Способ определения места образования закупорки в трубопроводе

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для определения мест образования неполной закупорки в трубопроводе при транспорте сжимаемой жидкости, например нестабильного конденсата. На контролируемом участке в непрерывном режиме фиксируют начальное давление перекачиваемой жидкости Рн (МПа), граничное давление образования закупорки Рк (МПа). Без остановки работы насосов нагнетают в закупоренную часть трубопровода порцию сжимаемой жидкости заданного объема V13) за время t1 (ч) и регистрируют давление P1 (МПа) на замерном узле, расположенном на входе в трубопровод. В закупоренной части, после закачки порции жидкости, уточняют место закупорки n-м закачиванием порции сжимаемой жидкости и рассчитывают ΔР1 (МПа), как разность между давлением после добавки транспортируемой жидкости P1 и граничным значением давления образования закупорки на входе в трубопроводе Pк (МПа). Техническим результатом является возможность своевременно определить место закупорки, а также снизить трудозатраты при осуществлении способа. 1 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для определения мест образования неполной закупорки в трубопроводе при транспорте сжимаемой жидкости, например нестабильного конденсата.

Известен способ обнаружения неисправностей гидромагистрали и устройство для его осуществления.

Способ обнаружения неисправностей гидромагистрали путем измерения и сравнения перепадов давлений заключается в том, что с целью увеличения количества обнаруживаемых видов неисправностей, гидромагистраль разбивают на участки с предварительно определенными номинальными гидравлическими сопротивлениями, измеряют перепады давлений каждого по потоку участка магистрали, сравнивают перепады давлений с учетом номинальных гидравлических сопротивлений участков и по результатам сравнений судят о неисправности магистрали [см. авт. свид. СССР №1038693, МПК F17D 5/00, опубл. 30.08.1983].

Недостатком указанного способа является трудоемкость при его осуществлении, а также необходимость установки дополнительного оборудования для определения обнаруживаемых неисправностей.

Известен способ обнаружения местонахождения засорения в напорных трубопроводах, заключающийся в том, что измеряют давление в контрольных точках по длине трубопровода, определяют местонахождение засорения путем регистрации участка трубопровода между двумя соседними контрольными точками, в одной из которых давление P1 выше предварительно определенного удельного давления Р для неисправного трубопровода, а в другой давление Р2 ниже, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, путем определения координаты засорения, после регистрации участка трубопровода одновременно изолируют его с двух сторон, измеряют давление Р3 на этом участке, а определяют координаты засорения, используя значения давления P1, P2 и Р3 [авт. свид. №1469242, МПК F17D 3/00, опубл. 30.03.1989].

Недостатком указанного способа является необходимость установления специальной пьезометрической линии (датчиков давления) на всем протяжении трубопровода, а также перекрытие контролируемого участка трубопровода.

Из области техники известны способы определения места образования закупорки для газа, которые заключаются в установке на трубопровод дополнительных устройств, что приводит к привлечению дополнительных трудозатрат и усложняет задачу определения места закупорки аналитически [например, см. патент РФ №2357913, МПК B65G 53/66, опубл. 10.06.2009].

Задачей заявленного изобретения является создание способа, позволяющего без остановки подачи сжимаемой жидкости в трубопровод своевременно определить место закупорки, а также снизить трудозатраты при осуществлении способа.

Поставленная задача в способе определения места образования закупорки в трубопроводе, включающем измерение давления в контрольных точках по длине трубопровода, решается тем, что на контролируемом участке в непрерывном режиме фиксируют начальное давление перекачиваемой жидкости Рн (МПа), граничное давление образования закупорки Рк (МПа), без остановки работы насосов нагнетают в закупоренную часть трубопровода порцию сжимаемой жидкости заданного объема V13) за время t1 (ч), регистрируют давление P1 на замерном узле, расположенном на входе в трубопровод, в закупоренной части после закачки порции жидкости, уточняют место закупорки n-м закачиванием порции сжимаемой жидкости, рассчитывают ΔР1 (МПа), как разность между давлением после добавки транспортируемой жидкости Р1 (МПа) и граничным значением давления образования закупорки на входе в трубопровод Рк (МПа), на основе этих данных определяют экспериментальный коэффициент сжимаемости k, как:

k 1 = Δ P 1 V 1 ;

после чего рассчитывают средний экспериментальный коэффициент сжимаемости kср для n-го количества закачек порции сжимаемой жидкости, как:

;

после чего, на основе известных данных о площади сечения трубопровода S (м2) и ΔP0 (МПа) - разности между граничным значением давления образования закупорки Рк (МПа) и давлением жидкости на входе в трубопровод при начальных условиях Рн (МПа), определяют расстояние L (м) от задвижки до места образования закупорки, как:

L = Δ P 0 k с р S .

Заявленное изобретение поясняется с помощью чертежа, на котором показана принципиальная схема трубопровода с неполной закупоркой.

Способ определения места образования закупорки в трубопроводе реализуется следующим образом.

Выбирают участок трубопровода 1 и условно разделяют его на часть 1а до закупорки 2 и часть 1б после закупорки 2. На замерных узлах 3, 4 регистрируют давление манометрами 5, 6 и расход жидкости расходомерами 7, 8 и передают показания в операторную (на фиг. не показана) в непрерывном режиме и с определенной периодичностью, например каждый час. Манометры и расходомеры устанавливают на этапе строительства трубопровода.

При перекачке транспортируемой жидкости без закупорок сжимаемая жидкость 9 (нестабильный конденсат) от насосов 10 поступает на замерный узел 3 и через задвижку 11 подается в трубопровод 1 на головные сооружения газового промысла или перерабатывающий завод.

Начальное состояние транспортировки продукции без закупорки на контролируемом участке трубопровода определяют следующими характеристиками: начальным давлением Рн (МПа) на замерном узле 3, равным давлению Pвых (МПа) на замерном узле 4, расходом поданной жидкости Qвх3/ч) на замерном узле 3, равным расходу Qвых3/ч) на замерном узле 4. Граничные значения Рн и Рвых на контролируемом участке трубопровода находятся в пределах допустимых значений технологических параметров (давления), согласно нормам технологического режима работы трубопровода.

Неполную закупорку определяют при выполнении следующих условий: увеличении давления Рн на замерном узле 3 до граничных значений давления образования закупорки Рк; расходе поступающей в трубопровод жидкости больше расхода выходящей жидкости, следовательно, неполную закупорку определяют из следующего отношения Рквых, Qвх>Qвых.

Расход закачиваемой жидкости после насосов регулируется задвижкой 11, установленной на линии выхода из насоса 10. При неполной закупорке работу насосов не останавливают. В закупоренную часть трубопровода 1а при помощи насосов 10 нагнетают порцию сжимаемой жидкости (на фиг. не показана), аналогичной жидкости в трубопроводе 9, объемом V13) за время t1 (ч), который регистрируют при помощи расходомера 7. При помощи манометра 5 также фиксируют давление Р1 (МПа) в закупоренной части 1а трубопровода 1 после закачки порции жидкости. Для повышения точности определения расстояния от задвижки 11 до места образования закупорки добавляют повторно некоторый объем транспортируемой жидкости в n-м количестве раз.

Определяют экспериментальный коэффициент сжимаемости k для каждого случая закачки порции жидкости по формуле

k 1 = Δ P 1 V 1 ,

где k1 - экспериментальный коэффициент сжимаемости;

ΔР1 - разность между давлением после добавки транспортируемой жидкости P1 и граничным значением давления образования закупорки на входе в трубопровод Pк, МПа;

V1 - объем добавленной жидкости при образовании закупорки за время t1, м3.

В зависимости от количества произведенных закачек порции жидкости, значения сжимаемости усредняют по следующей формуле

,

где kср - средний экспериментальный коэффициент сжимаемости;

k1, k2, k3 - экспериментальные коэффициенты сжимаемости для каждого случая закачки жидкости;

n - количество проведенных измерений.

Рассчитывают расстояние от задвижки до места образования закупорки по следующей формуле

L = Δ P 0 k с р S ,

где L - расстояние от задвижки до места образования закупорки, м;

ΔP0 - разность между граничным значением давления образования закупорки Pк и давлением жидкости на входе в трубопровод при начальных условиях Рн, МПа;

kср - средний экспериментальный коэффициент сжимаемости;

S - площадь сечения трубопровода, м2.

Пример реализации способа для случая неполной закупорки.

Необходимо определить место образования закупорки трубы с внутренним диаметром 0,2 м. Изначально рассчитывают площадь поперечного сечения трубопровода S=0,0314 м2.

Измеряют начальное давление Рн (МПа) на замерном узле 3, при выполнении условий образования неполной закупорки, фиксируют граничное давление образования закупорки Рк (МПа) на замерном узле 3: Рн=1,2 МПа, Рк=2,8 МПа.

Работу насосов не останавливают и закачивают порцию сжимаемой жидкости, аналогичной жидкости в трубопроводе 8, объемом V1=18 м3 в течение определенного времени. При помощи манометра 5 фиксируют давление Р1=2,91 МПа в закупоренной части 1а трубопровода 1 после закачки порции жидкости. Для повышения точности определения расстояния от задвижки до места закупорки проводят закачку порции жидкости повторно V2=18 м3, V3=9 м3 за определенное время, при этом давление после закачки жидкости составляет P2=3,01 МПа, Р3=3,06 МПа.

Рассчитывают экспериментальный коэффициент сжимаемости для трех случаев:

k 1 = Δ P 1 V 1 = P 1 P к V 1 = 2,91 2,8 18 = 0,006

k 2 = Δ P 2 V 2 = P 2 P 1 V 2 = 3,01 2,91 18 = 0,005

k 3 = Δ P 3 V 3 = P 3 P 2 V 3 = 3,06 3,01 18 = 0,003

Рассчитывают средний экспериментальный коэффициент сжимаемости:

Рассчитывают расстояние от задвижки до места образования закупорки:

L = Δ P 0 k с р S = P к P н k с р S = 2,8 1,2 0,005 0,0314 = 10191 ( м )

Способ определения места образования закупорки в трубопроводе, включающий измерение давления в контрольных точках по длине трубопровода, отличающийся тем, что на контролируемом участке в непрерывном режиме фиксируют начальное давление перекачиваемой жидкости Рн (МПа), граничное давление образования закупорки Pк (МПа), без остановки работы насосов нагнетают в закупоренную часть трубопровода порцию сжимаемой жидкости заданного объема V13) за время t1 (ч), регистрируют давление P1 (МПа) на замерном узле, расположенном на входе в трубопровод, в закупоренной части после закачки порции жидкости, уточняют место закупорки n-м закачиванием порции сжимаемой жидкости, рассчитывают ΔР1 (МПа), как разность между давлением после добавки транспортируемой жидкости Р1 и граничным значением давления образования закупорки на входе в трубопровод Рк (МПа), на основе этих данных определяют экспериментальный коэффициент сжимаемости k, как:
;
после чего рассчитывают средний экспериментальный коэффициент сжимаемости kср для n-го количества закачек порции сжимаемой жидкости, как:
;
после чего, на основе известных данных о площади сечения трубопровода S (м2) и ΔP0 (МПа) - разности между граничным значением давления образования закупорки Pк (МПа) и давлением жидкости на входе в трубопровод при начальных условиях Рн (МПа), определяют расстояние L (м) от задвижки до места образования закупорки, как:
.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля движения очистных, диагностических и иных объектов в трубопроводах в потоке перекачиваемого продукта, например скребков, разделителей и т.д.

Изобретение относится к области техники неразрушающего контроля качества магистральных газопроводов, в частности к обеспечению взрывозащиты дефектоскопа-снаряда.

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля дефектов стенок магистральных трубопроводов и предназначено для регулирования скорости движения внутритрубного снаряда-дефектоскопа.

Изобретение относится к транспортным устройствам, автономно работающим внутри строящихся магистральных трубопроводов, и служит для перемещения внутри трубопровода оборудования для контроля качества сварных соединений, например, рентгенографического аппарата.

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к определению коэффициента теплопередачи газа в газосборном шлейфе в окружающую среду в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) установок комплексной подготовки газа (УКПГ) газоконденсатных месторождений Крайнего Севера.

Изобретение относится к трубопроводной гидравлике и может быть преимущественно использовано для определения коэффициента расхода жидкости при аварийном разрыве стенки трубопровода, транспортирующего сжиженные углеводородные газы.

Изобретение относится к линейным сооружениям подземных трубопроводов, а именно к способам получения водонепроницаемой изоляции смотровых колодцев. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для обнаружения негерметичности стенки трубы магистрального трубопровода. .

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на уменьшение времени и трудоемкости испытаний трубопроводного участка, что позволит сократить затраты на его строительство, реконструкцию и ремонт.

Изобретение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.

Турбулизатор предназначен для использования в замкнутой трубопроводной системе выше по потоку от узлов управления для удаления грязи. Турбулизатор выполнен из трех частей: первой фланцевой части, второй конической части и третьей конической части.

Изобретение относится к области устранения скоплений жидкости или газа из проблемных участков газонефтепроводов. .

Изобретение относится к строительству, а конкретно к трубопроводному фильтру, предназначенному для фильтрации среды, который последовательно устанавливается в трубопровод сети холодного или горячего водоснабжения, водяного отопления, газовой сети, в том числе сети сжатого воздуха производственного назначения, в трубопровод, выполняющий какую-либо иную технологическую функцию и транспортирующий жидкость или газ.

Изобретение относится к системам введения ингибирующих веществ в газопроводы и может быть использовано при ингибировании образования гидратов газа в трубопроводе, применяемом для транспортирования газообразных углеводородов.
Изобретение относится к средствам обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательного устройства, предотвращающего накопление грязи в трубопроводах.

Изобретение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах.

Изобретение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.

Изобретение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.

Изобретение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефтегазохимических продуктов, в частности к приборам и устройствам для контроля технического состояния трубопровода. Устройство содержит два отвода, установленных на основном трубопроводе, две запорные задвижки, установленные на отводах, два отключающих вентиля, а также трубу, изготовленную из трубных отрезков сваркой по технологии сборки основного трубопровода, концы этой трубы загнуты под прямым углом и в одну сторону, концы трубы соединены с обоими выходами отключающих вентилей и стянуты стабилизатором - профилем. Технический результат - сокращение времени простоя под контрольными мероприятиями и повышение точности измерения. 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для определения мест образования неполной закупорки в трубопроводе при транспорте сжимаемой жидкости, например нестабильного конденсата. На контролируемом участке в непрерывном режиме фиксируют начальное давление перекачиваемой жидкости Рн, граничное давление образования закупорки Рк. Без остановки работы насосов нагнетают в закупоренную часть трубопровода порцию сжимаемой жидкости заданного объема V1 за время t1 и регистрируют давление P1 на замерном узле, расположенном на входе в трубопровод. В закупоренной части, после закачки порции жидкости, уточняют место закупорки n-м закачиванием порции сжимаемой жидкости и рассчитывают ΔР1, как разность между давлением после добавки транспортируемой жидкости P1 и граничным значением давления образования закупорки на входе в трубопроводе Pк. Техническим результатом является возможность своевременно определить место закупорки, а также снизить трудозатраты при осуществлении способа. 1 ил.

Наверх