Unique technology

Efficient and reliable airborne leak detection
of gas pipelines using CHARM®

Areas of application

Gas leak detection of pipelines (pipeline monitoring)

is CHARM’s® traditional area of application. Depending on the complexity of the network and the prevailing weather conditions, up to 300 km of pipeline can be surveyed daily. Due to the automatic beam guidance, the laser is always pointing to the pipeline centerline. This ensures that even the smallest quantities of gas are reliably detected. Critical leak indications can be sent to the customer in real time.

Emissions monitoring of methane-producing plants and facilities (fenceline monitoring)

makes it possible to quantify volatile gas, e.g. from biogas facilities or landfills. By flying a previously defined closed circuit around a biogas facility, the released quantities in the area can be determined using wind speed and the measured methane concentration profile.

Surface area leak detection (full-field monitoring)

makes it possible to locate leaks in, for example, the cover of landfills or biogas facilities. During flight planning, the facility surface area is covered by parallel running virtual scan paths to ensure complete coverage of the total area. When flying over a landfill, both the flat and centrally located areas as well as the usually steep edges can thus be easily inspected.

Anwendungsbereiche

Dichtheitsprüfung von Erdgasleitungen (Pipeline monitoring)

ist das klassische Anwendungsfeld von CHARM<sup>®</sup>. Je nach Komplexität des Netzes und vorherrschender Wetterlage können täglich bis zu 300 km Leitung überprüft werden. Durch die automatische Strahlführung wird der Laser immer direkt auf der Leitung gehalten. So werden auch kleinste Gasmengen zuverlässig detektiert. Kritische Gasmeldungen können Echtzeit an den Auftraggeber weitergeleitet werden.

Emissionsbestimmung von methanproduzierenden Anlagen (Fenceline monitoring)

ermöglicht es die austretende Gasmenge aus z.B. Biogasanlagen oder Deponien etc. zu quantifizieren. Durch Befliegung eines zuvor definierten geschlossenen Kreises um eine Biogasanlage kann mit Hilfe der Windgeschwindigkeit und dem gemessenen Methan-Konzentrationsprofil die Freisetzungsmenge des Gebietes bestimmt werden.

Flächenhafte Dichtheitsprüfung (Full-field monitoring)

ermöglicht es Leckagen z.B. in der Hülle einer Deponie oder auf einer Biogasanlage zu lokalisieren. Hierbei wird die Anlage in der Befliegungsplanung mit parallel verlaufenden virtuellen Leitungen abgedeckt, so dass sie flächendeckend mit CHARM<sup>®</sup> vermessen werden kann. Bei der Befliegung einer Deponie können sowohl die flachen zentral gelegenen Bereiche, als auch die häufig steilen Ränder problemlos überprüft werden.

Data analysis

When flying over gas pipelines, the leak indications generated by CHARM® are evaluated and possible sources quantified. An experienced team analyses the indications and separates non-relevant data from data relevant to the client’s pipeline. The results are compiled in client-specific reports or integrated with the client’s geographic information system (GIS). The data includes georeferenced aerial photography of the gas exit point in addition to localized measurement data. This way, grid operators can minimize their time spent in the field to verify the gas indications.

The theoretical background behind measuring the amount of emissions from methane-producing or methane-processing facilities is the continuity equation. For this evaluation, Adlares has developed specific software. The operator receives a detailed report on the released methane. If used regularly, facility safety, facility efficiency and public acceptance will increase.

Surface area leak detection is used, for instance, for landfills. CHARM® generates indications of possible leaks in the cover of a landfill. The facility is completely covered with measuring points, which means that no damaged areas are overlooked during evaluation. The data analysis gives the operator a tool for locating leaks in the facility and initiating mitigation measures.

Datenauswertung

Im Falle der Befliegung von Erdgasleitungen werden die mit CHARM® erzeugten Gasmeldungen evaluiert und mögliche Quellen quantifiziert. Ein erfahrenes Team  analysiert die Gasmeldungen und separiert für den Kunden relevante Meldungen mit Leitungsbezug von den nicht relevanten Meldungen. Die Ergebnisse werden in kundenspezifischen Berichten oder für das Geoinformationssystem (GIS) des Auftraggebers zur Verfügung gestellt. Diese enthalten neben den lokalisierten Messdaten auch georeferenzierte Luftbilder der Gasaustrittsstelle. Der Aufwand für den Netzbetreiber, die Gasmeldungen im Feld zu überprüfen und mögliche Maßnahmen einzuleiten, wird somit möglichst gering gehalten.

Die Messungen der Emissionsmenge von methanproduzierenden oder methanverarbeitenden Anlagen, beruht auf dem theoretischen Hintergrund der Kontinuitätsgleichung. Zur Auswertung wird eine eigens von ADLARES für diesen Zweck entwickelte Software verwendet. Der Betreiber erhält einen detaillierten Bericht über die freigesetzte Menge Methan. Bei regelmäßiger Anwendung wird dadurch eine Steigerung der Anlagensicherheit, der Effizienz der Anlage und der öffentliche Akzeptanz bewirkt.

Die flächenhafte Dichtheitsprüfung kommt z.B. bei Deponien zum Einsatz. Die mit CHARM® erzeugten Meldungen zeigen mögliche Leckagen in der Hülle einer Deponie an. Durch die vollständige Abdeckung der Anlage mit Messpunkten können in der Auswertung keine Schadstellen übersehen werden. Durch die Auswertung der Daten erhält der Betreiber ein ideales Instrument um Undichten der Anlage zu lokalisieren und Maßnahmen einzuleiten.

Photography documentation

The CHARM® system is equipped with a high-resolution camera. During the flight, georeferenced photos are automatically taken of the pipeline right-of-way (ROW). The camera is always aligned with the laser over the pipeline centerline. The photography perspectives are ortho-rectified and can be adapted for integration with the client’s GIS system. At the customer’s request, other image recording systems (such as video, infrared, etc.) can also be integrated.

Web-GIS

Survey results are made available to the customer online in a password-protected area. The Web GIS can be used on a desktop computer with most web browsers (Internet Explorer, Firefox, Chrome) or as an app for Android and iOS mobile devices. Leak indications can be located, analyzed and documented directly in the field with a GPS-capable tablet.

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