Способ обнаружения утечек нефтепродуктов, воды и иных жидкостей при нарушении целостности трубопроводов


 


Владельцы патента RU 2487293:

Шарифуллин Загир Агзамнурович (RU)

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов. Способ заключается в том, что вдоль трассы трубопровода в пониженных местах устанавливается определенное количество контролирующих устройств, позволяющих визуально или с помощью радиосигналов определять в кротчайшие сроки места утечек перекачиваемой жидкости в трубопроводах. При возникновении утечек перекачиваемой жидкости и их попадании в корпус устройства происходит раскрытие сигнального флажка для визуального обнаружения или срабатывание датчика, сигнализирующего в пункт приема сигналов. Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени обнаружения утечек. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике трубопроводного транспорта и может быть использовано, прежде всего, при эксплуатации трубопроводов, транспортирующих нефть, воду и иные жидкости.

Известны способы определения места утечки транспортируемой среды из трубопровода. Одним из них является способ, содержащий датчики давления, размещенные на концах линейного участка трубопровода, разделенного на два сегмента. С помощью датчиков производят измерения потерь давления на трение, по которым определяют массовые расходы жидкости на каждом сегменте и производят периодический контроль значения небаланса массовых расходов (авт. св. N 2398157, кл. F17D 5/02, 2010).

Недостатком этого способа является то, что способ технически и экономически целесообразен для применения не во всех случаях. При развитой системе трубопроводов было бы сложно осуществить как монтаж необходимых датчиков в существующую систему, так и потребовало бы серьезных капитальных вложений для осуществления проекта по закупке и внедрению систем контроля.

Также известны акустические способы обнаружения утечек, основанные на регистрации шумов, возникающих в местах утечки транспортируемой жидкости (RU 2221230, F17D 5/02,2001, RU 2241174, F17D 5/02, 2002).

Недостатком этих способов является использование дорогостоящего оборудования, устанавливаемого вдоль трассы трубопровода, ограниченная чувствительность датчиков.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача обнаружения утечек нефтепродуктов, воды и иных жидкостей при нарушении целостности трубопроводов, использующихся для транспортировки углеводородов или других жидкостей соответственно. Предлагаемый способ заключается в том, что при порыве трубопровода транспортируемая жидкость вытекает из трубопровода и скапливается в пониженных местах рельефа местности, расположенных по длине трассы трубопровода, что связано с воздействием гравитационных сил Земли. При этом используется рельеф местности с пониженными местами либо уже существующий, либо создается искусственно, создавая, таким образом, ряд пониженных мест в определенном необходимом интервале по длине трассы трубопровода. В пониженных местах рельефа местности, в свою очередь, устанавливаются устройства, представляющие собой ловушки, в которых скапливается вытекающая жидкость. Устанавливаемые устройства включают в себя поплавки, которые всплывают при скоплении некоторого количества жидкости в устройстве под действием возникающей выталкивающей силы Архимеда, которая выражается формулой:

FA=ρ·g·V, где

ρ - плотность жидкости (газа),

g - ускорение свободного падения,

V - объем погруженного тела (или часть объема тела, находящаяся ниже поверхности).

Таким образом, поплавком совершается полезная механическая работа при всплытии, которая далее используется тем или иным образом для нахождения сработавшего устройства, при этом определяется визуально и место порыва трубопровода. Полезная механическая работа может быть затрачена на раскрытие сигнального флажка, который дает возможность для визуального обнаружения места порыва трубопровода, что является особенно важным в зимний период года, когда покров снега препятствует визуальному обнаружению самих мест порывов трубопроводов. Механическую работу можно использовать для генерации некоторого достаточного количества электрической энергии с целью последующей передачи радио- или иного сигнала с помощью передатчика. В случае, отсутствия возможности генерирования достаточного количества электрической энергии при преобразовании механической энергии, которая получается при всплытии поплавка, для осуществления проводного или беспроводного сигнала с помощью передатчика возможен вариант использования дополнительного источника питания. Тогда механическую работу всплытия поплавка можно использовать для замыкания контактов передающего сигнал устройства, в то время как дополнительный источник питания, к примеру кадмий-никелевый аккумулятор, будет служить для генерирования сигнала проводного или беспроводного передатчика, сигнал от которого будет поступать на приемник ответственного за участок оператора. Возможны варианты совмещенного исполнения различных сигнальных устройств.

Предлагаемый способ также позволяет создать устройство, позволяющее своевременно, эффективно, надежно обнаруживать под снеговым покровом наиболее вероятное место утечки углеводородов, воды и любых жидкостей из трубопроводов, поскольку температура замерзания нефти и жидких углеводородов в зависимости от содержания парафинистых соединений находится ниже минус 30 градусов Цельсия. В то же время, прокачка практически любых жидкостей осуществляется при их положительной температуре, при этом снеговой покров играет роль теплоизолятора. Даже при незначительном порыве трубопровода, на который не среагирует ни одна контролирующая система, работающая на принципе падения давления в трубопроводе, под снеговым покровом с течением времени могут образовываться значительные количества загрязняющих веществ, в то же время ценных в производстве, но более не годных для использования. Предлагаемый же способ решает эту проблему.

Принцип работы устройства для обнаружения утечек перекачиваемого продукта изображен на фигуре. Принцип состоит в том, что устройство располагается по трассе трубопроводов в определенно выбранном интервале в пониженных или специально углубленных местах с устройством обвалований так, что при возникновении утечки из трубопровода продукт, перекачиваемый по трубопроводу, поступает внутрь корпуса 1, представляющего собой полый цилиндр с перфорированной нижней частью. Поплавок 2 начинает движение вверх, по причине проникновения жидкой среды из отверстий 3 за счет выталкивающей силы жидкой среды. На штоке 4, неподвижно закрепленном на поплавке 2, неподвижно крепится сигнальный флажок 5, который при всплытии поплавка 2, благодаря штоку 4, раскрывается и становится визуально опознаваемым с земли или с воздуха. Возможность легкого опознавания сигнального флажка с земли и с воздуха достигается тем, что сигнальный флажок представляет узкую и длинную полосу легкой цветной ткани намотанной на верхний конец штока 4 и при поднятии штока 4 раскрывается и развевается на ветру. Также на штоке 4 выше сигнального флажка 5 устанавливается крышка 6, которая служит для предотвращения попадания атмосферных осадков вовнутрь корпуса 1 в стадии готовности. В случае возникновения утечек перекачиваемого продукта из трубопровода, перекачиваемый продукт поступает в корпус 1 устройства через отверстия 3, обеспечивая движение поплавка 2 вверх вместе со штоком 4 и одновременно сигнальным флажком 5 и крышкой 6. Шток 4 устройства центрируется центратором 7 с целью поддержания равновесия устройства и минимизации трения, предотвращения заклиниваний в устройстве. На корпусе 1 устройства или на центраторе 7 крепится передатчик 8, у которого контакты 9 замыкаются при движении штока 4 вверх. Для надежной установки в вертикальном положении устройства служит штырь 10. Таким образом, на фигуре приведена одна из возможных принципиальных схем исполнения способа обнаружения утечек нефтепродуктов, воды и иных жидкостей при нарушении целостности трубопроводов, заключающийся в том, что вытекающая нефть, нефтепродукт или иная жидкость поступает в устройства, установленные равномерно по трассе трубопровода в пониженных местах, и, накапливаясь, создает необходимую подъемную архимедову силу для поднятия поплавка, установленного в устройстве, передавая усилия поднятия поплавка через шток или непосредственно на сигнальный флажок для высвобождения сигнального флажка, наблюдаемого визуально при его раскрытии, или передавая усилия для замыкания контактов проводного или беспроводного передатчика радио- или иного сигнала, при этом есть возможность совместного использования в устройстве как сигнального флажка для визуального опознавания, так и устройства передающего сигнал иным механизмом.

Достоинством предлагаемого устройства является его дешевизна, простота конструкции и надежность в определении места произошедших утечек трубопроводов, сокращение времени обнаружения утечек и значительно меньшее загрязнение окружающей среды.

Способ обнаружения утечек нефтепродуктов, воды и иных жидкостей при нарушении целостности трубопроводов, заключающийся в том, что вытекающая нефть, нефтепродукт или иная жидкость поступает в устройства, установленные равномерно по трассе трубопровода в пониженных местах, и, накапливаясь, создает необходимую подъемную архимедову силу для поднятия поплавка, установленного в устройстве, передавая усилия поднятия поплавка через шток или непосредственно на сигнальный флажок для высвобождения сигнального флажка, наблюдаемого визуально при его раскрытии, или передавая усилия для замыкания контактов проводного или беспроводного передатчика радиосигнала, при этом есть возможность совместного использования в устройстве как сигнального флажка для визуального опознавания, так и устройства, передающего сигнал иным механизмом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к магистральным трубопроводным системам транспорта газа, а более конкретно, к непрерывному контролю за обеспечением взрывопожаробезопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на отключенном и выведенном в ремонт со стравливанием газа подземном или надземном участке действующего объекта магистрального трубопровода.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для дистанционного контроля состояния магистральных газопроводов и хранилищ с помощью диагностической аппаратуры, установленной на носитель - дистанционно-пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА).

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для контроля технических характеристик магистральных трубопроводов, проложенных как на суше, так и в водной среде.

Изобретение относится к дистанционному контролю технического состояния теплотрассы и может быть использовано при создании систем автоматизации теплоснабжения. .

Изобретение относится к стационарным системам мониторинга исправности морского трубопровода газоконденсата. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в системах определения места утечки нефтепродуктов в нефтепродуктопроводах, а также определения мест течи и разгерметизации в труднодоступных местах нефтепродуктопроводов.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для испытаний герметичности шаровых кранов запорно-регулирующей арматуры магистральных газопроводов в трассовых условиях.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и предназначено для диагностики трубопроводов. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при испытании затворов запорных арматур нефтепроводов на герметичность. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для автоматического контроля технологического процесса транспортировки жидкости и газа. Система содержит основной трубопровод, электроприводную задвижку, средства измерений технологических процессов, центральный диспетчерский пункт с приемно-передающей аппаратурой и записывающим устройством, аккумуляторные батареи, силовой шкаф, микропроцессорный контроллер, обводную линию. При этом обводная линия герметично соединена с основным трубопроводом до электроприводной задвижки и после электроприводной задвижки. Также система содержит инверторы, гидротурбину, муфту отбора мощности, электрогенератор с зарядным устройством, двигатель внутреннего сгорания. Способ включает в себя сбор информации о параметрах системы, обработку ее, запись данных, передачу, прием, выработку сигнала на исполнительные механизмы, осуществление на центральном диспетчерском пункте контроля за обработанной информацией о параметрах системы и ее обработку с выделением аварийных отклонений параметров системы в результате их сравнения в микропроцессорном контроллере. Техническим результатом является возможность повысить эксплуатационную надежность системы и осуществить способ без стационарных источников энергоснабжения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при испытании на герметичность затворов запорных арматур, установленных на линейной части эксплуатируемого магистрального нефтепровода. Изобретение направлено на повышение точности испытания, что обеспечивается за счет того, что при испытании на герметичность запорных арматур линейной части магистрального нефтепровода, при котором создают в нефтепроводе давление по ступенчатой диаграмме, наибольшее давление устанавливают в левой, затем в правой крайних секциях, перепады давления между соседними секциями устанавливают равными статическому, обусловленному продольным профилем нефтепровода, а в качестве рабочего агента создания давления испытания используют перекачиваемый продукт. 6 ил.

Изобретение относится к области контроля технологических процессов функционирования трубопроводов, а именно к контролю технического состояния трубопроводов, предназначенных для транспортировки вязких жидкостей. Способ включает измерение уровня жидкости в контролируемом отсеке тоннеля, выполненном в его нижней части, посредством вибрационных датчиков предельного уровня жидкости, установленных на вертикально ориентированной опоре, располагаемой в непосредственной близости от торцевых участков защитных кожухов трубопроводов. Вибрационные датчики размещают на опоре с помощью крепежных элементов один над другим, а напротив опоры изготавливают лоток для аварийного сброса утечек. Техническим результатом является своевременное и надежное предотвращение возможной аварии, позволяющее избежать загрязнения окружающей среды нефтепродуктами в случае протечки трубы. 2 ил.
Изобретение относится к магнитной внутритрубной диагностике и может использоваться в нефтегазовой промышленности при определении координат дефектов металла труб подземных трубопроводов. Маркер состоит из двух маркерных накладок, выполненных из ферромагнитного материала, а именно из предварительно намагниченного композиционного материала с высокими пластическими свойствами, установленных на верх трубопровода с определенным расстоянием между ними. Маркер также содержит вехи с информационным указателем. Накладки фиксируют за счет силы магнитного взаимодействия между накладкой и стальной трубой, а веху с информационным указателем устанавливают в грунт при засыпке трубопровода. Техническим результатом является снижение массы маркера и трудоемкости его установки, а также повышение качества монтажа и надежности его работы.

Изобретение относится, преимущественно, к нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к области трубопроводного транспорта углеводородов. В поврежденный трубопровод закачивают раствор пенообразующего вещества на пресной или морской воде с образованием устойчивой грубодисперсной газовой эмульсии с размером пузырьков, обеспечивающим постоянную скорость их всплывания с глубины размещения подводного трубопровода на водную поверхность и не подверженных коалесценции. Определяют координаты места порыва трубопровода по координатам появившейся на водной поверхности локальной зоны - «метки» с явно выраженными характеристиками водной поверхности, отличными от окружающей водной поверхности, с учетом придонных и поверхностных течений в зоне появления «метки» по аналитическим зависимостям. Техническим результатом является повышение точности обнаружения места порыва подводного трубопровода. 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 ил.

Устройство и фильтр предназначены для обработки воды. Устройство (1) содержит регулятор (2) расхода для управления потоком воды, причем регулятор (2) включает в себя дроссель (6) и противоутечное устройство (12), последовательно сообщающееся по текучей среде с дросселем (6), для прерывания потока, когда перепад давлений между впускным и выпускным отверстиями дросселя (6) меньше заданной величины, фильтр (34) для воды и сумматор потока (28, 29) для прибавления потока воды, прошедшего сквозь фильтр (34) для воды, при этом фильтр (34) сообщается по текучей среде с дросселем (6, 36), чтобы ограничить расход воды максимальным количеством воды, протекающей через фильтр (34) в заданный промежуток времени. Технический результат - снижение расхода воды. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники и, в частности, к технологии восстановления несущей способности трубопровода. Способ включает в себя лабораторные испытания на удар и растяжение-сжатие по схеме «стресс-теста» цилиндрических образцов с трещиноподобными дефектами, моделирование условий деформирования металла труб под действием внутреннего давления в направлении действия главного напряжения. По результатам испытаний определяют предельную величину деформации, обеспечивающую запас пластичности металла труб в условиях действия кольцевых напряжений, равных 110% предела текучести. С учетом результатов лабораторных испытаний осуществляют испытание участка трубопровода на удар методом «стресс-теста» и восстановление его несущей способности. Напряженно-деформированное состояние и прогнозируемый срок безопасной эксплуатации отремонтированного участка трубопровода определяют расчетным путем. Технический результат - повышение эффективности капитального ремонта трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Использование: для предотвращения чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют возбуждение периодической последовательности виброакустических импульсов в заданном сечении трубы, регистрацию их в двух сечениях продуктопровода, удаленных примерно на одинаковые расстояния по обе стороны от сечения возбуждения, накопление суммы отсчетов интегралов от разностей регистрируемых сигналов, причем число накоплений в цикле определяют расчетным путем по задаваемой вероятности ложных решений для каждого предвестника чрезвычайной ситуации, оценке уровня ожидаемого сигнала в точках регистрации, среднеквадратическому отклонению регистрируемых отсчетов указанных интегралов, а решение о появлении предвестника чрезвычайной ситуации принимают при превышении накопленного за цикл результата одного из установленных эталонных уровней, причем решение о подготовке врезки трансформируется в сигнал тревоги через установленный на контролируемом участке громкоговоритель, а сигналы всех принимаемых решений передаются на мнемосхему в службе безопасности по каналам телемеханики. Технический результат: обеспечение возможности раннего обнаружения формирующейся чрезвычайной ситуации на линейной части подземного магистрального продуктопровода. 2 ил.

Предлагается способ, выполняемый в реальном времени, и динамическая логическая система для повышения эффективности работы трубопроводной сети. Система и способ осуществляют контроль работы трубопроводной сети, генерацию сигналов тревоги в ответ на различные уровни дестабилизирующих событий в трубопроводе, управляют генерацией сигналов тревоги на основе известных эксплуатационных событий и условий, диагностируют потенциальный источник обнаруженных дестабилизирующих событий и управляют работой трубопровода. 5 н. и 46 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Устройство аварийного перекрытия трубопровода содержит корпус 1, клапан 2, седло 3 клапана и механизм возврата клапана. Корпус оснащен подающим 4 и расходным 5 патрубками для подключения к подающему и расходному участкам трубопровода. Седло 3 клапана установлено поперек проточной части корпуса, а клапан связан штоком 6 с механизмом возврата. Клапан расположен со стороны подающего патрубка 4 и закреплен на штоке 6. Шток установлен подвижно в направляющих корпуса. Механизм возврата включает уплотнение 7, регулируемую опору 8, предохранитель 9 и опорный стакан 10. Уплотнение закреплено в корпусе. Регулируемая опора подвижно установлена в опорном стакане 9 на предохранителе 10 из твердого растворимого вещества. Предохранитель установлен на дне опорного стакана, в котором выполнены отверстия под разлившуюся жидкость. Опорный стакан установлен на полу контролируемого помещения. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра, закрытого крышками 11, 12, с уплотнительными кольцами 13, которые стянуты шпильками 14 и гайками 15. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 4 з.п.ф., 4 ил.
Наверх