Научный руководитель: канд.техн.наук Н.Н. Лысянникова

Сибирский федеральный университет

 

С каждым годом совершенствуются технологии сооружений и ремонта объектов магистральных нефтепроводов. Также внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей.

Важной проблемой трубопроводной системы является повреждение трубопроводов, которые возникают в результате механических воздействий, либо преднамеренные действия с целью хищения углеводородов.

В связи с этой проблемой, важным является мониторинг системы трубопроводов. Мониторинг позволяет охватывать объекты системы с большой географической протяженностью, которые подвержены негативным воздействиям окружающей среды. Только с помощью постоянного контроля можно обеспечить непрерывный мониторинг давления и температуры в трубопроводе и регистрировать повреждения и утечки.

Данные мероприятия могут снизить на 20 - 30 % риск возникновения аварии при транспортировке нефти и газа.

Оперативное обнаружение утечек на трубопроводе с определением места их возникновения является в настоящее время актуальной задачей, особенно при транспортировки углеводородов. Участились в последнее время и случаи хищения продуктов перекачки путем несанкционированных врезок в трубопровод, что зачастую приводит к авариям. Всё это свидетельствует об актуальности работ по разработке и внедрению систем обнаружения утечек на трубопроводах.

Механические повреждения трубопроводов составляют около 33% всех аварий; коррозия (как внешняя, так и внутренняя) - 53%; дефекты труб - 4%; дефекты сварки - 3%; эксплуатационные ошибки - 6%; другие - 1%. [10]

Таким образом, одной из задач эксплуатации трубопровода является своевременное обнаружение утечек, возникающих из-за нарушения герметичности.

За основу был взят метод отрицательных ударных волн. Данный метод имеет ряд преимуществ. Среди них:быстрое обнаружение значительных утечек, применим независимо от длины и конструкции линейной части трубопровода, обеспечивает непрерывный контроль появления утечек, используемая аппаратура проста в эксплуатации[2].

Метод отрицательных ударных волн основан на регистрации волн падения давления, возникающих в тот момент, когда утечки нефти появляются и распространяются в обоих направлениях по трубопроводу со скоростью звука.

С помощью специальных датчиков фиксируется время прохождения волны падения давления. Эти датчики устанавливаются на линейных задвижках. Местоположение утечки определяется временем поступления сигналов от датчиков, с учетом того, что известна схема их размещения на трассе и скорость распространения волны падения давления [3].

Основными задачами эксперимента были следующие:

- оценка уровня технологических шумов на трубопроводе и сравнение их с собственным шумом датчика;

- оценка скорости распространения ударных волн давления по трубопроводу;

- оценка уровня искажения ударных волн давления по протяженности трубопровода [2].

Испытания проводились на трубопроводе протяжённость 12 километров с диаметром 273/257 мм.

При испытаниях использовались два датчика МТУ-05 с пределом измерения 60 кгс/см²и др. оборудование.

Датчики МТУ-05 были установлены в начале и конце трубопровода. Частота измерения давления для датчиков была установлена равной 100 Гц.

Нормированные и сдвинутые графики давления в начале (P1) и конце (P2) трубопровода показаны на рис. 1.

 

 

Рисунок 1 - Нормированные и сдвинутые графики давления в начале (P1) и конце

 (P2) трубопровода

 

В ходе проведённых испытаний были получены следующие результаты:

- собственный шум датчиков значительно ниже технологического шума процесса и не вносит дополнительных искажений при регистрации давления в трубопроводе;

- время прохождения гидравлических волн давления по всему трубопроводу составляло около 9 секунд ± 1 секунда. Полученная ошибка, вызванная использованием ручной синхронизации, приемлема для целей испытаний;

- зафиксирован низкий уровень искажений фронтов ударных волн при прохождении по трубопроводу и отсутствие отражённых волн, что делает применение системы обнаружения утечек на данном трубопроводе возможной и целесообразной.

Список литературы

 

1. Воробьёв, А. Е. Инновационная система обнаружения утечек и контроля активности трубопроводов // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. 2013. №3.

2. /Е.М. Климатовский, Ю.В. Колотилов - М.: Недра, 1987. – 173 с.

3. Кутуков, С. Е. Проблема повышения чувствительности, надежности и быстродействия систем обнаружения утечек в трубопроводах // Нефтегазовое дело, Т. 2, 2004. - С. 29-45.

4. Мишкин, Г. Б. Краткий обзор систем обнаружения утечек российских производителей/ Г. Б. Мишкин // Молодой ученый, 2011. - №2. Т.1. - С. 41-47.

5. Системы обнаружения утечек комбинированного типа на магистральных нефтепроводах. Общее техническое задание на проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию – M.: ОАО «АК «Транснефть», 2009. – 99

6. Трубопроводный транспорт нефти/Г. Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др.; Под редакцией С.М. Вайнштока: Учеб.для вузов: В 2 т. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2002. - Т. 1. - 407 с.

 

УДК: 62-1/-9

 

⇐ Предыдущая30313233343536373839Следующая ⇒

Поделиться: