Способ обнаружения утечки перекачиваемого продукта из магистрального трубопровода

 

Изобретение относится к дистационному контролю состояния и защиты магистрального трубопровода от утечек и может быть использовано при создании автоматизированных систем управления транспортом нефти, газа, воды и других продуктов. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют активные составляющие токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов в начале и конце линейного участка трубопровода, определяют значение рассогласования между ними, сравнивают его с заданной установкой допустимого рассогласования и, в случае превышения последней выдают управляющее воздействие на локализацию возникшей аварии на трубопроводе. При этом повышается надежность работы трубопровода. 1 ил.

Изобретение относится к дистанционному контролю состояния и защиты магистрального трубопровода от утечек и может быть использовано при создании автоматизированных систем управления транспортом нефти, газа, воды и других продуктов.

Известен способ визуального контроля состояния линейной части трубопровода, заключающийся в периодическом осмотре земли вдоль трассы с целью выявления утечек [1, 2, 3]. Но этот способ весьма трудоемок и не всегда осуществим из-за климатических и природных условий.

Известен способ обнаружения утечек, связанный с пропуском по трубопроводу различных регистрирующих приборов [1, 3]. Недостатки способа - сложность аппаратуры и необходимость в специальном оборудовании трубопровода.

Известен способ обнаружения утечек, основанный на регистрации шумов, возникающих в местах утечки перекачиваемого продукта [1, 2, 3]. Применение этого способа требует оборудования трубопровода большим количеством дорогостоящей аппаратуры, в связи с маленьким радиусом действия датчиков.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ обнаружения утечек перекачиваемого продукта из трубопровода, заключающийся в регистрации изменения технологических параметров движения транспортируемого продукта по трубопроводу. При этом производят сравнение расходов перекачиваемого продукта в начале и конце участка трубопровода между насосными станциями и, если разность расходов превышает допустимый предел, выдается сигнал о появлении аварийной утечки [3].

Однако этот способ имеет следующие недостатки. Для обнаружения небольших утечек перекачиваемого продукта необходимо использовать высокоточные расходомеры, точность которых снижается при длительной эксплуатации в связи с налипанием смолистых веществ на их рабочие поверхности. Характеризуется значительным временем реагирования на аварийную ситуацию.

Цель изобретения - повышение надежности работы магистрального трубопровода за счет увеличения скорости обнаружения и локализации утечек из него, обеспечивающей сокращение потерь перекачиваемого продукта и вредного воздействия на окружающую среду.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый способ обнаружения утечек из магистрального трубопровода заключается в контроле активных составляющих токов, потребляемых приводными электродвигателями насосных агрегатов перекачивающих станций, расположенных на концах защищаемого участка трубопровода, значения которых пропорциональны расходу перекачиваемого продукта и давлению в нем, а также в дистанционной передаче информации, используемой для последующего сравнения результатов измерений, и в случае обнаружения отклонения, превышающего допустимое значение (уставку), заданное условиями эксплуатации трубопровода, выдается команда на локализацию аварийного участка защищаемого трубопровода.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве контролируемой физической величины используются активные составляющие токов нагрузок электродвигателей перекачивающих агрегатов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ обнаружения утечки из магистрального трубопровода.

Устройство обнаружения утечки транспортируемого продукта из магистрального трубопровода 1, заключенного между перекачивающими станциями ПС1 и ПС2, содержит датчики тока 2 в силовой цепи электродвигателей М перекачивающих агрегатов 3, выходы которых подключены к входам преобразователей тока 4 с дистанционной передачей информации. Преобразователи тока передают информацию на управляющее вычислительное устройство 5, установленное на ПС1.

Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчиков тока 2 непрерывно поступают на входы преобразователей тока 4, где для всех работающих электродвигателей каждой перекачивающей станции определяется среднее значение активной составляющей тока нагрузки после чего, производится фильтрация высокочастотных его составляющих, а также преобразование информации в удобный для передачи ее на управляющее вычислительное устройство вид. Управляющее вычислительное устройство 5 является центральным элементом устройства обнаружения утечек продукта из магистрального трубопровода. Оно выполняет сравнение сигналов, поступающих из блоков 4 станций ПС1 и ПС2. В результате сравнения определяется степень рассогласования активных составляющих токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов ПС1 и ПС2. После вычисления значения рассогласования активных составляющих токов, управляющее вычислительное устройство 5 сравнивает его с заданной уставкой, и при превышении ее значения - выдает управляющее воздействие на локализацию возникшей аварии.

Заявляемый способ обнаружения утечек перекачиваемого продукта позволяет косвенным методом контролировать изменения технологического режима работы магистрального трубопровода с использованием простых, надежных и сравнительно дешевых электротехнических средств измерения, обладающих более высоким классом точности в сравнении со средствами, применяемыми для измерения технологических параметров трубопровода.

В связи с безинерционностью средств измерения тока при этом способе обеспечивается существенное сокращение времени реакции на возникновение аварийной ситуации и ее ликвидацию.

1. Ионин Д.А. Яковлев Е.И. "Современные методы диагностики магистральных газопроводов". -Л. Недра, 1987, с. 69-71 2. Моделирование задач эксплуатации систем трубопроводного транспорта (Яковлев Е.Н. и др.) М.ВНИИОЭНГ, 1992, с. 77-107 3. Трубопроводный транспорт нестабильного газового конденсата (Коршак А. А. и др.) М, ВНИИОНГ, 1994, с.153-161.

Формула изобретения

Способ обнаружения утечки перекачиваемого продукта из магистрального трубопровода, предусматривающий регистрацию изменения характеристики системы, отличающийся тем, что измеряют активные составляющие токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов в начале и конце линейного участка трубопровода, определяют значение рассогласования между ними, сравнивают его с заданной уставкой допустимого рассогласования и в случае превышения последней выдают управляющее воздействие на локализацию возникшей аварии на трубопроводе.

РИСУНКИ

Рисунок 1