способ обнаружения утечки перекачиваемого продукта из магистрального трубопровода

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.

Описание изобретения к патенту

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.