Способ определения момента и места утечки продукта из трубопровода с полой защитной оболочкой

 

Изобретение относится к способам точного обнаружения утечек из трубопроводов в полых оболочках и кожухах. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и скорости обнаружения утечек. Способ, включающий контроль газа в воздухе, продуваемом в канале между контролируемым трубопроводом и его оболочкой с помощью детектора, установленного на конце контролируемого участка, заключается в том, что при обнаружении детектором факта утечки продукта продувку приостанавливают для формирования в месте утечки газового ядра повышенной концентрации, а затем возобновляют и фиксируют время, прошедшее от момента возобновления перекачки до момента обнаружения детектором газового ядра повышенной концентрации, зная это время и скорость продувки, определяют расстояние от детектора до места утечки и момент возникновения утечки. 1 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может найти применение для обнаружения места утечки перекачиваемого продукта из трубопроводов с полыми защитными оболочками на ранних стадиях развития повреждений, что позволит значительно уменьшить время определения места повреждения, следовательно, и величину потерь продукта, и ущерб окружающей среде.

Известен способ LASP [В. Иссель, Ф. Свигер. Система обнаружения утечек в трубопроводах. /Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1985, N 6, 58-60 с.], в котором рядом с трубопроводом прокладывается контрольная трубка из пластмассы, обладающей высокой проницаемостью газами и парами, которые проникают из поврежденного трубопровода сквозь стенку контрольной трубки и, собираясь внутри нее, образуют область повышенной концентрации газа или испарений. Через определенные промежутки времени газовая смесь, образовавшаяся в контрольной трубке, прокачивается через газоанализатор. Местонахождение утечки определяется через отношение времени появления области повышенной концентрации газа к времени появления контрольного газа, вводимого искусственно.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения момента и места утечки газа из газопровода, включающий контроль газа в воздухе, движущемся в канале между контролируемым газопроводом и его кожухом с помощью детектора, установленного на конце контролируемого участка, отличающийся тем, что, при обнаружении детектором факта утечки газа продувают канал в противоположном направлении до полной замены воздуха, затем воздух транспортируют к детектору, в момент появления газа определяют объем прокаченного воздуха с начала его транспортирования и, зная удельный объем канала, определяют расстояние до места утечки газа [Авторское свидетельство N 1767281 F 17 D 5/00, Бюл. N 37, 07.10.92 г.]. Недостатки этого способа следующие: 1. Для обнаружения места утечки приходится дважды менять направление продувки воздуха через контролируемый участок, т.е. конструкция должна быть достаточно сложна; 2. Погрешность определения места утечки велика из-за неоднократной продувки воздуха, а также из-за изменения удельного объема воздуха при изменении температуры; 3. Время определения места утечки весьма значительно из-за неоднократной продувки воздуха.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу увеличения быстродействия и точности определения места утечки.

Указанная техническая задача решается тем, что в известном способе определения момента и места утечки продукта из трубопровода с полой защитной оболочкой, включающем контроль газа в воздухе, продуваемом в канале между контролируемым трубопроводом и его оболочкой с помощью детектора, установленного на конце контролируемого участка, согласно изобретения при обнаружении детектором факта утечки продукта продувку приостанавливают для формирования в месте утечки газового ядра повышенной концентрации, а затем возобновляют и фиксируют время, прошедшее от момента возобновления перекачки до момента обнаружения детектором газового ядра повышенной концентрации, зная это время и скорость продувки, определяют расстояние от детектора до места утечки и момент возникновения утечки.

Способ осуществляется следующим образом: газ (или пары испаряющегося жидкого перекачиваемого продукта) проникает сквозь поврежденную стенку трубопровода в полость между оболочкой и трубопроводом и образует ядро смеси воздуха с перекачиваемым продуктом (газовое ядро), концентрация которого пропорциональна величине утечки и обратно пропорциональна скорости продувки. Воздушная среда, находящаяся в полости между оболочкой и трубопроводом, продувается через детектор в конце контролируемого участка. В случае возникновения утечки детектор обнаруживает следы перекачиваемого вещества, в этот момент продувка воздуха прекращается на некоторое время, при этом формируется газовое ядро повышенной концентрации в месте возникновения утечки (это время составляет, как правило, на более 10 с и обратно пропорционально скорости продувки). Время возобновления продувки фиксируется, так же фиксируется время обнаружения детектором газового ядра с повышенной концентрацией, пропорциональное расстоянию от места утечки до детектора. Таким образом, расстояние от детектора до места утечки будет равно произведению скорости продувки воздуха на время, прошедшее с момента возобновления прокачки до момента обнаружения детектором газового ядра с повышенной концентрацией. Момент возникновения утечки можно определить исходя из скорости продувки и расстояния от места утечки до детектора.

Временная диаграмма (см. чертеж) концентрации вещества утечки, фиксируемого детектором, в конце трубопровода будет иметь вид, представленный на графике, где 1 - момент обнаружения утечки и прекращения перекачки, 2 - момент возобновления перекачки, 3 - момент обнаружения газового ядра повышенной концентрации.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ обладает следующими преимуществами: 1. Определяется время движения газового ядра, а не объем и продувка ведется только в одном направлении, что упрощает процесс определения места утечки и ведет к уменьшению погрешности; 2. Значительно уменьшается время обнаружения утечки (так, например, на участке длиной 10 км и месте утечки расположенном на расстоянии 1 км от детектора, время обнаружения места утечки уменьшится не менее чем в 5 раз), что также ведет к уменьшению погрешности; 3. Увеличивается точность определения места утечки, поскольку уменьшается и протяженность, и время продувки, отсутствует смена направления продувки.

Предлагаемый способ может быть реализован как в трубопроводном транспорте нефти, газа и нефтепродуктов, так и на трубопроводных коммуникациях промышленных предприятий для обнаружения утечек на ранних стадиях их развития на участках трубопроводов, заключенных в полые оболочки протяженностью до несколько километров.

Формула изобретения

Способ определения момента и места утечки продукта из трубопровода с полой защитной оболочкой, включающий контроль газа в воздухе, продуваемом в канале между контролируемым трубопроводом и его оболочкой с помощью детектора, установленного на конце контролируемого участка, отличающийся тем, что при обнаружении детектором факта утечки продукта продувку приостанавливают для формирования в месте утечки газового ядра повышенной концентрации, а затем возобновляют и фиксируют время, прошедшее от момента возобновления перекачки до момента обнаружения детектором газового ядра повышенной концентрации, зная это время и скорость продувки, определяют расстояние от детектора до места утечки и момент возникновения утечки.

РИСУНКИ

Рисунок 1