Способ обнаружения течи в трубопроводе

 

Изобретение относится к транспорту газа и может быть использовано для контроля состояния многониточных трубопроводов. Цель изобретения - выявление повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в одном режиме. На концах контролируемых участков вблизи мест соединения труб измеряют расходы газа. Величину утечки определяют путем сравнения разности расходов обоих участков и по результатам сравнения определяют поврежденный участок. Расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют путем деления длины контролируемого участка на увеличенное на единицу положительное отношение разностей расхода газа соответствующих границ контролируемых участков. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 17 D 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433089/29 (22) 30.05.88 (46) 30.04.91. Бюл. М 16 (71) Научно — исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (72) С.Ф. Кацалап и А.И. Яценко (53) 621,643 (088.8) (56) Заявка ФРГ М 1922986, кл, F 17 D 5/02, 1975. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ (57) Изобретение относится к транспорту газа и может быть использовано для контроля состояния многониточных трубопроводов, Изобретение относится к транспорту газа и может быть использовано для контроля состояния многониточных трубопроводов.

Цель изобретения — выявление повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в одном режиме.

Это достигается тем, что для двухтрубной системы параллельных трубопроводов на концах контролируемых участков вблизи мест соединения труб устанавливают датчики расхода. Величину утечки определяют путем сравнения разности расходов обоих участков, учитывая, что течение газа по каждой трубе происходит в одном режиме

Оу (Овх1 Овх2) - (Овых! - Овых2). (1) гДе Овх1, Овх2, Овых1, Овых2- ЗначЕниЯ РасхОдов газа на входе и выходе первого и второго контролируемых участков.

„,5U „„1645750 А1

Цель изобретения — выявление поврежде-. ний в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в одном режиме. На концах контролируемых участков вблизи мест соединения труб измеряют расходы газа.

Величину утечки определяют путем сравне ния разности расходов обоих участков и по результатам сравнения определяют поврежденный участок. Расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют путем деления длины контролируемого участка на увеличенное на единицу положительное отношение разностей расхода газа соответствующих границ контролируемых участков. 1 з. и, ф — лы, 1 ил.

Затем анализирует полученный результат путем сравнения с пороговой величиной, выбранной с учетом разброса расходов исправных контролируемых участков.

- b

Gy>b — утечка в первой трубе (2)

Gy<-Ь вЂ” утечка во второй трубе

Расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют иэ общеизвестных уравнений стационарного течения газа в газопроводах высокого давления. Предполагая, что утечка Gy в первой трубе на расстоянии Х, записывают следующие уравнения

Р вх - P вых = G вх1СХ + (G ex — Gy) С(1 - X),(3}

2 2 2

Р вх Р вых = G вх2С1 где P», P»x — давление в местах соединения трубопроводов;

С вЂ” коэффициент, зависящий от параметров газа и трубы;

1645750 (— длина каждого иэ контролируемых участков.

Сравнивая уравнения (3), после несложных преобразований получают

О .,1й-2О.,1О„(Е- Х)+ G „(t- Х) = О »2 Е (4)

Из уравнения (4) находят Х, учитывая, что Gy определяются по формуле (1). Ввиду малости Оу Овх1, расчет упрощают, Решая (4) относительно X находят х (Я .д -О!.1+2 G 1Gy) (Подставляя вместо Gy ее значения (1) после несложных преобразований находят (((G вх2 Овх1) 2Овх1(Овых1 Овых2))

2Онх1(Овх1 Овх2 (Овых1 Овых2))

УчитываЯ, что Овх - Gex2«2Gex1 после

ДЕЛЕНИЯ На ВЕЛИЧИНУ Овых1- Овыхг, НаХОДЯт окончательну о формулу для определения расстояния

Х =( (7)

Овх2 Овх1 + 1

Овых1 Овых2

Расчетная формула получена для утечки в первой трубе, нетрудно показать, что аналогичная формула получается, если утечка во второй трубе, в этом случае меняются местами индексы расходов. Как видно иэ формулы (7) на определение расстояния и величину утечки не влияет режим течения газа.

Анализ выражения (7) и (1) показывает, что утечка обнаруживается, определяется ее место так же в том случае, если вместо расходов измерять пропорциональные им величины. Хотя в этом случае находится по формуле (1) величина, пропорциональная утечке.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ обнаружения утечки в трубопроводе.

В параллельных трубопроводах 1 и 2 вмонтированы датчики 3 — 6 расходов газа, выходы которых подключены к входам сумматоров 7, 8, а входы — к выходу распределителя 10 импульсов, который подключен к входам сумматоров 7, 8, 9 и блока 11 срав нения. Выходы сумматоров 7 и 8 подключены к входам сумматора 9 и блока 12

Ъ определения места утечки, который через блок 11 сравнения соединен с выходом сумматора 9.

Устройство функционирует следующим образом.

По сигналу опроса датчиков, поступающего из распределителя 10 импульсов, сигналы, соответствующие величинам расхода газа, поступают из датчиков на входы сум5

50 маторов 7 и 8, которые начинают работать с приходом импульса их запуска с блока 10.

По окончанию работы сумматоров на их выходах образуются сигналы, соответствующие разности расходов газа, которые поступают на входы сумматора 9 и блока 12 вычисления места утечки. С приходом запускающего импульса их распределителя 10 импульсов сумматор 9 начинает вычитать входные сигналы согласно формуле (1). По окончанию работы сумматора 9 его выходной сигнал, соответствующий величине утечки, поступает на вход блока сравнения, С приходом запускающего импульса из распределителя 10 импульсов в блоке 11 происходит сравнение поступающего сигнала с пороговым значением. Этот блок принимает решение о наличии или отсутствии утечки, При отсутствии утечки процесс повторяется, т. е. начинается сначала. При наличии утечки в блоке сравнения определяется, к какойтрубе она принадлежит и вырабатывается сигнал для запуска блока 12 определения утечки, в котором происходит вычисления по формуле (7). Пс} окончанию работы этого блока выдается сигнал, соответствующий расстоянию до места утечки. Далее процесс повторяется.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения течи в трубопроводе путем определения разности расходов в начале и в конце контролируемого участка трубопровода, отличающийся тем, что, с целью выявления повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в едином гидравлическом, режиме, дополнительно измеряют разность расходов в начале и в конце второго контролируемого участка, разности расходов обоих участков сравнивают и по результатам сравнения определяют поврежденный участок.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что раСстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют по формуле

Х— ( ав 2 авх1 +1 авых1 авых2 где г,- длина контролируемого участка; авх1, Вех2 РаСХОДЫ Гаэа В НаЧаЛЕ ПЕРВОго и второго контролируемого участков; двых1, авых2 раСХОДЫ Гдэа И В КОНцв первого и второго контролируемого участков.

Составитель Е. Егоров

Редактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 1552 Тираж 316 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101