Способ определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода

Авторы патента:

Ларин Василий Анатольевич (RU)

Глинкин Дмитрий Юрьевич (RU)

Лисин Юрий Викторович (RU)

G01C21/00 - Навигация; навигационные приборы, не отнесенные к предыдущим группам (измерение расстояния, пройденного наземным транспортным средством, G01C 22/00; измерение линейной и угловой скорости или ускорения G01P; управление курсом, высотой или положением транспортных средств G05D 1/00; системы управления движением транспорта G08G)

F17D5/00 - Защитные устройства или устройства для наблюдения за оборудованием (защитные устройства фундаментов E02D 31/00; защита труб от износа или внутренних или внешних повреждений F16L 57/00; от коррозии или образования нежелательных отложений F16L 58/00; испытание устройств на герметичность G01M 3/00)

Владельцы патента RU 2527902:

Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") (RU)
Открытое акционерное общество "Центр технической диагностики" (ОАО ЦТД "ДИАСКАН") (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода. Способ включает пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки. На трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижной станциями относительно реперов. На устройствах для определения планово-высотного положения устанавливают блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору. Затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки. Технический результат: повышение точности определения координат оси магистрального подземного трубопровода. 4 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода.

Определение планово-высотного положения оси подземного трубопровода необходимо для выявления его недопустимых перемещений.

Известен способ определения координат трассы подземного трубопровода (см. патент РФ №2261424 от 17.03.2004), реализованный с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС, маркерных пунктов, установленных на линейной части трубопровода, внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой, наземного пункта обработки. Перед пуском внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой производится синхронизация с системой GPS/ГЛОНАСС, при прохождении внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода производится регистрация и запись параметров движения на маркерных пунктах трассы осуществляются запись радионавигационных параметров, времени прохода внутритрубного инспектирующего снаряда и текущего времени, в наземном пункте обработки по накопленным данным происходит вычисление координат трубопровода.

Вышеприведенный способ принят за прототип.

Существенными признаками, совпадающим с заявляемым изобретением, являются пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрация и запись параметров движения, вычисление координат трубопровода в наземном пункте обработки.

Недостатком прототипа является невысокая точность определения координат.

По результатам моделирования погрешность определения координат продольной оси трубопровода и координат дефектов предложенным способом составляет 1,5-2 м.

Согласно отраслевому регламенту ОР-23.040.00-КТН-089-12 «Порядок организации и планирования работ по техническому обслуживанию, ремонту оборудования и сооружений линейной части магистральных нефтепроводов и технологических нефтепроводов нефтеперекачивающих станций» (ОАО АК «Транснефть», - М.,2012 г.) точность определения величины перемещения не должна превышать 0,6 м.

Задача изобретения - определение планово-высотного положения оси подземного трубопровода, позволяющее достоверно оценить перемещение оси трубопровода при периодическом проведении диагностики.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности определения координат оси магистрального подземного трубопровода.

Совокупность существенных признаков, достаточная для достижения указанного технического результата и определяющая объем правовой охраны предлагаемого способа определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода, включает пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки, причем на трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижными станциями относительно реперов, устанавливают на устройствах для определения планово-высотного положения блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору, затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки.

Предлагаемый способ реализуется устройствами, приведенными на фиг.1,2, 3 и 4.

На фиг.1 показана общая схема геодезической привязки подземного магистрального трубопровода к государственной геодезической сети (ГГС), на фиг.2 - схема геодезической привязки репера относительно пунктов ГГС, на фиг.3 - схема геодезической привязки устройства для определения планово-высотного положения относительно реперов, на фиг.4 - конструкция устройства для определения планово-высотного положения, где:

1 - устройство для определения планово-высотного положения;

2 - блок связи с внутритрубным инспектирующим прибором;

3 - пункт государственной геодезической сети;

4 - репер;

5 - внутритрубный инспектирующий прибор с навигационной системой;

6 - наземный пункт обработки;

L₁ - расстояние между устройствами для определения планово-высотного положения;

L₂ - расстояние между реперами;

L₃ - расстояние между репером и осью магистрального трубопровода;

G - геодезическая привязка базовыми станциями и подвижной станцией с применением системы GPS/ГЛОНАСС (станции на фиг.1,2 и 3 не показаны).

Устройство для определения планово-высотного положения 1 (фиг.4) представляет собой вертикальную стойку, жестко закрепленную на нефтепроводе и перемещающуюся совместно с ним. К стойке приваривается уголок, на который наносится деформационная марка. Устройства располагают на магистральном трубопроводе на расстоянии (L₁) не более чем 1 км друг от друга. Стойка приварена к хомуту, который с помощью болтового соединения крепится к трубопроводу.

Блок связи с внутритрубным инспектирующим прибором 2 устанавливают на устройстве для определения планово-высотного положения 1 для передачи сигналов внутритрубному инспектирующему прибору 5 и обеспечения работы его навигационной системы с требуемой точностью.

Внутритрубный инспекционный прибор с навигационной системой 5 является серийно выпускаемым устройством, которое перемещается внутри трубопровода потоком перекачиваемого продукта. Он снабжен средствами контроля и регистрации данных о дефектах стенки нефтепровода и сварных швов и определяет положение трубопровода (координаты трассы).

Способ осуществляют следующим образом.

Репера 4, представляющие геодезические знаки, закладывают при строительстве магистрального трубопровода вдоль трассы на расстоянии (L₂) не более чем 5 км друг от друга и на расстоянии (L₃) от 30 до 50 м от оси трубопровода.

- Производят геодезическую привязку репера 4 относительно пунктов ГГС 3, устанавливая прием сигналов со спутников GPS/ГЛОНАСС в режиме «Статика». Подвижная станция, устанавливается на реперном пункте 4, базовая станция устанавливается на пунктах ГГС 3. Геодезическую привязку каждого реперного пункта 4 производят не менее чем от четырех плановых и пяти высотных пунктов ГГС 3.

Точность определения координат реперных пунктов с использованием спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС в режиме «Статика» не должна превышать следующих значений:

- в плане: +(5 мм+0,5 мм/км);

- по высоте: +(5 мм+1 мм/км).

- Выполняют геодезическую привязку устройства для определения планово-высотного положения 1 не менее чем от двух реперов 4, устанавливая прием сигналов со спутников GPS/ГЛОНАСС в режиме «Быстрая статика».

«Базовая станция», включающая в себя спутниковый приемник, спутниковую антенну, штатив, трегер с лазерным или оптическим центриром, устанавливается на реперный пункт (точность наведения на марку не должна превышать 1 мм), а «подвижная станция», состоящая из спутникового приемника, спутниковой антенны, вехи с цилиндрическим уровнем, устанавливается на марку устройства для определения планово-высотного положения трубопровода, при этом общее количество спутников, передающих сигналы на базовую станцию и подвижную станцию, не должно быть меньше 4-х, время наблюдений зависит от количества спутников, качества сигналов со спутников и удаления станций друг от друга.

- Перед пропуском внутритрубного инспектирующего прибора 5 на устройствах для определения планово-высотного положения 1 по инспектируемой трассе устанавливают блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором 2, в которые вводят полученные геодезические координаты.

- Пропускают внутритрубный инспектирующий прибор 5 внутри подземного магистрального трубопровода, регистрируя и накапливая информацию о координатах оси трубопровода.

- В наземном пункте обработки 6 определяют геодезические координаты трубных секций трубопровода по совокупности данных, полученных навигационным блоком внутритрубного инспектирующего прибора 5, и данных о геодезических координатах трубопровода в местах установки устройств для определения планово-высотного положения 1.

- С помощью программы интерпретации данных внутритрубного инспектирующего прибора 5 проводят определение величины и направления перемещений нефтепровода.

Применение предложенного способа обеспечивает требуемую точность определения координат и выявление перемещений оси подземного магистрального трубопровода не более 0,6 м.

Способ определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода, включающий пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки, отличающийся тем, что на трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижной станциями относительно реперов, устанавливают на устройствах для определения планово-высотного положения блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору, затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки.

Похожие патенты:

Навигационная система // 2526740

Изобретение относится к навигационным системам. Технический результат заключается в повышении защиты обновляемых картографических данных.

Способ персональной автономной навигации // 2523753

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам персональной навигации (пешеходной, автомобильной и пр.), и может быть использовано при решении задач локальной навигации (мининавигации).

Эффективный способ привязки местоположения // 2523171

Изобретение относится к системам привязки местоположения. Технический результат заключается в повышении точности кодирования местоположения.

Способ снижения погрешности оценок собственных координат автономного необитаемого подводного аппарата с инерциальной навигационной системой // 2520960

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано для определения местоположения и управления движением автономных необитаемых подводных аппаратов с инерциальной навигационной системой и средствами технического зрения.

Способ функционирования топопривязчика в составе автоматизированной системы управления войсками // 2511207

Изобретение относится к военной технике, а именно к способам функционирования мобильных комплексов навигации и топопривязки в условиях взаимодействия в автоматизированной системе управления войсками (АСУВ), и может быть использовано для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий Сухопутных войск.

Комплексный способ навигации летательных аппаратов // 2510518

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к навигации летательных аппаратов (ЛА), и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, включая посадку на взлетно-посадочную полосу (ВПП).

Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов // 2506542

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах спутниковой навигации подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Способ определения координат, курса и скорости воздушного судна // 2506541

Изобретение относится к области навигации воздушного судна (ВС) и может быть использовано для коррекции навигационных систем BC по скорости, координатам и курсу. Технический результат - повышение точности коррекции навигационной системы ВС по курсу, координатам и скорости.

Способ определения относительных уходов навигационных систем подвижных носителей и система для его осуществления // 2504733

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике коррекции позиционных и угловых относительных уходов навигационных систем (ОУНС) выносных подвижных носителей (ВН), повышения точности определения координат ВН, а также точности координат объектов, обнаруженных измерительными средствами (ИС) ВН.

Способ ориентации, навигации и информации в пространстве людей с нарушением зрительных функций и система его осуществления // 2503436

Изобретение относится к средствам для обеспечения жизнедеятельности инвалидов по зрению, а именно предназначено для получения информации и облегчения ориентации незрячих людей в пространстве.

Устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов // 2525462

Изобретение относится к измерительной технике, в частности средствам бесконтактной диагностики, представляет собой устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов и может быть использовано при дефектоскопическом контроле состояния, например напряженно-деформированного состояния металла трубопровода, нарушения целостности трубопровода и изоляционного покрытия и т.п., подводных и/или подземных нефте- и газопроводов и других металлических трубопроводов.

Способ укрытия вантуза от несанкционированного доступа // 2524589

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для укрытия вантуза, располагаемого на линейной части магистрального трубопровода, с целью защиты от несанкционированного доступа к вантузу сторонних лиц.

Устройство для контроля прочностных показателей трубопровода для нефте-газо химических продуктов // 2522726

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефтегазохимических продуктов, в частности к приборам и устройствам для контроля технического состояния трубопровода.

Способ определения места образования закупорки в трубопроводе // 2518781

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

Устройство контроля движения объекта в трубопроводе // 2503879

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.

Способ взрывозащиты аппарата внутритрубного контроля и устройство системы взрывозащиты для его выполнения // 2485391

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

Гидравлический стабилизатор скорости движения для внутритрубного снаряда-дефектоскопа // 2485390

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

Рентгенографический кроулер // 2482375

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.

Способ определения коэффициента теплопередачи газа в газосборном шлейфе в окружающую среду в автоматизированных системах управления технологическими процессами установок комплексной подготовки газа газоконденсатных месторождений крайнего севера // 2474753

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.

Установка для исследования истечения сжиженных углеводородных газов // 2464484

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

Способ и устройство для управления внутритрубным объектом // 2528790

Способ и устройство предназначены для управления внутритрубным объектом. Способ заключается в дистанционном управлении внутритрубным объектом с помощью команд управления по двум каналам управления - низкочастотному электромагнитному каналу и радиоканалу метрового диапазона волн, причем низкочастотные электромагнитные сигналы излучают и принимают с помощью приемо-передающего оборудования, установленного вне и внутри трубопровода, а сигналы, передающиеся по радиоканалу метрового диапазона волн, излучают и принимают с помощью приемо-передающего оборудования, установленного внутри трубопровода, используя его в качестве волновода, с размещением одного комплекта приемо-передающего оборудования метрового диапазона волн на внутритрубном объекте. Устройство содержит три комплекта приемо-передающего оборудования метрового диапазона волн и четыре комплекта низкочастотного приемо-передающего оборудования, причем комплекты приемо-передающего оборудования метрового диапазона установлены один в начале и один в конце внутри контролируемого участка магистрального газопровода, а один комплект установлен на внутритрубном объекте. Причем комплект низкочастотного приемо-передающего оборудования и комплект приемо-передающего оборудования метрового диапазона волн, устанавливаемые в начале и в конце внутри контролируемого участка магистрального трубопровода, объединены попарно в комбинированные приемопередатчики, размещаемые, например, в камере запуска и в камере приема внутритрубного объекта, а формирователь комбинированного приемопередатчика обеспечивает преобразование сигнала из структуры низкочастотного сигнала в структуру сигнала метрового диапазона волн. Применение предлагаемого способа и устройства управления внутритрубными объектами позволяет оперативно вмешиваться в рабочий процесс их перемещения по магистральному трубопроводу, изменять режимы работы в случае возникновения нештатных ситуаций, а также получать оперативную информацию о координатах движения объекта комплекта низкочастотного приемо-передающего оборудования. 2 н.п. лы и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.