Автореферат (1173015), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Алгоритм определения факта УНВ.В случае (7) возникает необходимость определения УНВ с расходом,величина которого не превышает погрешности измерения установленных на НПСрасходомеров. Поэтому для обеспечения решения поставленной задачи строитсямоделируемая линия гидравлического уклона (ЛГУ) и вычисляются моделируемые14давления на контрольном пункте (КП).
Сравнивается с фактическим давлением наКП. Отличие моделируемого значения давления на КП от фактического навеличину 0,002 [МПа] и более свидетельствует о присутствии на участке УНВ пристационарном режиме работы трубопровода.2. Алгоритм определения координаты УНВ.В случае отличия на 0,002 [МПа] и больше данный КП выбирается i-ым,(i+1)-ым – следующий за ним по длине МН, (i-1)-ым – предыдущий первому. Позначениям полного напора на i-ом КП и в конечном сечении МН строится ЛГУфактическая.
После чего вычисляется пересечение моделируемой и фактическойЛГУ, но не в пределах (i-1)-ого и i-ого КП, а в пределах всего МН от начала и до iого КП. Это связано с тем, что утечка малая и поэтому необязательно, что онаприведет к требуемому по точности изменению давления на ближайшем КП.Была выведена формула, необходимость которой обусловлена учетомтехнологических особенностей эксплуатации в условиях (10), для расчетакоординаты местоположения УНВ по данной методики:УНВ =н ∙ ∙ ( − ) + (,к ∙ − , ∙ ) ∙ ( − ) ∙ (н − ,к ) − ∙ (, − ,к ),(16)где н , ,к − полные напоры в начальном и конечном сечениях контролируемогоучастка МН, используемые для построения моделируемой ЛГУ, [м]; , , ,к −фактические полные напоры на i-ом КП (рассогласование моделируемого ифактического давлений превысило заданное значение) и в конечном сечениитрубопровода, [м]; − координата i-го КП, [м]; − длина контролируемогоучастка МН, [м].3.
Алгоритм определения расхода в УНВ.Для вычисления предполагаемого расхода УНВ требуются координата изначение полного напора в месте УНВ, поэтому расход УНВ производитсяпоследим этапом.По известной разнице фактического и моделируемого давления в конечномсечении МН можно определить расход УНВ. Для этого нам требуется не весь МН,15а только участок от УНВ и до конечного сечения. Принципиальная схема расчетарасхода в конечном сечении трубопровода:, − ,к = ∆ = (к ) →→ к = −1 (∆) = −1 (, − ,к ).(17)Определение расхода в УНВ: = − к .(18)Реальные трубопроводы, особенно некоторое время уже эксплуатируемые,имеют переменный внутренний диаметр, что обусловлено изменением толщиныстенки (согласно раскладке труб по толщине стенки или в ходе эксплуатации).Поэтому была разработана методика, позволяющая обнаружить и локализоватьУНВ в данных условиях эксплуатации (14) и (15).Вторая методика разработана для обнаружения УНВ в условиях (14) и (15).В данной методике фиксация факта утечки происходит по рассогласованиюрасхода в начале и конце участка нефтепровода.
Особенность методикизаключается в расширении числа варьируемых параметров – учете переменноговнутреннего диаметра нефтепровода. Данная методика реализуема без значенийдавлений, замеренных на линейных КП.Для реализации данной методики необходимо измерять параметры режима вначальном и конечном сечении МН(н , к , н , к ),(19)где н – давление в начальном сечении нефтепровода, [Па]; к – давление вконечном сечении нефтепровода, [Па]; н – расход в начальном сечениинефтепровода, [м3 ∙ с−1 ]; к – расход в конечном сечении нефтепровода, [м3 ∙ с−1 ].Вторая методика состоит из следующих алгоритмов:1.
Алгоритм определения факта УНВ на контролируемом участке.Факт определяется по рассогласованию расходов на конце участка МН:н − к ≥ 0,01 ∙ н .2. Алгоритм определения координаты УНВ.(20)16Зная параметры режима на концах контролируемого участка (19), а такжепараметры труб и транспортируемого продукта, можем провести расчет двухрежимов. Первый – начальный режим, с параметрами которого продукт отходит изначального сечения, второй – конечный, с параметрами которого продукт приходитв конечное сечение.
Место, в котором полные напоры данных двух ЛГУ равны, ибудет местоположением УНВ.Данная методика является расширением метода гидравлической локации(МГЛ), но МГЛ не применим для трубопроводов с вставками и загрязнениямивнутренней полости трубы, которые приводят к сужению внутреннего сечениянефтепровода.По причине расширения области варьируемых параметров, возникланеобходимость вывода формулы расчета координаты местоположения УНВ нателескопическом нефтепроводе:УНВ = −1 +нк ∙ (−1− −1) − −1 ∙ (н − к )нк− н ) − (−1− к )(−1,(21)где −1 − координата начала секции, на которой обнаружена УНВ, [м]; −нкоордината конца секции, на которой обнаружена УНВ, [м]; −1− полный напор,рассчитанныйпопараметрамрежимаперекачкиначальногосеченияконтролируемого участка, в начальном сечении секции с УНВ, [м]; н − полныйнапор, рассчитанный по параметрам режима перекачки начального сечениякконтролируемого участка, в конечном сечении секции с УНВ, [м]; −1− полныйнапор, рассчитанный по параметрам режима перекачки конечного сеченияконтролируемого участка, в начальном сечении секции с УНВ, [м]; к − полныйнапор, рассчитанный по параметрам режима перекачки конечного сеченияконтролируемого участка, в конечном сечении секции с УНВ, [м].3.
Определение расхода в УНВ осуществляется по разности показанийрасходомеров в начальном и конечном сечении, что обусловлено использованиемзначений расходов в начальном и конечном сечении для построения линийгидравлического уклона:17 = н − к .(22)Третья методика разработана для обнаружения УНВ в условиях (12).Предлагаемая методика базируется на показаниях давления с линейныхзадвижек, оборудованных манометрами, на показаниях КИП перекачивающихстанций, а также моделировании движения потока жидкости в сложномтрубопроводе.Третья методика состоит из трех алгоритмов:1.
Алгоритм определения факта присутствия УНВ.Строится моделируемая ЛГУ с учетом вставок различных внутреннихдиаметров и вычисляются моделируемые давления на КП, которые сравнивается сфактическими давлениями на КП. В случае отличия давлений на КП на величину0,002 [МПа] данный КП определяется как КП, зафиксировавший изменениедавления.2. Алгоритм определения расхода УНВ.Поиск нового расхода (расхода в конечном сечении) производится попотерям напора на участке от КП, зафиксировавшего изменение давления и доконечного сечения МН.
Принципиальная схема расчета расхода в УНВ аналогичнапервой методике и производится согласно (17). Определение расхода в УНВпроизводится по алгоритму (18).3. Алгоритм определения координаты УНВ.Строится ЛГУ с учетом вставок и перемены толщины стенки МН поначальному и конечному расходам на участке от начала МН и до КП,зафиксировавшего изменение давления больше чем на 0,002 [МПа]. ПересечениеЛГУ, построенных по начальному и конечному расходам, и будет координатойместоположения УНВ.Данная методика применима как при расходе УНВ в пределах точностирасходомеров на НПС, так и при выходе значений расхода УНВ за пределыточности измерения КИП.
Координата местоположения УНВ вычисляется поформуле (21).18Таким образом были разработаны параметрические методики обнаружения илокализации УНВ для условий эксплуатации (10), (12), (14) и (15), в условиях (11)и (13) требуется использование дополнительного оборудования.В четвертой главе проводится опытно-экспериментальная проверкаитоговой, комплексной методики – методики параметрической локализации УНВв условиях (12).Методика проведения эксперимента является логическим следствиемполученных ранее результатов (продолжение технологии обнаружения УНВ), аименно сформулированных трех методик.Для проведения эксперимента необходимо знать условия эксплуатации:профиль трассы трубопровода, параметры трубопровода, параметры режимаперекачки, наличие линейных средств замера давления на контролируемом участкетрубопровода.В качестве заданных параметров будут использоваться: внешний диаметр,толщины стенок, абсолютная шероховатость стенок.
Измеряемыми параметрамиявляются значения давлений и расходов на концах контролируемого участка,значения давлений на линейных задвижках по длине трубопровода. Для замераконтролируемых параметров будут применяться штатные измерительные приборыдавления и расхода.Расположение датчиков давления на линейной части будет обусловленотолько расположением линейных задвижек, т.е. установки дополнительного,нештатного оборудования не потребуется. Порядок точности КИП, используемыхдля измерения контролируемых параметров, должен соответствовать условиям (6).Теоретическое определение факта и места утечек будет определятьсясогласно соответствующим условиям эксплуатации и разработанной методике.Определение факта и координаты УНВ проводилось предприятием путемвнутритрубной дефектоскопии выбранного участка трубопровода.Данные для проведения опытно-экспериментального проверки былипредоставлены АО «Черномортранснефть».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
