Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel

Natural gas, which is an important energy source, is generally transported through natural gas pipelines that also pass through underwater. Underwater natural gas pipelines can be punctured for various reasons, especially for corrosion and shipping, fishing activities. Thus, detection and localization of the leakages has a crucial role in ensuring energy reliability and preserving the natural life. In this study, a novel signal strength based curve fitting method was proposed for positioning the leakages in the underwater natural gas pipelines. The performance of this method was analyzed by simulation studies using the parameters of a real life underwater natural gas pipeline and a time-varying (because of moving sea surface, underwater currents etc.) multipath doubly selective underwater acoustic channel. Numerical results show that for this time-varying multipath underwater acoustic channel, which is quite realistic, leakages can be positioned with low errors from kilometers away depending on the ambient noise and the sea wave height.

Sualtý doðalgaz boru hatlarýndaki sýzýntýlarýn konumlandýrýlmasýnýn zaman ve frekans seçici akustik kanalda incelenmesi

Önemli bir enerji kaynaðý olan doðalgaz genelde sualtýndan da geçen doðalgaz boru hatlarý vasýtasýyla taþýnmaktadýr. Sualtý doðalgaz boru hatlarý korozyon ve gemi, balýkçýlýk faaliyetleri baþta olmak üzere çeþitli nedenlerden dolayý delinebilir. Bu yüzden, sýzýntýlarýn algýlanmasý ve konumlandýrýlmasý enerji güvenirliðinin saðlanmasýnda ve doðal yaþamýn korunmasýnda önemli bir role sahiptir. Bu çalýþmada, sualtý doðalgaz boru hatlarýndaki sýzýntýlarýn konumlandýrýlmasý için yeni bir yöntem olarak sinyal gücü tabanlý eðri uydurma yöntemi önerilmiþtir. Önerilen yöntemin performansý, gerçek bir sualtý doðalgaz boru hattýnýn parametrelerinin ve zamanla deðiþen (hareketli deniz yüzeyi, sualtý akýntýlarý vb. nedeniyle) çok yollu ikili seçici sualtý akustik kanalýnýn kullanýldýðý benzetim çalýþmalarýyla analiz edilmiþtir. Nümerik sonuçlar, oldukça gerçekçi olan bu zamanla deðiþen çok yollu sualtý akustik kanalýnda sýzýntýlarýn kilometrelerce uzaktan deniz dalga yüksekliði ve ortam gürültüsüne baðlý olarak düþük hatalarla konumlandýrýlabileceði gösterilmiþtir.