Способ обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода

Изобретение относится к технике тревожной сигнализации об утечке или несанкционированном отборе нефтепродуктов при их транспортировании по линейной части магистрального нефтепровода (ЛЧ МНП). Согласно предложенному способу осуществляют балансовый учет нефти ЛЧ МНП, а также составляют и запоминают эталонные данные параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП. Производят сбор информации о текущих данных этого параметра и передают информацию в аналитический управляющий центр. Сопоставляют текущие данные с эталонными, по результатам сопоставления выявляют координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП. Направляют к данному месту аварийно-спасательную технику или милицейское подразделение быстрого реагирования для ликвидации повреждения или противоправной врезки на ЛЧ МНП. В отличие от известных технических решений нефть на ЛЧ МНП разогревают до заданной температуры, а в качестве параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП, используют температурное поле нагрева ЛЧ МНП. В случае изменения нефтяного баланса текущие данные о температурном поле ЛЧ МНП воспринимают аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети и выполненной на основе тепловизионных камер. Координаты области, прилегающие к ЛЧ МНП с температурным полем нагрева, отличным от эталонного, принимают за координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП. Изобретение позволяет повысить надежность и промышленную безопасность функционирования системы магистральных нефтепроводов. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Данное изобретение относится к области транспортирования нефтепродуктов по магистральном нефтепроводу и может быть использовано при разработке технологии обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода.

Обеспечение промышленной безопасности и надежности магистрального трубопроводного транспорта нефти (далее по тексту нефтепровода) является одним из основных условий успешного экономического развития Российской Федерации. Транспортировка нефти по магистральным нефтепроводам признана наиболее безопасной технологией для жизни людей и окружающей природной среды по сравнению с другими видами транспорта.

Однако около 40% протяженности действующих нефтепроводов эксплуатируется более 30 лет. Данные объекты требуют приведения их в соответствие с современными требованиями по промышленной безопасности как по техническому состоянию, так и в части повышения надежности и системы автоматики и контроля.

На отдельных участках системы магистральных нефтепроводов, проложенных в регионе Северного Кавказа, Приволжского региона, севера Европейской части Российской Федерации, частота возникновения аварий превышает среднюю величину в несколько раз, при этом за период 2001-2003 г. доля аварий, связанных с противоправными врезками, составила более половины от их общего количества.

В целях повышения надежности и промышленной безопасности функционирования системы магистральных нефтепроводов ведущие нефтяные компании разработали комплексные программы диагностики своих объектов.

В перечень мероприятий комплексных программ, нацеленных на предотвращение аварий, входит разработка дополнительных мер по повышению эффективности патрулирования трасс магистральных нефтепроводов для предупреждения противоправных врезок.

В настоящее время организации, занимающиеся транспортированием нефтепродуктов по нефтепроводу, постоянное внимание уделяют совершенствованию технологии обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода.

Потребность рынка по обнаружению мест утечки или несанкционированного отбора нефти на магистральном нефтепроводе удовлетворяется путем патрулирования наземным или воздушным транспортом.

Недостатком этого способа по обнаружению мест утечки или несанкционированного отбора нефти является периодичность, что позволяет прогнозировать время и место для несанкционированного отбора нефтепродуктов, требует содержать большой штат сотрудников и парк транспорта.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что актуальным является совершенствование технологии обнаружения мест утечки или несанкционированного отбора нефти на магистральном нефтепроводе.

Разработке способа обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода посвящена настоящая заявка на выдачу патента на изобретение.

Наиболее близким является способ, основанный на замере параметров, характеризующих утечку на контролируемых участках, путем измерения спада давления и температуры, передачи данных об измерениях в региональные центры управления трубопроводами через спутники связи, расчете величин и места утечек, основанном на сравнении текущих данных измерений с полученными ранее эталонными данными, а при расхождении, вызванной утечкой, вырабатывают управляющие действия, приведенные в заявке RU 95100443 от 10.01.1997 г.

Недостатками указанного способа обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода являются: необходимость доработки конструкций трубопровода для установки датчиков давления и датчиков температуры, врезки калибровочных отверстий, установки дополнительных емкостей для сбора нефтепродуктов при калибровочных работах.

Поставленная задача решается тем, что в способе обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части (ЛЧ) магистрального нефтепровода (МНП), согласно которому осуществляют балансовый учет нефти ЛЧ МНП, составляют и запоминают эталонные данные параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП, производят сбор информации о текущих данных этого параметра, передают информацию в аналитический управляющий центр, сопоставляют текущие данные с эталонными, по результатам сопоставления выявляют координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП и направляют к данному месту аварийно-спасательную технику или милицейское подразделение быстрого реагирования для ликвидации повреждения или противоправной врезки на ЛЧ МНП, при этом осуществляют разогрев нефти на ЛЧ МНП до заданной температуры и в качестве параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП, используют температурное поле нагрева ЛЧ МНП, при этом в случае изменения нефтяного баланса текущие данные о температурном поле ЛЧ МНП воспринимают аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети, а координаты области, прилегающие к ЛЧ МНП с температурным полем нагрева, отличной от эталонной, принимают за координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП.

Решению поставленной задаче способствуют частные существенные признаки изобретения.

В качестве аппаратуры, установленной на спутниках стационарной глобальной сети, используются тепловизионные камеры.

Нефть разогревают до температуры, снижающей вязкость нефти до величины достаточной для штатной ее перекачки.

Эталонное поле температуры ЛЧ МНП преобразуется в визуальный образ на экране монитора тепловизионной камеры в виде цветового поля, которое расшифровывается в числовые значения температуры и заносится в базу данных.

Эталонное поле температуры ЛЧ МНП формируют для каждого месяца.

Эталонное поле температуры ЛЧ МНП формируют в месяце для 8-ми временных интервалов суток.

Устанавливают время суток и дату регистрации изменения нефтяного баланса, из базы данных выбирают соответствующее эталонное поле температуры ЛЧ МНП, которое сравнивают с полем температуры ЛЧ МНП, принятой аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети.

На Фиг.1 изображена схема передачи информации в аналитический управляющий центр с тепловизионной камеры, установленной на спутниках стационарной глобальной сети, при снятии эталонной температуры нефтепровода.

На Фиг.2 изображена схема передачи информации в аналитический управляющий центр с тепловизионной камеры, установленной на спутниках стационарной глобальной сети в случае изменения нефтяного баланса.

Современный трубопровод обеспечивает транспортирование нефтепродуктов со скоростью 3...4 м/с (10000 м3/час при диаметре 1,2 м и давлении 6,5 МПа и более).

При этом нефтепродукт должен обладать достаточной вязкостью для снижения его трения, поэтому на трубопроводах, транспортирующих быстрозастывающие и высоковязкие нефти или нефтепродукты, устанавливают тепловые станции. Нефть, например, добываемая на Мангышлаке, застывает при температуре +30°С, поэтому на нефтепроводе Узень-Гурьев-Самара на всем протяжении в 1500 км вдоль нефтепровода смонтированы пункты подогрева с мощными печами специальной конструкции. В начале трасс нефть подогревают до температуры +65°С.

Таким образом, особенность трубопровода является то, что он обладает температурой, характерной для транспортируемого нефтепродукта.

В то же время нагрев почвы от солнечной радиации в зависимости от времени суток и состояния атмосферы является величиной переменной.

Трубопровод с температурой для транспортируемой нефти привносит температурную аномалию в нагрев почвы в зоне прохождения нефтепровода, т.е. нефтепровод выполняет роль нагревателя или холодильника в зависимости от температуры почвы.

Эту характерную особенность всех магистральных нефтепроводов предлагается использовать для разработки технологии обнаружения места утечки нефти или несанкционированного отбора нефти на линейной части магистрального нефтепровода.

Так, в случае утечки нефти образуется аномалия температурного поля в виде пятна, которая может быть зафиксирована аппаратурой, установленной на спутниках, например, спутниках погоды, замеряющих температуру поверхности земли или воды.

В случае же несанкционированной врезки также образуется аномалия температурного поля, которая может быть зафиксирована аппаратурой, установленной на спутниках.

На фиг.1 изображен спутник 1 стационарной глобальной сети, получающий информацию о температуре нагрева области прохождения нефтепровода 2, принимаемого за эталонный. После передачи информации о температуре со спутника в аналитический информационный центр 3 эталонное поле температуры ЛЧ МНП преобразуется в визуальный образ на экране монитора 4 в виде цветового поля, которое расшифровывается в числовые значения температуры и заносится в базу данных.

На фиг.2 показано, что в случае изменения нефтяного баланса текущие данные о температурном поле ЛЧ МНП воспринимают аппаратурой, установленной на спутнике 1 стационарной глобальной сети, а координаты области 2, прилегающие к ЛЧ МНП с температурным полем нагрева, отличным от эталонного, принимают за координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП.

Для того чтобы повысить точность определения аномалии температурного разогрева в области магистрального нефтепровода, эталонное поле температур составляют для каждого месяца года, а также для 8-ми временных интервалов суток. В этом случае имеется возможность устанавливать время суток и дату регистрации изменения нефтяного баланса, из базы данных выбирать соответствующее эталонное поле температуры ЛЧ МНП, которое сравнивать с полем температуры ЛЧ МНП, принятой аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети.

Таким образом, показано, что предлагаемый способ с использованием аппаратуры, устанавливаемой на спутнике регистрирующей температурное поле линейной части магистрального нефтепровода, позволяет обнаружить место утечки или несанкционированного отбора нефти.

1. Способ обнаружения места утечки или несанкционированного отбора нефти на линейной части (ЛЧ) магистрального нефтепровода (МНП), согласно которому осуществляют балансовый учет нефти ЛЧ МНП, составляют и запоминают эталонные данные параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП, производят сбор информации о текущих данных этого параметра, передают информацию в аналитический управляющий центр, сопоставляют текущие данные с эталонными, по результатам сопоставления выявляют координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП и направляют к данному месту аварийно-спасательную технику или милицейское подразделение быстрого реагирования для ликвидации повреждения или противоправной врезки на ЛЧ МНП, отличающийся тем, что разогревают нефть на ЛЧ МНП до заданной температуры и в качестве параметра, характеризующего состояние ЛЧ МНП, используют температурное поле нагрева ЛЧ МНП, при этом в случае изменения нефтяного баланса текущие данные о температурном поле ЛЧ МНП воспринимают аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети и выполненной на основе тепловизионных камер, а координаты области, прилегающие к ЛЧ МНП с температурным полем нагрева, отличным от эталонного, принимают за координаты места утечки или несанкционированного отбора нефти на ЛЧ МНП.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разогревают нефть до температуры, снижающей вязкость нефти до величины, достаточной для штатной перекачки нефти.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что эталонное поле температуры ЛЧ МНП преобразуют в визуальный образ на экране монитора тепловизионной камеры в виде цветового поля, которое расшифровывают в числовые значения температуры и заносят в базу данных.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что эталонное поле температуры ЛЧ МНП формируют для каждого месяца.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что эталонное поле температуры ЛЧ МНП формируют в месяце для 8 временных интервалов суток.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают время суток и дату регистрации изменения нефтяного баланса, из базы данных выбирают соответствующее эталонное поле температуры ЛЧ МНП, которое сравнивают с полем температуры ЛЧ МНП, принятой аппаратурой, установленной на спутниках стационарной глобальной сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике обеспечения личной безопасности граждан и предназначено для оповещения окружающих людей и специализированных служб о необходимости оказания человеку экстренной помощи в чрезвычайной ситуации (бандитское нападение, сердечный приступ и т.п.).

Изобретение относится к технике контроля и тревожной сигнализации. .

Изобретение относится к области контроля и управления транспортными средствами (ТС). .

Изобретение относится к системам охранной ситгнализации и касается систем контроля, навигации и мониторинга подвижных объектов. .

Изобретение относится к охранным системам, обеспечивающим поиск, обнаружение, определение текущего местоположения и перехват угнанных транспортных средств (ТС) с помощью ТС быстрого реагирования.

Изобретение относится к автоматизированным средствам защиты транспортных средств. .

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и мониторинга объектов и предназначено для использования при осуществлении передачи информации от абонентских комплектов к пультам централизованного наблюдения через радиоволновые каналы связи.

Изобретение относится к области радиоэлектронной охраны территориально-распределенных объектов с использованием пункта централизованной охраны и объектовых средств охранной сигнализации, дополненных средствами воздушного видеонаблюдения.

Изобретение относится к системам централизованной радиоохраны транспортных средств (ТС). .

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций и используется для обнаружения утечек из трубопроводов с водяным теплоносителем.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности транспортированию по трубопроводам нефти и продуктов ее переработки. .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов и может быть использовано для внутритрубного определения наличия отверстий, стресс-коррозии металла, ржавчины и каверн.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, в частности снабжения жилых зданий холодной и горячей водой. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для диагностики технического состояния подземных трубопроводов. .

Изобретение относится к области диагностики и контроля состояния магистральных трубопроводов и заключается в изменении составляющих электромагнитного поля. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для дистанционного контроля состояния сооружений газо- и нефтепроводов, находящихся в сейсмически неустойчивой зоне или в зоне вечной мерзлоты, неустойчивого грунта, оползней, болот, дна рек и морей.

Изобретение относится к области диагностической техники и может быть использовано для систематического дистанционного контроля состояния магистральных газопроводов и хранилищ, а именно для раннего обнаружения нарушений герметичности, повреждений и утечек в газопроводе.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения координат течи в подземных трубопроводах систем тепло- и водоснабжения.

Изобретение относится к устройствам определения места утечки жидкости или газов в трубопроводах и предназначено для определения координат течи в труднодоступных местах газо- и нефтепроводов.

Изобретение относится к области сигнализации, точнее к технике контроля состояния протяженных инженерных систем и объектов, и может быть использовано, например, для контроля качества строительства и состояния магистральных трубопроводов
Наверх