Способ обнаружения повреждений трубопроводов при проведении операций налива сжиженных газов для предотвращения разливов

 

Изобретение относится к способу обнаружения повреждений гибких трубопроводов (далее трубопроводов налива) для проведения операции налива сжиженных газов для предотвращения разливов. Техническим результатом изобретения является возможность обнаружения повреждения трубопровода налива при проведении операции налива сжиженных газов. Способ предусматривает использование в качестве параметра, превышение пороговой величины которого свидетельствует о повреждении трубопровода налива, расход сжиженного газа на входе в трубопровод налива, измеренный в трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива. Для предотвращения разливов формируемый при этом аварийный сигнал используют для закрытия быстродействующего отсечного клапана, установленного на трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива. Обнаружение повреждений трубопровода налива осуществляют по результатам сопоставления расхода сжиженного газа Q, измеренного расходомером, установленным на трубопроводе подвода к колонке налива, с автоматически обновляемой пороговой величиной расхода Q_aв, рассчитываемой как доля расхода сжиженного газа, возникающего при выходе его из раскрытого полным сечением трубопровода налива в атмосферу, применительно к измеренным значениям давления Р_вх и атмосферного давления Р_атм. 2 ил.

Изобретение относится к способу обнаружения повреждений гибких трубопроводов налива при проведении операции налива сжиженных газов для предотвращения разливов. Такие повреждения могут возникать как вследствие воздействия высокого давления перемещаемой жидкости на стенки трубопровода налива, так и вследствие несанкционированного отсоединения трубопровода налива или его разрушения (например, вследствие случайного отъезда транспортного средства с резервуаром от колонки до полного завершения операции налива). Настоящий способ обнаружения предполагает, что при наливе давление в газовой полости транспортного резервуара выше атмосферного.

Известен способ обнаружения повреждения трубопровода (газопровода) (патент SU N 1705667, кл. F 17 D-005/02, приоритет от 15.01.1992 г.), использующий в качестве параметра, свидетельствующего о повреждении трубопровода, изменение расхода газа.

Недостатком данного способа является то, что для обнаружения повреждения трубопровода необходимо измерение расходов газа как на входе в трубопровод, так и на выходах всех подсоединенных к нему участков трубопроводов, при одновременном измерении в указанных точках давления газа. Оснащение трубопроводов приборами измерения расходов и давлений газа и организация сбора и передачи результатов измерений с помощью телемеханических систем в контролирующие пункты для последующей обработки является реальной задачей в условиях жестких, стационарно установленных трубопроводов. Использование при проведении операции налива сжиженного газа в транспортный резервуар гибких трубопроводов налива не позволяет сформировать на выходном участке трубопровода налива параметры потока, требуемые для нормальной работы соответствующих расходомерных устройств.

Целью настоящего изобретения является создание способа обнаружения повреждения трубопровода налива при проведении операции налива сжиженных газов, для чего в качестве параметра, превышение пороговой величины которого свидетельствует о повреждении трубопровода налива, используется только расход сжиженного газа на входе в трубопровод налива, измеренный в трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива. Для предотвращения разливов формируемый при этом аварийный сигнал используется для закрытия быстродействующего отсечного клапана, установленного на трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива.

Указанная цель достигается тем, что обнаружение повреждений осуществляется измерением расхода сжиженного газа на выходном участке трубопровода подвода к колонке налива и его сопоставлением с пороговой величиной расхода Q_ав, которая вычисляется блоком формирования пороговых величин расхода как расход сжиженного газа из разрушенного трубопровода налива в атмосферу при измеренных значениях давления P_вх и атмосферного давления P_атм, дополнительно уменьшенный введением регулируемого коэффициента А для исключения ложных срабатываний с учетом погрешности измерения расхода и погрешности расчета расхода _ав где Q_ном - проектный номинальный расход сжиженного газа в трубопроводе подвода; ΔP_ном - проектный номинальный перепад давлений между точками подключения прибора измерения давления P_вх и давлением в транспортном резервуаре (с учетом пьезометрического напора). Пороговая величина расхода Q_ав непрерывно обновляется, отслеживая изменения давлений P_вх и Р_атм.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, обеспечивающее обнаружение повреждений трубопровода налива. Оно включает установленный на трубопроводе подвода к колонке налива расходомер 1 любого типа, блок 2 расчетного формирования пороговых величин расхода Q_ав и блок защиты 3, который формирует аварийный сигнал, выдаваемый в блок управления быстродействующего отсечного клапана для его закрытия. Электронный блок защиты 3 выдает такой сигнал при повышении расхода налива Q за пределы рассчитываемой пороговой величины расхода сжиженного газа Q_ав, свидетельствующей о повреждении трубопровода налива. Блок 2 расчетного формирования пороговых величин расхода использует данные от прибора измерения давления P_вх на входе в трубопровод подвода и прибора 5 измерения атмосферного давления P_атм.

По истечении нескольких секунд с момента начала процесса налива транспортного резервуара обнаружение повреждений целесообразно осуществлять по результатам сопоставления измеренного расхода Q со значением дублирующей пороговой величины расхода Q^*_ав ≅ Q_ав (представляющей измеренный расход Q, увеличенный на постоянную величину, выбранную по принципу исключения ложных сигналов с учетом наличия пульсаций показаний расходомера. Характер изменения измеренной величины расхода и рассчитанных пороговых величин расхода для этого случая представлен на фиг. 2. Обязательным условием первоначального установления и обновления дублирующей пороговой величины расхода Q^*_ав является, в соответствии с реальным процессом снижения расхода сжиженного газа Q при проведении технологической операции налива транспортного резервуара, возможность изменения ее только в сторону снижения. В этом случае повышается чувствительность способа, поскольку при его разрушении полным сечением повреждения трубопровода налива обнаруживаются на начальном этапе развития аварии, что уменьшает количество разлившегося сжиженного газа, и одновременно появляется возможность обнаружения частичных повреждений трубопровода налива, т.е. его разрушения неполным сечением.

Формула изобретения

Способ обнаружения повреждений гибких трубопроводов при проведении операций налива сжиженных газов для предотвращения разливов, использующих в качестве параметра, свидетельствующего о повреждении трубопровода, изменение расхода газа, отличающийся тем, что изменение расхода газа определяют по результатам сопоставления расхода сжиженного газа Q, измеренного расходомером, установленным на трубопроводе подвода к колонке налива с автоматически обновляемой пороговой величиной расхода Qaв, рассчитываемой как доля расхода сжиженного газа, возникающего при выходе его из раскрытого полным сечением трубопровода налива в атмосферу, применительно к измеренным значениям давления Рвх и атмосферного давления Ратм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2