業または半手作業の実施は、ラインの圧力を変化させるために、ポンプで石油
を計量分配する地下貯蔵タンク（ＵＳＴ）に関連する地下パイプラインと地上貯
蔵タンク（ＡＳＴ）設備とには、魅力的である。それらの設備は計量分配ポンプ
の制御を通常有していなければならない。この応用では、漏れ試験装置は、燃料
計量分配ポンプのところまたはその付近に配置されたバルブ接続においてライン
に取り付けることができる。このポンプがターン・オンされると、これは手作業
で行うことができ、ラインは加圧される。例えば、これは、小売モータ燃料給油
所の計量分配装置上のポンプ・ハンドルを使用して容易に実施される。高低低試
験は、ポンプがターン・オフされた後、開始することができる。第２および第３
セグメントに必要な圧力レベルの減少は、ラインから製品を除去することによっ
て達成することができる。これは、オペレータによって、自動的にまたは手作業
で実施することができる。これが実施された後は、さらに圧力を変化させずに、
試験を完了することができる。燃料計量分配ポンプにさらにアクセスする必要は
なく、コスト、安全性、および動作上の利点を有するファクタである。この手法
は携帯式および／または電池で動作する実施に特に適している。

【００５３】以下で記述するように、熱補償の誤差の評価は、３つの圧力がすべて同じとき
、式（１）または（２）を適用することによって決定することもできる。漏れに
よる流量が各セグメントで同じであるので、ゼロでない圧力変化は、主に、補償
の誤差による。特に評価したＴＣＰＲとの比較の際に、誤差が著しい場合、試験
は無効であると見なされるべきであり、かつ反復されるべきである。この方法は
、式（１）または（２）によって記述された試験を完了する前または後に、第４
の測定セグメントを方法に追加することによって動作するように実施することが
できる。この同じ手法は、改良した温度補償アルゴリズムを使用して、２測定セ
グメント試験中に使用することができる。

【００５４】「従来の圧力試験」に関して従来の技術の上記の議論で記述したように、式（
２）は、（ａ）時間ｔ₂および圧力Ｐ_{wt avg}における測定期間２の間の評価した
圧力変化ＰＲ_2estと、（ｂ）時間ｔ₂および圧力Ｐ₂における測定期間２の間の測
定した圧力変化ＰＲ_2measとの差として解釈することができる。これは、 TCPR(P_{wt avg}- P₂,t₂)=PR₂(P_{wt avg},t₂)_est- PR₂(P₂,t₂)_meas （３）によって与えられる。漏れが存在する場合、ＰＲ_{2 est}は、Ｐ_{wt avg}とＰ₂の間の
漏れによる体積変化によって生じた増分圧力変化だけ、ＰＲ_{2 meas}とは異なる。
すなわちＰＲ_{2 est}−ＰＲ_{2 meas}＝ＰＬＲ（Ｐ_{wt avg}）−ＰＬＲ（Ｐ₂）である。
漏れが存在しない場合、ＰＲ_{2 est}＝ＰＲ_{2 meas}である（これは、圧力変化の変
化率を評価するために必要な圧力変化の小さな差がある可能性があるので、厳密
には正しくない）。Ｍｅｒｔｅｎｓによって以前に提示された方法では、ＰＲ₂
の評価は、圧力が等しい第１および第３測定期間中の圧力変化の変化率（ＰＲ₁
およびＰＲ₃）の測定から行われた。

【００５５】圧力データのより高次の特性を使用する漏れ検出試験の実施しかし、ブラケティング測定期間の圧力変化を単に平均するよりも正確である
、時間ｔ₂と圧力Ｐ_{wt avg}におけるＰＲ_{2 est}を決定する他の方式がある。第１に
、そのような評価をするために、必ずしもブラケティング測定期間を使用する必
要はない。第２に、試験を実施するために、必ずしも３つの測定期間を使用する
必要はない。第３に、ブラケティング測定期間の圧力変化を平均するより、ｔ₂
における圧力変化を評価する際に、非線形の変化を説明するよりよい方式がある
。したがって、非線形の製品温度変化を正確に説明するＰＲ₂（Ｐ_{wt avg}，ｔ₂）_est を評価するあらゆる方法を使用することもできる。

【００５６】式（３）によって示したように、差分方法として米国特許第４，６０８，８５
７号に記載された方法の解釈は、これらの方法の一般化と、これらの方法に対し
て行われる動作と性能の改良とを見込む。漏れ検出試験中に圧力データを収集お
よび分析するために使用される本発明の方法は、以下を必要とする。（１）試験を２圧力で実施する。（２）圧力変化の変化率の測定を１つの圧力における測定期間中に実施する。（３）測定期間中の圧力変化の変化率の評価を、異なる圧力で獲得した圧力デ
ータと、測定期間の間に生じる熱誘発圧力変化を記述する圧力データの２次（お
よび／またはより高次の）導関数の評価とを使用して実施する。（４）圧力変化の温度補償変化率、または圧力の変化率を、ステップ（３）と
（４）で決定された圧力変化の差から計算する。

【００５７】より良好な性能は、以前の３つのセグメントの方法ではなく、本方法で達成さ
れる。その理由は、製品温度フィールドの周囲変化によって生じた熱誘発圧力変
化のより正確な評価が、ブラケティング測定期間の圧力変化の単なる平均からよ
りも、測定した圧力データの２次および／またはより高次の導関数から実施する
ことができるからである。また、試験中に圧力を変化させることによって生じた
熱摂動の逆効果によって最も少なく汚染されたデータのみを使用して実施するこ
とができるので、より良好な性能が達成される。試験を実施するために、２つの
測定期間を使用する場合、測定期間は、熱摂動の逆効果を最小限に抑えるように
時間について配置し、かつ十分に分離することができるが、製品周囲の温度変化
を正確に補償するために、長過ぎる試験所要時間は必要としない。これは、圧力
変化の影響を最小限に抑えるために、各測定期間が、圧力変化から十分に離れて
いることを保証することによって、達成される。

【００５８】本発明の好ましい実施形態では、試験は、２圧力Ｐ₁およびＰ₂において実施さ
れ、その１つが各圧力におけるものである２つの測定期間からの圧力データが分
析される。唯一の制約は、より低い圧力が時間に依存する圧力の量を決定するこ
とを可能にするために、ゼロ基準（または大気圧）より十分に上でなければなら
ないことである。最高の性能に対しては、測定期間は、先行する圧力変化から時
間について可能な限り離れているべきである。

【００５９】図９ａおよび９ｂは、圧力変化が試験前に必要であるときに使用することが可
能である２つの簡単な試験構成を示す。図示したように、圧力変化の中間点と測
定期間の中間点の間の時間間隔は各圧力に対して同じである。これは、試験を実
施するために必要な要件ではないが、動作および解釈の観点から便利である。主
な用件は、圧力誘発熱摂動の影響を最小限に抑えるように、この時間間隔が十分
長いというものである。そのような構成は、方法を携帯システムで実施すること
が可能である方式に一般的である。

【００６０】図１０ａと１０ｂは、ラインがすでに試験を開始する所望の圧力にあり、かつ
以前の圧力変化が、試験に大きな影響を与えないように、十分に以前に生じてい
る２つの簡単な試験構成を示す。両方の構成において、試験期間は、すぐに開始
することができ、各測定期間の所要時間を変えることができる。これらの構成は
、オンライン監視システムとして方法を実施することが可能である方法に一般的
である。

【００６１】測定期間は、圧力変化の変化率（すなわち圧力の変化率）と圧力データの２次
導関数の正確な測定を実施することができるように、十分長くあるべきである。
多くのタイプのパイプ・システムでは、約２０分の測定期間で正確な試験結果の
ために十分である。ラインのサイズ、圧力センサの精度、および圧力データの特
性に応じて、より短いまたはより長い期間を使用することが可能である。要件で
はないが、異なる圧力における測定期間は、原理的に動作上の簡便性と試験結果
の解釈の容易さとのために、通常所要時間が等しい。

【００６２】好ましい実施形態では、２圧力Ｐ₁とＰ₂の間の漏れによる温度補償圧力変化率
（ＴＣＰＲ）の差を計算する方法は、次式によって与えられる。 TCPR(ΔP,t₂)=PR₂(P₁,t₂)_est-PR₂(P₂,t₂)_meas （４）上式で、ΔＰ＝Ｐ₁−Ｐ₂であり、圧力の変化率ＰＲ_{2 est}は、両方の測定期間に
おいて獲得された圧力データから、時間ｔ₂に圧力Ｐ₁で作成され、測定された圧
力の変化率ＰＲ_{2 meas}は、時間ｔ₂に圧力Ｐ₂で作成される。第２測定期間の評価
された圧力の変化率には、２つの測定期の間の熱誘発製品圧力変化の差の評価が
含まれる。

【００６３】好ましい実施形態では、第２測定期間中に測定された圧力の変化率は、第１測
定期間中に測定された圧力変化の変化率（圧力データの１次導関数）と、両方の
測定期間から獲得された圧力データの平均２次導関数の評価とから評価される。
この評価は、次式によって与えられる。 PR₂(P₁,t₂)_est=PR₁(P₁,t₂)_meas+((m₁+m₂)/2)^*(Δt) （５）上式で、ｍ₁は、第１測定期間中に収集された圧力データの２次導関数（すなわ
ちｄ²Ｖ₁（Ｐ₁，ｔ₁）／ｄｔ²）（圧力変化率のデータの導関数ｄ［ＰＲ₁（Ｐ₁
，ｔ₁）］／ｄｔから計算される）であり、ｍ₂は、第１測定期間中に収集された
圧力データの２次導関数（すなわちｄ²Ｐ₂（Ｐ₂，ｔ₂）／ｄｔ²）（圧力変化率
のデータの導関数ｄ［ＰＲ₂（Ｐ₂，ｔ₂）］／ｄｔから計算される）であり、Δ
ｔは、２つの測定期間の中間点の間の時間である。第２測定期間中の測定した圧
力の変化率と評価した圧力の変化率を差分することによって計算される温度補償
体積の変化率は、次式によって与えられる。 TCPR(ΔP,t₂)=PR₂(P₁,t₂)_est-PR₂(P₂,t₂)_meas =[PR₁(P₁,t₁)_meas+((m₁+m₂)/2)Δt]-PR₂(P₂,t₂)_meas =[PR₁(P₁,t₁)_meas-PR₂(P₂,t₂)_meas]+((m₁+m₂)/2)Δt （６）式（５）は、ＴＣＰＲが、各圧力で測定された圧力変化率の間の差と、圧力デー
タの２次導関数から決定された曲率に対する補正項とから決定されることを示す
。式（６）は、次式に一般化することができる。 TCPR(ΔP,t₂)=[PR₁(P₁,t₁)_meas-PR₂(P₂,t₂)_meas]+NLPCT （７）上式で、ＮＬＰＣＴは、非線形体積補正項である。

【００６４】この方法が、米国特許第４，６０８，８５７号に記載された以前の３つのセグ
メントの方法より正確な評価を与えるいくつかの理由がある。第１に、Ｍｅｒｔ
ｅｎｓによって教示された３つのセグメントの方法は、周囲熱誘発変化の２次導
関数が一定でないとき、完全に補償するように設計されていない。本発明の好ま
しい実施形態の方法は、体積変化の２次導関数が一定でないときでも、周囲の熱
誘発圧力変化を正確に補償する。本発明の２セグメントの方法は、２次導関数が
線形であるとき、これらの変化を補償するように設計されているが、２次導関数
が非線形のときでも、ほとんどの製品温度条件に対してよく機能する。

【００６５】式（７）の補正項を評価するいくつかの方式がある。圧力変化の２次導関数が
一定でない場合、補正項を評価するために、より高次の導関数を使用することが
できる。例えば、各測定期間における圧力変化の３次導関数を使用して、２次導
関数を評価することができる。また、補正項の評価は、試験中に収集された圧力
データのいずれかから、またはモデルによって、実施することができる。

【００６６】圧力データの１次導関数、２次導関数、およびより高次の導関数を計算するい
くつかの標準的な時系列分析方法が存在する。これらの時系列分析方法は、実際
の測定した圧力データ、またはある形態の平滑化を適用した後の同じデータに適
用することができる。平滑化は、時間に対しデータを平均することによって、低
域通過フィルタを使用することによって、または曲線をデータにフィットさせる
ことによって、達成することができる（平滑化は、圧力関数が、導関数の正確な
評価を提供するように十分長い場合のみ必要である）。

【００６７】非線形補正項ＮＬＰＣＴを評価するために圧力データの第２または第２および
より高次の導関数を使用する方法は、周囲熱誘発圧力変化を非常に正確に補償す
る。しかし、精度の向上は、より高次の導関数の確実な評価を実施するために必
要な可能性がある追加のデータによって相殺されることがある。実際、式（６）
によって記述された２次導関数の方法はみごとに熱補償を実施する。非線形体積
変化を補償するために、３次導関数を求めなければならない場合、測定期間の所
要時間（および試験の全所要時間）は、通常、長くすることが必要である。しか
し、試験の所要時間または測定期間を長くすることにより、一般に、存在する可
能性がある非線形の程度が増大する。この追加の非線形性は、３次導関数の正確
な評価を各測定期間中に実施することができることを条件として、補償すること
ができる（２次導関数を評価するために必要な同じデータを使用して３次導関数
の正確な評価を実施することができる場合、試験の性能も向上する）。

【００６８】３セグメントの方法の代替実施形態米国特許第４，６０８，８５７号の２圧力、３測定期間の方法は、３測定期間
の所要時間が、ほぼ等しく、測定期間の間の間隔が、ほぼ等しく、かつ、各測定
期間と先行する圧力変化との間の間隔が、ほぼ等しいことを規定する。これらの
制約の１つまたは複数を排除することができるが、測定の精度がある程度、低下
することを犠牲とする。

【００６９】第１の制約（測定期間の所要時間に対する）は、各期間中の圧力変化の正確な
評価を実施することができることを条件として、排除することができる。異なる
長さの測定期間を有する試験を実施することが可能である。実際には、そのよう
な手法は、所与の測定期間からのデータのいくつかが、汚染されているまたは紛
失している場合にのみ、必要である。

【００７０】第２の制約（測定期間の間の間隔がほぼ等しい）は、各測定期間における圧力
変化のデータが、時間によって適切に加重され、かつ十分な精度で測定されるこ
とを条件として、排除することができる。

【００７１】第３の制約（測定期間と先行する圧力変化との間の間隔に関する）も、第２の
制約の場合のように、各測定期間中に示された、測定された圧力変化に対する圧
力変化の寄与が時間によって加重されることを条件として、排除することができ
る。所与の測定期間と先行する圧力変化との間の間隔をよりうまく最大にするこ
とができるように、不均一な空間が必要な可能性がある。

【００７２】式（１）は、３つ（またはそれ以上）の測定期間のいずれかの間において異な
る間隔を可能にするように、加重することができる；例えば、これは、次式によ
って与えられる。 TCPR(P_{wt avg}-P₂,t₂)=[(a₂PR₁(P₁,t₁)+a₁PR₃(P₂,t₃))/a₁]-[(a₁+a₂)/a₁]PR₂ (P₁,t₂) （８）上式で、ａ₁およびａ₂は、それぞれ、測定期間１と２の中間点の間の時間間隔と
、測定期間２と３の中間点の間の時間間隔である。測定期間の間の等しくない間
隔は、（１）試験中の動作上のアーチファクトを回避するため、または（２）試
験の所要時間を長くせずに、測定期間と先行する圧力変化との間の時間間隔を長
くするために、使用することが可能である。後者の方法は、圧力誘発摂動の影響
を最小限に抑えるために、使用することができる。

【００７３】圧力誘発熱摂動の補償測定期間中の圧力誘発熱摂動が大きい場合、圧力変化の温度補償変化率の計算
に、系統誤差がもたらされる。この系統誤差は、予測可能であり、伝熱モデルを
使用して、直接計算し、漏れのないラインに対する実際の漏れ検出試験の結果か
ら直接評価し、または、試験しているラインに対する特別な試験によって評価す
ることができる。第２の方法によって規定された系統誤差を評価するために必要
なデータは、試験するラインに関して、または他のラインに関して、収集するこ
とができる。前者の手法は、方法が、他の漏れ検出の方法を使用して、緊密であ
ることが確認されたライン（通常は新しいライン）上に据え付けられるときにの
み有効である。後者の手法は、ライン自体に関して収集している較正データを必
要とせずに、完全性が未知であるラインを試験するために使用することができる
。

【００７４】モデル評価加圧パイプの液体の温度の小さな変化は、パイプの圧力が変化するとき、いつ
でも生じる。これらの製品温度変化は、経験的に評価することができ、伝熱モデ
ルを使用して、この温度の不連続性による温度変化の変化率を予測することがで
きる。これらの圧力誘発熱変化の経験的測定は、装備された地下パイプ・システ
ムにおいて実施されてきた。圧力誘発熱変化は、ラインを通して製品を移送する
ために使用されたポンプをターン・オンおよびターン・オフすることによって、
生成された。圧力が変化するたびに、ラインに挿入されたサーミスタで、製品の
温度の小さなスパイクが測定された。この圧力−温度効果は、よく知られた物理
的な現象であり、物理海洋学など、いくつかの他の応用分野では重要であった。
熱の損失がないように、圧力が、非常に迅速に変化する場合、温度の断熱変化が
起きる。

【００７５】場の条件下で考案され検証された伝熱モデルは、パイプの製品とバックフィル
および周囲の土との温度差による、地下パイプの製品温度変化の変化率を正確に
予測する。これらの周囲温度変化は、温度差が大きい場合、非常に大きいことが
ある。このモデルを使用して、地下（または地上）ラインの圧力変化による温度
変化の変化率を予測することができる。図４に示したように、圧力変化によって
生じた小さな製品温度変化は、即座に、製品周囲の温度と平衡になろうとする。
圧力変化と次の測定期間との間に十分な時間がある場合、摂動温度フィールドは
、周囲（平均）温度フィールドと平衡になり、このプロセスは、本開示に提示し
た方法によって、正確に補償することができる。圧力変化と測定期間との間の時
間が短過ぎる場合、圧力誘発熱摂動は依然として存在する可能性があり、そうで
ない場合、試験結果の精度に影響を与える。

【００７６】モデルは、この圧力変化による製品温度変化の変化率が、ラインの製品のタイ
プと、圧力変化の大きさおよび所要時間と、パイプの製品、パイプ壁、およびパ
イプを取り囲む材料の熱特性との関数であることを示す。所与の製品と圧力変化
に対して、製品温度変化の変化率は、主に、パイプの周囲の材料（通常バックフ
ィルおよび土）の温度拡散率と、パイプの製品の温度拡散率と、以前の製品移送
の所要時間および温度とによって制御される。以前の製品移送履歴は、バックフ
ィルと土を熱について条件付けし、かつ、製品温度変化の時間定数を制御するの
に役立つので、重要である。パイプ壁が比較的薄いので、パイプ自体の熱特性は
通常小さい。正確なモデル予測を広範なパイプ・システムに対して実施すること
ができるが、その理由は、地面の伝熱が分子伝導によって制御され、パイプを囲
むバックフィルおよび土の温度拡散率の範囲がうまく限定され、かつ、石油製品
がパイピング・システムを通して移送される条件が動作のタイプに関係なく（例
えば、空港の給水燃料分配システム、マーケティングの末端でのバルク移送パイ
ピング、および小売給油所の加圧パイピング）同様である傾向があるからである
。

【００７７】製品温度変化が既知になった後は、圧力試験に対する影響を決定することがで
きる。圧力試験では、熱誘発圧力変化は、温度変化の変化率と、製品の熱膨張係
数と、ラインの製品（およびラインとライン上の付属物）の体積弾性係数とに比
例する。所与のタイプのラインと所与のタイプのラインの製品では、この圧力誘
発熱摂動の大きさは、主に、圧力変化の大きさと、圧力変化と測定期間の間の時
間とに依存する。大きな燃料設備に見られるラインなどと同様に、小さな圧力差
の下で試験された小さなラインでは、この影響は無視することができる。上述し
たように、これは、測定期間と、それに先行する圧力変化との間の時間間隔を長
くすることによって達成される。この影響は、広範な製品温度と地面の温度条件
とに対して、地下のラインに関する多くの漏れ検出試験において測定された。こ
の影響は、圧力差が大きい場合、またはラインの体積段数係数が大きい場合、常
に無視することができるわけではない。これは、空港の給水栓燃料分配ラインに
はほとんど常に正しい。この場合、系統誤差は、大きいことがあり、漏れ検出試
験の結果に大きな逆効果を与えることがある。

【００７８】本開示と従来の技術の特許とに記述した漏れ検出の方法に関するこの系統誤差
（偏り）の大きさは、伝熱モデルで予測することができる。第１に、モデルを使
用して、製品の温度が、バックフィルおよび土の温度とは異なるとき、試験直前
の製品の移送の影響を含む製品温度条件を予測し、次いで、本開示と以前の従来
の技術の特許とに記述した漏れ検出の方法を実施するために必要な圧力変化の影
響を予測する。第２に、製品温度変化に由来する圧力変化をラインに対して計算
する。最後に、本開示と従来の技術の特許とに記述した方法を使用して、温度補
償圧力変化率を計算する。温度補償圧力変化率は系統誤差に等しいが、その理由
は、圧力変化が試験期間中に起こらず、かつ本開示と従来の技術の特許とに記述
した方法を使用して温度補償圧力変化率を計算した場合、計算した変化率はゼロ
になるからである。系統誤差は、これらの方法に対して計算することができる.
その理由は、これらの方法が、通常存在する製品周囲の温度変化を正確に補償す
るからである。同じモデリングの手法は、製品周囲の温度変化を正確に補償する
あらゆる方法に対して機能する。

【００７９】データ評価この系統誤差は、実際のラインが漏れていないことを条件として、本開示に記
述した方法を使用して、実際のラインに関する漏れ検出試験の結果から評価する
こともできる。測定した温度補償圧力変化率には、（１）試験中および試験前の
圧力変化による系統誤差、（２）周囲熱誘発圧力変化を補償する際の残りの誤差
、および（３）器具に固有のランダム測定誤差、の３つのタイプの圧力の寄与が
含まれる。後の２つの誤差は、容易に最小限に抑えることができ、したがって、
系統誤差の直接測定を実施することができる。ランダム器具誤差は、いくつかの
試験を共に平均することによって、最小限に抑えることができる。補償の残りの
誤差は、圧力が、すべての測定期間にわたって一定であるときに方法を適用する
ことによって導出される試験誤差から計算することができる。伝熱モデルは、バ
ックフィル、製品、および移送条件が、系統誤差の大きさに影響を与えることを
示すが、バックフィル、製品、および移送条件は非常に類似しているので、多く
の異なるタイプの燃料動作に対して、正確な評価を実施することができる。これ
は、製品が、毎日約１９時間ラインを通して連続的に移送される、主要空港の給
水栓システムに特に当てはまる。

【００８０】系統誤差の大きさの評価は、圧力とラインのサイズとの関数として、漏れのな
いラインに関する多くの漏れ検出試験から編集されてきた。この相関には、国の
異なる領域と、１年の異なる季節とを通した試験が含まれる。相関は、系統誤差
が、圧力に比例することを示す。このタイプの評価は、試験するラインに対して
も、漏れがないことが確認された後、実施することができる。そのような評価は
、新しいラインに関して、またはオンライン監視システムに対して、最適に導出
される。

【００８１】直接測定３つの測定期間からなる特別な試験は、系統誤差の大きさを評価するために、
実施することができる。この系統誤差は、ラインが、未知の変化率の漏れを有す
る場合でも、この特別な試験において評価することができる。系統誤差は、本開
示に記述した２つのセグメントの方法と、図１１ａおよび１１ｂに示した２つの
３つの圧力試験構成の１つとを使用して、２つの別々の漏れ検出試験の結果の差
を取ることによって計算することができる。圧力試験の構成は、最低圧力および
最高圧力の５０％に等しい初期圧力変化を必要とする。第１試験は、最初の２圧
力において実施され、第２試験は、最後の２圧力において実施される。温度補償
体積変化率の差は、この圧力差に対する系統誤差に等しい。どちらかの漏れ検出
試験の結果は、測定した系統誤差を減算（または加算）することによって決定さ
れる。この試験の手順は、圧力差が十分大きい場合、またはこの測定からの偏り
が、様々な圧力のセットに対して実施した試験の圧力に比例してスケーリングす
ることができる場合、漏れ検出試験として十分であることができる。図１１ａお
よび１１ｂに示したように、３つの圧力の試験は、最低圧力（図１１ａ）または
最高圧力（図１１ｂ）で開始することができる（圧力の増分は、ラインが漏れて
いて、かつそのラインの漏れが、圧力の関数として変化する様子を計算する正確
なモデルが存在しない場合でも、方法が機能するように、等しい）。

【００８２】系統誤差は、試験しているラインに対して決定することができるが、この手順
は、試験を完了するために必要な時間を増大し、したがって、ラインに漏れが宣
言された後、最適に適用される。特別な３つの圧力試験は、漏れ検出試験の最高
圧力と最低圧力の間で実施され、特別な試験の第１圧力および第１測定期間とし
て、実際の漏れ検出試験の最後の圧力および最後の測定期間を使用する。この特
別な試験で測定された系統誤差は、漏れ検出試験を補正するために必要な系統誤
差の５０％である。

【００８３】圧力誘発熱摂動の最小限化圧力誘発熱摂動によって試験中に生じた系統誤差は、セクション４．３．１か
ら４．３．３に記述した方法のいずれかによって補償することができる。他の手
法は、系統誤差の大きさが、特有の試験の適用において無視できるように十分小
さいように、系統誤差の大きさを最小限に抑える。この系統誤差の大きさを低減
するいくつかの方式は、セクション１．２．２で議論した。このセクションに記
述したように、誤差は、ラインを試験する際に使用する圧力差を低減することに
よって、試験に必要な圧力変化の数を低減することによって、および圧力変化と
その後の測定期間との間の時間を増大することによって、の３つの方式のいずれ
かにおいて、低減することができる。

【００８４】３つの方式は、すべて、本明細書に提示した方法と共存可能である。第１の方
式は、方法に関係しないが、方法の性能について著しい利点を生じることができ
る。後の２つは、方法に関係しており、方法が２つの測定期間と１つの圧力変化
のみを必要とするので、良好な結果と共に適用することができる。最適な結果の
ために、圧力変化とその後の測定期間との間の時間間隔を最大にすることが必要
であり、測定期間の間の時間間隔は最小限に抑えることが必要である。これは、
２つの測定期間のみを有する試験を使用することによって、最も容易に達成され
る。これは、所与の試験所要時間中、測定期間が、図９および１０に示したよう
に配置されることを意味する。系統誤差を最小限に抑えるこの手法は、試験の所
要時間が、圧力誘発熱摂動と周囲熱変化との両方のために、誤差を完全に最小限
に抑えるために必要な時間量より短いことを条件として、うまく機能する。試験
の所要時間が長過ぎる場合、試験の誤差が最小限に抑えられるまで、それぞれ異
なる測定期間の構成に基づく、ＴＣＶＲのいくつかの評価を実施すべきである。
「モデル評価」という名称の上記の議論に記述した伝熱モデル、または「データ
評価」という名称の上記のセクションで議論した試験データを使用して、誤差を
最小限に抑えるために、ラインの体積、圧力変化、および試験の所要時間の観点
で、適切なパラメータを決定および確認することができる。この手法は、小さな
ライン、およびラインが長過ぎない場合、低圧力で動作されるラインに特に効果
的である。

【００８５】系統誤差は、一方または両方の圧力における摂動温度フィールドが周囲温度フ
ィールドと平衡に戻らなかったために生じるので、他の最小化の手法は、摂動温
度フィールドが周囲温度フィールドとほぼ平衡するまで、モデルを使用すること
によって、または曲線の当てはめによって、圧力または圧力の変化率のデータを
推定する。次いで、推定したデータを使用して、ＴＣＰＲを計算する。この手法
は、実際に物理的に試験の所要時間を増大せずに、試験の所要時間を増大する実
質的な効果を有する。

【００８６】（概要）概要では、試験中の圧力変化によって生じた系統誤差の大きさを、モデル計算
と、多くの異なる漏れのないラインからの結果と、漏れのないことを確認した後
、ルーチンとして試験されるラインからの試験結果とから、および漏れがある場
合でも、試験しているラインに対する特別な試験によって、評価することができ
る。次いで、系統誤差のこの評価は、本開示の方法を使用して計算された試験結
果から減算される。他の手法は、測定期間の間の時間間隔と、測定期間と圧力変
化との間の時間間隔との賢明な選択によって、誤差の大きさを最小限に抑える。
この手法は、低圧力で動作する体積の小さいラインに特に効果的である。

【００８７】温度補償体積変化率における誤差の評価本開示に記述した方法を使用する試験の精度は、主に、試験中に生じる非線形
製品温度変化を補償する精度に依存する。温度補償の誤差は、いくつかの異なる
手段によって、所与の試験に対して評価することができる。

【００８８】第１は、実際の漏れ検出試験の直前または直後に、漏れ検出試験を実施するが
圧力は変化させない。実際には、これは、追加のデータが、試験を開始するため
に使用した同じ圧力、または試験の完了時に使用した同じ圧力において、漏れ検
出試験を完了する前または後に収集されることを意味する。この誤差評価は、主
に、製品周囲の温度変化がどのようにうまく補償されたかを示すが、補償されて
いない圧力誘発熱摂動による誤差は含んでいない。３つ以上の測定期間を有する
試験に対する試験誤差を評価するこの方法を、以下でより完全に記述する。

【００８９】第２は、製品周囲の温度変化と圧力誘発熱摂動の両方による誤差を含み、試験
中に収集された圧力データを使用して計算することができる。この評価は、２圧
力、２セグメントの試験の結果を、所要時間が同じである２圧力、３セグメント
の試験の結果の差を取ることによって実施される。第３セグメントは、他の２つ
のセグメントの間に配置される。この差が小さい場合、またはほぼゼロの場合、
両方の熱誤差の影響は、無視できると結論付けることができる。差が小さくない
場合、この誤差評価は、誤差の上限としてのみ解釈されるべきであるが、その理
由は、この試験の中間セグメントが、２つを超える端セグメントの圧力誘発熱摂
動によって汚染されている可能性があるからである。圧力誘発熱摂動の影響が無
視できる場合、ゼロでない評価は製品周囲の温度変化の補償の直接測定である。

【００９０】第３は、圧力データのより高次の導関数から、直接誤差を計算する。式（６）
は、非線形体積変化を評価するために、２つの測定期間における圧力データの２
次導関数を使用する。誤差は、体積データの第３およびより高次の導関数を使用
して計算することができる。データの３次導関数が一定な場合、方法のこの実施
に対する誤差は、センサ測定誤差を別にして、ゼロである。そうでない場合、誤
差は、２次導関数を使用して評価した圧力変化と、第３（およびより高次の導関
数）を使用して評価した圧力変化との差である。この誤差評価の精度は、センサ
の精度と測定期間の所要時間とに依存する。圧力データの３次導関数が、一定で
あることが既知である場合、温度補償圧力変化率の誤差は、３次導関数のみを使
用して計算することができる。これは、次式によって与えられる。［ｄ（ｍ₁）／ｄｔ＋ｄ（ｍ₂）／ｄｔ］^*０．５^*（Δｔ）² （９）

【００９１】第４は、２圧力、２つのセグメントの試験の各測定期間中に測定された圧力変
化の変化の変化率（圧力データの２次導関数）の差から、両方の熱影響を含む、
試験の最大許容可能誤差を評価する。大きな差は、圧力と圧力変化データが、非
常に非線形であることを意味する。誤差は、この全圧力変化のパーセントであり
、通常１から１０％である。これらの誤差のいずれかが大き過ぎる場合、漏れ検
出試験は、ラインの状況に関する確実な決定を実施することができるまで、反復
されなければならない。

【００９２】いくつかの他のデータ品質検査を実施して、試験の基本的な仮定が有効である
かを確認することができる。１つのそのような試験は、同じ圧力において、また
は第２圧力が第１圧力より低いとき、連続する測定期間の測定した圧力変化が、
時間の経過に伴い大きさが低減し、意味を変更しないことを確認する。再び、デ
ータが、これらのデータ品質検査のいずれかを満たさない場合、試験は反復され
るべきである。

【００９３】本発明を特有の実施形態について、上記に記述したが、当業者には、変更と修
正が間違いなく明らかになることが理解される。したがって、以下の請求項は、
本発明の真の精神と範囲内にあるそのような変更と修正のすべてを網羅すると解
釈されることを意図する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）パイプ・システムの製品の温度が、周囲のバックフィルおよび土の温
度より高い地下パイプ・システムにおいて、製品の移送が停止した後、製品の温
度と体積が変化する様子を示す時間履歴図である。（ｂ）パイプ・システムの製品の温度が、周囲のバックフィルおよび土の温
度より高い地下パイプ・システムにおいて、製品の移送が停止した後、製品の温
度と体積が変化する様子を示す時間履歴図である。

【図２】（ａ）３，１３３ガルのジェット燃料を有するラインにおける１時間の圧力
変化に対する２つの異なるライン容量について、ラインに蒸気を有するおよび有
さない、かつ１ガル／ｈの漏れを有するおよび有さない、時間の経過に伴う製品
温度のゆるやかな下降に対する圧力変化を示す図である。（ｂ）１２，５３３ガルのジェット燃料を有するラインにおける１時間の圧
力変化に対する２つの異なるライン容量について、ラインに蒸気を有するおよび
有さない、かつ１ガル／ｈの漏れを有するおよび有さない、時間の経過に伴う製
品温度のゆるやかな下降に対する圧力変化を示す図である。

【図３】（ａ）３，１３３ガルのジェット燃料を有するラインにおける４時間の圧力
変化に対する２つの異なるライン容量について、ラインに蒸気を有するおよび有
さない、かつ１ガル／ｈの漏れを有するおよび有さない、時間の経過に伴う製品
温度のゆるやかな下降に対する圧力変化を示す図である。（ｂ）１２，５３３ガルのジェット燃料を有するラインにおける４時間の圧
力変化に対する２つの異なるライン容量について、ラインに蒸気を有するおよび
有さない、かつ１ガル／ｈの漏れを有するおよび有さない、時間の経過に伴う製
品温度のゆるやかな下降に対する圧力変化を示す図である。

【図４】図１（温度が周囲のバックフィルおよび土の温度とは異なる製品が加えられて
いる）に記載された同じ変数を与えられているが、圧力が、漏れ検出試験中のよ
うに、増大および低減される追加の変数を有する、パイプ・システムにおける製
品の熱変化の例を示す図である。（ａ）図１（温度が周囲のバックフィルおよび土の温度とは異なる製品が加
えられている）に記載された同じ変数を与えられているが、圧力が、漏れ検出試
験中のように、増大および低減される追加の変数を有する、パイプ・システムに
おける製品に誘発された試験プロトコル圧力変化を示す図である。（ｂ）図５（ａ）に関して記述した試験における温度の時間履歴図である。

【図５】（ａ）圧力が、第１および第３測定セグメントにおいて同じである、漏れ検
出試験を実施するための３つのセグメントのデータ収集方式を示す図である。（ｂ）圧力が、第１および第３測定セグメントにおいて同じである、漏れ検
出試験を実施するための他の３つのセグメントのデータ収集方式を示す図である
。

【図６】本発明の方法のフロー・チャートである。

【図７】（ａ）圧力が、すべての測定セグメントにおいて異なるとき、漏れ検出試験
を実施するための３つのセグメントのデータ収集方式を示す図である。（ｂ）圧力が、すべての測定セグメントにおいて異なるとき、漏れ検出試験
を実施するための３つのセグメントの他のデータ収集方式を示す図である。

【図８】（ａ）２圧力変化のみを有する、漏れ検出試験の実施するための３つのセグ
メントのデータ収集方式を示す図である。（ｂ）２圧力変化のみを有する、漏れ検出試験の実施するための他の３つの
セグメントのデータ収集方式を示す図である。（ｃ）２圧力変化のみを有する、漏れ検出試験の実施するための他の３つの
セグメントのデータ収集方式を示す図である。（ｄ）２圧力変化のみを有する、漏れ検出試験の実施するための他の３つの
セグメントのデータ収集方式を示す図である。

【図９】（ａ）環境が、試験前に初期圧力変化を要求するとき、漏れ検出試験を実施
するために使用する本発明の方法の好ましい実施形態の、時間に対する圧力を示
す図である。（ｂ）環境が、試験前に初期圧力変化を要求するとき、漏れ検出試験を実施
するために使用する本発明の方法の好ましい実施形態の、代替的な時間に対する
圧力を示す図である。

【図１０】（ａ）初期圧力が、試験に対して許容可能な圧力においてすでに安定してい
るときの、本発明の方法の時間に対する圧力を示す図である。（ｂ）初期圧力が、試験に対して許容可能な圧力においてすでに安定してい
るときの、本発明の方法の代替的な時間に対する圧力を示す図である。

【図１１】（ａ）圧力誘発熱摂動によって生じた系統偏り誤差を評価する測定シーケン
スの時間に対する圧力を示す図である。（ｂ）圧力誘発熱摂動によって生じた系統偏り誤差を評価する測定シーケン
スの代替的な時間に対する圧力を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者マレスカ，ジョセフ・エム・ジュニアアメリカ合衆国・94086・カリフォルニア州・サニイベイル・ノースメアリィアベニュ・755 Ｆターム(参考） 2F055 AA39 BB19 CC60 DD20 EE40 FF02 FF11 2G067 AA11 CC01 DD02 DD08 EE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイプライン・システムの漏れの検出に使用する方法であっ
て、加圧パイプライン・システムの熱誘発圧力変化に対して補償が行われた後、１
つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における漏れによる圧
力変化の変化率の差を測定することを備え、（ａ）前記パイプライン・システムを第１レベルに加圧し、第１測定期間にわ
たって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定することによって、１組
の第１圧力データを決定するステップと、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定することによって、１組の第２圧力データを決定するステップと、（ｃ）前記第１期間中の第１圧力レベルと前記第２期間中の圧力レベルとの間
の圧力変化の温度補償変化率における差を計算するステップであって、その計算
が、前記第１および第２圧力データに関して実施され、測定期間の間の熱誘発非
線形変化に対する補正を含み、測定レベル間における圧力変化の温度補償変化率
の差が、前記第１および第２データから計算された圧力変化の変化率と、圧力デ
ータの少なくとも１つのより高次の導関数とから計算されるステップとを含む方
法。
【請求項２】前記パイプライン・システムに漏れがあるかを判定するため
に、圧力変化の温度補償変化率の差を閾値と比較するステップをさらに備える請
求項１に記載の方法。
【請求項３】漏れによる圧力変化の変化率を圧力の関数として記述するモ
デルを使用して、特有の圧力における漏れの変化率による圧力変化の温度補償変
化率を計算するステップをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】圧力変化を体積変化に変換する静水圧モデルを使用して、温
度補償体積変化率の差を計算するステップをさらに備える請求項１に記載の方法
。
【請求項５】前記パイプライン・システムに漏れがあるかを判定するため
に、前記温度補償体積変化率の差を閾値と比較するステップをさらに備える請求
項５に記載の方法。
【請求項６】漏れによる体積変化率を圧力の関数として記述するモデルを
使用して、特有の圧力における漏れの変化率による温度補償体積変化率を計算す
るステップをさらに備える請求項に記載の方法。
【請求項７】前記測定期間の所要時間が、ほぼ等しい請求項１に記載の方
法。
【請求項８】試験の所要時間と、前記第１および第２測定期間の間の時間
間隔と、前記測定期間と圧力レベルの変化との間の時間間隔とが、周囲熱誘発圧
力変化と圧力誘発熱摂動とによる組み合わされた誤差を最小限に抑えるように選
択される請求項１に記載の方法。
【請求項９】前記測定期間の間の前記時間間隔と、前記測定期間と所与の
試験所要時間中の前記圧力レベルの変化との間の前記時間間隔とが、周囲熱誘発
圧力変化と圧力誘発熱摂動とによる組み合わされた誤差を最小限に抑えるように
選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】前記組み合わされた誤差が、各前記測定期間と以前の圧力
レベルの変化との間の前記時間間隔を最大にすることによって、および前記測定
期間の間の前記時間間隔を最小限に抑えることによって、最小限に抑えられる請
求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記より高次の導関数が、時間に関する圧力データの第２
次導関数である請求項１に記載の方法。
【請求項１２】前記より高次の導関数が、時間に関する圧力データの２次
導関数と３次導関数とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】前記より高次の導関数が、時間に関する圧力データの２次
導関数と３次導関数とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】前記計算が、（ａ）第１選択圧力レベルの前記第１測定期間中における圧力データの前記１
次導関数を計算し、第２選択圧力レベルの前記第２測定期間中における圧力デー
タの１次導関数を計算するステップと、（ｂ）前記第１および第２測定期間中における圧力データの複数の２次導関数
を計算するステップと、（ｃ）ステップ（ｂ）において獲得した前記２次導関数の平均を計算するステ
ップと、（ｄ）前記測定期間の中間点の時間に、ステップ（ｃ）において獲得した前記
平均を乗算することによって、前記第１および第２測定期間の間における圧力変
化率の変化を評価するステップと、（ｅ）ステップ（ｄ）において計算した評価を、前記第１測定期間中に測定し
た圧力データの前記１次導関数に加算することによって、２圧力間の漏れによる
増分圧力変化を含んでいない、前記第２測定期間中の圧力データの１次導関数を
評価するステップと、（ｆ）ステップ（ｅ）において獲得した前記評価を、前記第２測定期間中にス
テップ（ａ）において測定した前記１次導関数から減算することによって、前記
第１および第２圧力間の圧力変化の温度補償変化率の差を計算するステップとを
含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】異なる圧力間の圧力変化変化率の差の測定における誤差を
評価する方法であって、（ａ）第１測定データを獲得するために、パイプライン・システムを第１圧力
レベルに加圧し、第１測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの製品
圧力変化を測定するステップと、（ｂ）第２測定データを獲得するために、前記パイプライン・システムを少な
くとも第２圧力レベルに加圧し、少なくとも第２測定期間にわたって生じるパイ
プライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｃ）前記第１および第２測定データから、１つの圧力レベルと少なくとも他
の１つの圧力レベルとの間における圧力変化の温度補償変化率の差を計算するス
テップであって、前記第１および第２測定データが、測定期間の間の熱誘発非線
形圧力変化に対し補正されるステップと、（ｄ）少なくとも２つの測定期間を使用することによって、誤差を評価するス
テップであって、圧力レベルが、当初同じであり、圧力レベルが当初同じである
とき、測定期間中に測定された圧力変化の差から誤差を評価するステップとを含
む方法。
【請求項１６】異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の差の測定における
誤差を評価することをさらに備え、少なくとも２つの測定期間中、圧力レベルが
、当初同じであり、誤差が、圧力レベルが当初同じであるとき、測定期間中に測
定された圧力変化の差から評価される請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】圧力レベル間の圧力変化の温度補償変化率の差が、測定期
間中に測定された圧力変化の変化率から計算され、前記変化の変化率が、圧力デ
ータの１次導関数であり、前記差が、測定期間中の圧力変化の変化率の変化の変
化率からさらに計算され、前記変化の変化率の変化の変化率が、圧力データの２
次導関数である請求項１に記載の方法。
【請求項１８】圧力レベル間の圧力変化の温度補償変化率の差が、測定期
間中に収集された圧力データの３次導関数からさらに計算される請求項１７に記
載の方法。
【請求項１９】圧力レベル間の圧力変化の温度補償変化率の差が、測定期
間中に収集された圧力データのより高次の導関数からさらに計算される請求項１
８に記載の方法。
【請求項２０】測定期間の少なくとも２つ中、圧力レベルが、当初同じで
あり、誤差が、圧力レベルが当初同じであるとき、測定期間中に測定された圧力
の変化の差から評価される請求項１に記載の方法。
【請求項２１】パイプライン・システムの漏れの検出に使用する方法であ
って、加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の
差の測定における誤差を評価することを備え、前記評価することが、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定するステップと、（ｃ）１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における圧
力変化の温度補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対する
補正を含めて、その圧力で測定した圧力データから計算するステップであって、
圧力レベル間の圧力変化の温度補償変化率の差が測定期間中に測定された圧力変
化の変化率から計算され、前記変化の変化率が圧力データの１次導関数であり、
前記差が圧力データのより高次の導関数からさらに計算されるステップと、（ｄ）圧力変化の変化率の差の計算に使用されたものより、少なくとも次のよ
り高次の圧力データの導関数を計算することによって、誤差を評価し、前記次の
より高次の導関数に測定期間の間の時間を乗算するステップとを含む方法。
【請求項２２】加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間
の圧力変化変化率の差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を
評価することをさらに備え、前記測定が、測定が実施される圧力と、ラインの体
積と、液体とに対する系統偏り誤差を獲得するために、加圧パイプライン・シス
テムが、漏れていないことが既知であるとき、実施される請求項１に記載の方法
。
【請求項２３】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することを含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定した変化から推定することによ
って、他の圧力レベル間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の低減の増大を推定することによって増大または低減する場合、系統偏り誤差を
調整するステップと、（ｃ）第２の液体を使用するとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定するこ
とによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に対
して調整するステップとを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔がすべての測定期間に対してほぼ等しい請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間
の圧力変化変化率の差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を
評価することをさらに備え、前記測定が、測定が実施される圧力レベルと、ライ
ンの体積と、液体との範囲にわたって、およびそれに対して、系統偏り誤差を獲
得するために、試験しているものとは異なる可能性があり、かつ漏れがないこと
が既知である少なくとも１つの加圧パイプライン・システムについて実施される
請求項１に記載の方法。
【請求項２６】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することを含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定された変化から推定することに
よって、他の圧力レベル間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の増大または低減を推定することによって、増大または低減する場合、系統偏り
誤差を調整するステップと、（ｃ）第２の液体を使用するとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定するこ
とによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に対
して調整するステップとを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔が、すべての測定期間に対してほぼ等しい請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間
の圧力変化変化率の差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を
評価することをさらに備え、前記評価が、モデル評価が実施される圧力レベルと
、ラインの体積と、液体とに対する系統偏り誤差を獲得するために、漏れのない
パイプライン・システムについて測定される熱誘発圧力変化を評価する目的でモ
デルを使用することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項２９】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することを含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定した変化から推定することによ
って、他の圧力レベル間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の増大または低減を推定することによって、増大または低減される場合、系統偏
り誤差を調整するステップと、（ｃ）第２の液体を使用するとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定するこ
とによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に対
して調整するステップとを含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔が、すべての測定期間に対してほぼ等しい請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の差の測定における
誤差を評価することをさらに備え、前記評価が、（ａ）２つの測定期間中の圧力データの２次導関数間の差を計算するステップ
と、（ｂ）（ａ）において獲得した差のパーセントとして誤差を評価するステップ
とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３２】誤差を誤差の閾値と比較し、誤差の閾値を超える場合、先
行ステップを反復するステップをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間
の圧力変化変化率の差の測定における誤差を評価することをさらに備え、前記評
価が、圧力変化の変化率の差の計算に使用されたものより、少なくとも次のより
高次の圧力データの導関数を計算し、前記次のより高次の導関数に、測定期間の
間の時間を乗算するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３４】パイプライン・システムの漏れの検出に使用する方法であ
って、補償が、加圧パイプライン・システムの液体製品の熱誘発圧力変化に対して実
施された後、１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間におけ
る漏れによる圧力変化の変化率の差を測定することを備え、前記測定が、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの製品圧力変化を測定するステップと
、（ｂ）前記パイプライン・システムを第２圧力レベルに加圧し、第２測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの製品圧力変化を測定するステップと
、（ｃ）前記パイプライン・システムを、第１圧力レベルとは異なる第３圧力レ
ベルに加圧し、第３測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの製品圧
力変化を測定するステップと、（ｄ）第２圧力レベルと、第１および第３圧力レベルとの間にある圧力レベル
間における圧力変化の温度補償変化率の差を測定期間の間の熱誘発非線形圧力変
化に対する補正を含めて計算するステップであって、圧力間における圧力変化の
温度補償変化率の差が、第２測定期間中に測定された圧力変化の時間加重変化率
を第１および第３測定期間中に測定された圧力変化の変化率の時間加重平均から
減算することによって計算されるステップとを含む方法。
【請求項３５】前記パイプライン・システムに漏れがあるかを判定するた
めに、圧力変化の温度補償変化率の差を閾値と比較するステップをさらに備える
請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】複数の測定期間中に測定された圧力データのより高次の導
関数を使用して、測定期間の間の非線形圧力変化に対する補正をさらに備える請
求項３４に記載の方法。
【請求項３７】異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の差の測定における
誤差を評価することをさらに備え、第３測定期間中、圧力レベルが、当初同じで
あり、誤差が、測定期間中に測定された圧力変化の差から評価される請求項３４
に記載の方法。
【請求項３８】複数の測定期間中に測定された圧力データの２次導関数を
使用して、測定期間の間の非線形圧力変化を補正することをさらに備える請求項
３４に記載の方法。
【請求項３９】前記補正が、２次導関数の他に、圧力データのより高次の
導関数を使用することを含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】２つの連続する測定期間中の圧力レベルが、ほぼ等しい請
求項３４に記載の方法。
【請求項４１】異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の差の測定における
誤差を評価することをさらに備え、３つの測定期間中、圧力レベルが、当初同じ
であり、誤差が、測定期間中に測定された圧力変化の差から評価される請求項３
４に記載の方法。
【請求項４２】パイプライン・システムの漏れ検出に使用する方法であっ
て、加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間の圧力変化変化率
の差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を評価することを備
え、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定するステップと、（ｃ）１つの圧力と少なくとも他の１つの圧力との間における圧力変化の温度
補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対する補正を含めて
、その圧力において測定した圧力データから計算するステップとを含み、測定が実施される圧力レベルと、ラインの体積と、液体とに対する系統偏り誤
差を獲得するために、加圧パイプライン・システムが漏れていないことが既知で
ある時に、測定が実施される方法。
【請求項４３】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することをさらに含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定した変化から推定することによ
って、他の圧力レベル間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の低減の増大を推定することによって増大または低減される場合、系統偏り誤差
を調整するステップと、（ｃ）第２の液体が使用されるとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定する
ことによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に
対して調整するステップとを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔が、すべての測定期間に対してほぼ等しい請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】パイプライン・システムの漏れの検出に使用する方法であ
って、加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の
差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を評価することを備え
、前記評価が、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの製品圧力変化を測定するステップと
、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定するステップと、（ｃ）１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における圧
力変化の温度補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対する
補正を含めて、その圧力において測定した圧力データから計算するステップとを
含み、測定が実施される圧力レベルと、ラインの体積と、液体との範囲にわたって、
およびそれに対して、系統偏り誤差を獲得するために、試験しているものとは異
なる可能性があり、かつ漏れのないことが既知である少なくとも１つの加圧パイ
プライン・システムについて測定が実施される方法。
【請求項４６】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することを含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定した変化から推定することによ
って、他の圧力レベル間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の増大または低減を推定することによって、増大または低減される場合、系統偏
り誤差を調整するステップと、（ｃ）第２の液体が使用されるとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定する
ことによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に
対して調整するステップとを含む請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔が、すべての測定期間に対してほぼ等しい請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】パイプライン・システムの漏れの検出に使用する方法であ
って、加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の
差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を評価することを備え
、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定するステップと、（ｃ）１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における圧
力変化の温度補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対する
補正を含めて、その圧力レベルにおいて測定した圧力データから計算するステッ
プであって、圧力間における圧力変化の温度補償変化率の差が、測定期間中に測
定された圧力変化の変化率（圧力データの１次導関数または圧力変化の変化率）
と、圧力データのより高次の導関数とから計算されるステップと、（ｄ）モデル評価が実施される圧力レベルと、ラインの体積と、液体とに対す
る系統偏り誤差を獲得するために、漏れのないパイプライン・システムについて
測定される熱誘発圧力変化の評価をするためにモデルを使用するステップとを含
む方法。
【請求項４９】前記評価が、圧力レベルと、ラインの体積容量と、液体と
の差に対する系統偏り誤差を調整することをさらに含み、前記調整が、（ａ）異なる圧力レベルを使用する場合、測定した変化から推定することによ
って、他の圧力間の系統偏り誤差を調整するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの体積容量が、パイプライン・システムの容量
の増大または低減を推定することによって、増大または低減される場合、系統偏
り誤差を調整するステップと、（ｃ）第２の液体が使用されるとき、２つの液体の熱膨張係数の差を推定する
ことによって、第１の液体について獲得した系統偏り誤差を第２の液体の評価に
対して調整するステップとを含む方法。
【請求項５０】圧力レベルの変化の中間点と次の測定期間の中間点との間
の時間間隔が、すべての測定期間に対してほぼ等しい請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】漏れの検出に使用する方法であって、液体製品を含んでいる加圧パイプライン・システムに対する異なる圧力間の圧
力変化変化率の差の測定中における圧力誘発温度摂動による系統偏り誤差を評価
することを備え、前記評価が、（ａ）パイプライン・システムの圧力レベルを、第１圧力レベルから第２圧力
レベルに変化させ、第１測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧
力変化を測定するステップと、（ｂ）パイプライン・システムの圧力レベルを、第２圧力レベルから第３圧力
レベルに変化させ、第３圧力レベルと第２圧力レベルの差が、第２圧力レベルと
第１圧力レベルの差にほぼ等しく、また、第２測定期間にわたって生じるパイプ
ライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｃ）パイプライン・システムの圧力レベルを第３圧力レベルからほぼ第２圧
力レベルに変化させ、第３測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの
圧力変化を測定するステップと、（ｄ）第１および第２測定期間中における第２圧力レベルと第３圧力レベルの
間、および第２および第３測定期間中における第３圧力レベルと第２圧力レベル
の間の圧力変化の温度補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化
に対する補正を含めて、計算するステップと、（ｅ）系統偏り誤差を獲得するために、第１および第２測定期間中の第２およ
び第３圧力レベルを、第２および第３測定期間中の第３および第２圧力レベルか
ら減算するステップとを含む方法。
【請求項５２】測定期間が、圧力レベルの変化から、時間についてほぼ等
しい間隔で配置される請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】測定期間が、ほぼ等しい所要時間である請求項５１に記載
の方法。
【請求項５４】測定期間が、圧力レベルの変化から、時間についてほぼ等
しい間隔で配置され、かつ測定期間が、ほぼ等しい所要時間である請求項５１に
記載の方法。
【請求項５５】漏れの検出に使用する方法であって、パイプライン・システムの異なる圧力レベル間の圧力変化変化率の差の測定に
おける誤差を評価することを備え、前記評価が、（ａ）前記パイプライン・システムを第１圧力レベルに加圧し、第１測定期間
にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測定するステップと、（ｂ）前記パイプライン・システムを少なくとも第２圧力レベルに加圧し、少
なくとも第２測定期間にわたって生じるパイプライン・システムの圧力変化を測
定するステップと、（ｃ）１つの圧力レベルと少なくとも他の１つの圧力レベルとの間における圧
力変化の温度補償変化率の差を、測定期間の間の熱誘発非線形圧力変化に対する
補正を含めて、その圧力レベルにおいて測定した圧力データから計算するステッ
プと、（ｄ）２つの測定期間中の圧力データの２次導関数の間の差を計算するステッ
プと、（ｅ）（ｄ）で獲得した差のパーセントとして誤差を評価するステップとを含
む方法。
【請求項５６】誤差を誤差の閾値と比較し、誤差の閾値を超える場合、先
行ステップを反復するステップをさらに含む請求項５５に記載の方法。