Способ диагностики трубопровода

 

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. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы магистрального трубопровода за счет увеличения точности обнаружения и локализации утечек из него. Способ заключается в контроле как активных составляющих токов, потребляемых приводными электродвигателями перекачивающих агрегатов перекачивающих станций, а также контроле напряжений на зажимах силовых цепей электродвигателей и дистанционной передаче информации на управляющее вычислительное устройство, с помощью которого вычисляется потребляемая мощность агрегатов для последующего сравнения результатов вычислений и в случае обнаружения отклонения, превышающего допустимое значение (уставку), заданное условиями эксплуатации трубопровода, выдается команда на локализацию аварийного участка защищаемого трубопровода. 1 ил.

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]. 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 [2]. Недостатки способа - сложность аппаратуры и необходимость в специальном оборудовании трубопровода.

Известен способ обнаружения утечек, основанный на регистрации шумов, возникающих в местах утечки перекачиваемого продукта [3]. Применение этого способа требует оборудования трубопровода большим количеством дорогостоящей аппаратуры в связи с маленьким радиусом действия чувствительности датчиков.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ обнаружения утечек перекачиваемого продукта из трубопровода, заключающийся в регистрации активных составляющих токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов в начале и конце линейного участка трубопровода. При этом 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 [4].

Однако этот способ имеет следующий недостаток. Он не учитывает влияния изменения напряжения питания на зажимах силовой цепи приводных электродвигателей, что может приводить к большим погрешностям измерения тока и, соответственно, к неточностям срабатывания защиты при возникновении аварийной ситуации на трубопроводе.

Задача изобретения - обеспечение сокращения потерь перекачиваемого продукта и вредного воздействия на окружающую среду.

Технический результат - повышение надежности работы магистрального трубопровода за счет увеличения точности обнаружения и локализации утечек из него.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ диагностики трубопровода, расположенного между перекачивающими станциями, заключается в контроле активных составляющих токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов, а также в контроле напряжений на зажимах силовых цепей электродвигателей каждой перекачивающей станции, дистанционной передаче информации на управляющее вычислительное устройство, с помощью которого вычисляется активная мощность электродвигателей перекачивающих агрегатов, определении степени рассогласования активных мощностей и сравнения значения рассогласования с заданной уставкой, при превышении значения которой выдается управляющее воздействие на локализацию аварийного участка трубопровода.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что кроме активных составляющих тока нагрузок электродвигателей перекачивающих агрегатов смежных перекачивающих станций, используют также значения напряжений на зажимах их силовых цепей для вычисления потребляемых активных мощностей электродвигателей, по сравнению значений которых определяется аварийная ситуация на участке трубопровода.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ диагностики трубопровода.

Устройство обнаружения утечки транспортируемого продукта из магистрального трубопровода 1, заключенного между перекачивающими станциями 2, 3, содержит датчики тока 6 и датчики напряжения 7 в силовой цепи электродвигателей 5 перекачивающих агрегатов 4, выходы которых подключены к входам преобразователей тока и напряжения 8 с дистанционной передачей информации. Преобразователи тока и напряжения 8 передают информацию на управляющее вычислительное устройство 9, установленное на перекачивающей станции 2.

Способ диагностики трубопровода осуществляется следующим образом. Сигналы с датчиков тока 6 и напряжения 7 непрерывно поступают на входы преобразователей 8, где для всех работающих электродвигателей 5 каждой перекачивающей станции 2 и 3 определяются значения активных составляющих тока нагрузки и напряжения, после чего производится фильтрация высокочастотных составляющих, а также преобразование информации в удобный вид для передачи ее на управляющее вычислительное устройство 9. Управляющее вычислительное устройство 9 является центральным элементом устройства обнаружения утечек продукта из магистрального трубопровода 1. Оно выполняет вычисление суммарной потребляемой активной мощности электродвигателей 5 согласно информации, поступающей от преобразователей тока и напряжения 8 для каждой перекачивающей станции 2 и 3, и сравнение их. В результате сравнения определяется степень рассогласования активных мощностей, потребляемых электродвигателями 5 перекачивающих агрегатов 4 перекачивающих станций 2 и 3. После вычисления значения рассогласования активных мощностей управляющее вычислительное устройство 9 сравнивает его с заданной уставкой и при превышении ее значения выдает управляющее воздействие на локализацию возникшей аварии.

Заявляемый способ контроля утечки 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 безынерционностью средств измерения тока и напряжения при этом способе обеспечивается существенное сокращение времени реакции на ликвидацию аварийной ситуации.

Источники информации

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., Куликов В.Д,, Шибнев А.В., Поляков В.А., Ковалевич Н.С, Шарабудинов Ю.К. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - С.77-107.

3. Трубопроводный транспорт нестабильного газового конденсата / Коршак А.А., Забазнов А.И., Новоселов В.В., Матросов В.И., Клюк Б.А. - М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - С.153-161.

4. Патент №2119611 РФ, МПК F 17 D 5/02, опубл. 1998.

Формула изобретения

Способ диагностики трубопровода, расположенного между перекачивающими станциями, заключающийся в контроле активных составляющих токов, потребляемых электродвигателями перекачивающих агрегатов, отличающийся тем, что контролируют напряжение на зажимах силовых цепей электродвигателей каждой перекачивающей станции и дистанционно передают информацию на управляющее вычислительное устройство, с помощью которого вычисляется активная мощность электродвигателей, затем определяют степень рассогласования между ними и сравнивают значение рассогласования с заданной уставкой, при превышении которой выдают управляющее воздействие на локализацию аварийного участка трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1