Диссертация (1173016), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Была разработана авторская классификация методовобнаружения УНВ по степени влияния на режим перекачки, а именно методы былиразделены на методы, не требующие пониженного режима перекачки, методы,используемые при пониженном режиме и методы, требующие полной остановкинефтепровода. Представлено краткое описание каждого метода, достоинства инедостатки были приведены для параметрических методов обнаружения УНВ. Этобыло связано с тем, что в данной диссертационной работе проводитсясовершенствование именно параметрических методов обнаружения УНВ. Такжепредставлены различные классификации методов обнаружения УНВ. Былипоставлены цели и задачи диссертационной работы.1.1 Анализ нормативных методов обнаружения утечек инесанкционированных врезок на магистральных нефтепроводахНа текущий момент разветвленную систему огромной протяженностинефтепроводов и нефтепродуктопроводов эксплуатирует ПАО «Транснефть», атакже владеет этой системой.

В связи с чем следует провести системный анализнормативных документов, регламентирующих порядок и, непосредственно,15требования к системам обнаружения утечек (СОУ).Руководящий документ (РД) [103] является организационно-методическимдокументом ПАО «Транснефть». РД регламентирует изготовление, реконструкциюи эксплуатацию СОУ на трубопроводах компании ПАО «Транснефть».В настоящем РД определяются описание и требования к следующие видамСОУ:-системы обнаружения утечек по волне давления;-параметрические системы обнаружения утечек;-комбинированные системы обнаружения утечек.Согласно [103] на магистральных нефтепроводах применяются следующиеметоды обнаружения утечек:1.

Метод определения утечек по анализу профиля давления.Метод основан на сопоставлении расчетного профиля давления инаблюдаемого во всех точках нефтепровода. При возникновении утечки илинесанкционированнойврезкипоявляетсяизломвпрофиледавления[26,54,103,110,123,133,139].Достоинства:1)позволяет определить интенсивность утечки;2)обеспечивает постоянный мониторинг контролируемого участка иобработку данных.Недостатки:1)применимтолькоприустановившемсярежимеэксплуатацииизотермического трубопровода;2)возможнычастыеложныесрабатыванияиз-заизмененияшероховатости труб, вязкости или плотности;3)не применим в трубопроводных сетях со сбросами и подкачками;4)точность метода снижается при уменьшении интенсивности утечки;5)требует установки дополнительного измерительного оборудования для16создания контрольных точек сравнения расчетного профиля давления ифактического.2.

Балансовый метод.Основная идея метода заключается в рассогласовании расходов в начальноми конечном сечении контролируемого участка нефтепровода. Также учитываетсяколичествопродуктавсамойтрубе[26,42,46,54,68,73,99,103,100,102,110,122,123,133,139,145,150-152,158,162,165].Достоинства:1)позволяет диагностировать утечки на больших участках нефтепровода;2)позволяет засекать как быстро, так и медленно развивающейся утечкии отборы продукта;3)используютсястандартныеконтрольно-измерительныеприборы(КИП);4)экономичен;5)обеспечивает постоянный мониторинг контролируемого участка.Недостатки:1)не определяет место утечки или несанкционированной врезки;2)точность метода зависит от точности КИП и, следовательно, нетвозможности определить УНВ, расход в которой меньше допустимой ошибкиКИП.3)смена и ремонт турбинных счетчиков требует остановки перекачки потрубопроводу (при отсутствии резервной измерительной линии).4)увеличение сложности алгоритма и уменьшение точности при наличиипроектных ответвлений, лупингов и других конструкционных усложненийконтролируемого нефтепровода.3.

Метод давление-расход.Данный метод на основании математической связи давления и расхода всистеме определяет факт УНВ и ее координаты. Для обеспечения корректных17граничных условий необходимо измерять расход и давление на концахконтролируемого СОУ участка. Все измерения должны сопровождаться меткамивремени [26,54,103,110,123,139,150-152].Достоинства:1)использование штатных КИП;2)определяет место и координату УНВ;3)экономичен;4)обеспечивает постоянный мониторинг контролируемого участкатрубопровода.Недостатки:1)низкая точность и невозможность определения незначительных УНВ;2)низкая чувствительность к величине утечки;3)не применим при проектных отводах нефти;4)увеличение погрешности при непостоянном внутреннем диаметретрубопровода;5)ложные срабатывания при возникновении местных сопротивлений вследствии загрязнения внутренней полости трубы.4.

Метод диагностики утечек на основе анализа давлений в изолированныхсекциях при закрытых задвижках.При использовании данного метода необходимо, чтобы были перекрытылинейные задвижки и тем самым нефтепровод был разделен на несколько участков.Метод основан на анализе изменений давления в секциях за определенный периодвремениипозволяетопределятьутечки,имеющиевеличины [26,42,54,103,110,122,123,133,139,152,155].Достоинства:1)позволяет быстро обнаружить наличие даже малых УНВ;2)применим на любом автоматизированном нефтепроводе.Недостатки:малые181)требует остановки перекачки на определенный период;2)большая погрешность определения места УНВ, т.к. выявляется толькосекция, на которой есть предполагаемая УНВ;3)возможны ложные результаты.5.

Алгоритм определения утечек по волне давления.Основан на регистрации фронта волны изменения давления, котораявозникает в месте утечки из нефтепровода. Место возникновения утечкивычисляют по разнице времени прихода фронта волны в конечные сеченияисследуемого участка нефтепровода [26,29,42,47,54,103,110,122,123,139,145,149152,157].Достоинства:1)непрерывность контроля во времени;2)оперативное обнаружение несанкционированных врезок;3)применим независимо от погодных условий;4)высокая избирательность.Недостатки:1)необходимость поддержания такого давления внутри нефтепровода,которое обеспечивает полное заполнение сечения нефтепродуктом, то есть неработоспособенприналичиисамотечныхучастковнаконтролируемомнефтепроводе;2)неработоспособен для участков со сложным рельефом местности,особенно с большими перепадами высот вблизи пункта приема продукта;3)низкая чувствительность к величине утечки;4)неработоспособен в стадии сброса продукта при постоянном расходе;5)сложность фиксации появления утечки в динамике из-за наличияколебаний давления, вызванных работой насосных агрегатов и запорнойарматурой;6)снижение чувствительности метода при последовательной перекачкеразличных типов продуктов.19Результаты параграфа 1.1.Проведен анализ действующей нормативной документации по методамобнаружения утечек ПАО «Транснефть».

Выявлены измеряемые параметрыиспользуемых методик обнаружения утечек.Одним из важных требований к применению методов обнаружения утечекявляется использовании двух из этих методов в комбинации, причем один из нихобязательно должен быть параметрическим [103]. Следовательно, повышаетсяважность исследования параметрических методов обнаружения утечек в связи стем, что эти методы используют стандартный набор КИП [85], что влечет низкиезатраты на их сооружение и эксплуатацию.1.2 Анализ существующих методов обнаружения утечек инесанкционированных врезокАнализ литературы, посвященной вопросам обнаружения утечек инесанкционированных врезок, позволяет сделать следующий вывод, чтосуществующие методы борьбы можно разделить на 3 категории согласноавторской классификации:1.методы, не требующие ни остановки перекачки по магистральномунефтепроводу ни пониженного режима перекачки для проведения исследований нафакт присутствия утечек и криминальных врезок;2.методы, требующие снижения объемов перекачки и перехода напониженных режим, но без полной остановки магистрального нефтепровода дляпроведения исследований на факт присутствия утечек и криминальных врезок;3.методы, требующие полной остановки магистрального нефтепроводадля проведения исследований на факт присутствия утечек и криминальных врезок.К первой категории методов относятся:I.

Метод сравнения расходовОснован на постоянстве мгновенного расхода нефтепродукта в начальном и20вконечномсеченииучасткатрубопроводаустановившемсяприотсутствиирежимеутечкииперекачки[11,28,42,73,81,117,122,133,142,143,145,156,157,160,165].На концах каждого участка нефтепровода ставятся расходомеры объемногоили турбинного типа, связанные с компьютером, который находится нацентральном диспетчерском пункте. Информация с расходомеров поступает наданный компьютер [45]. Программа, которая установлена на компьютере всоответствии с алгоритмом рассматриваемого метода, непрерывно выполняетсравнение расходов в начале и в конце каждого участка нефтепровода с учетомтемпературной поправки.

Если разность расходов превышает допустимый предел,установленныйпрограммой,тоавтоматическисрабатываетаварийнаясигнализация о появлении утечки [133].Достоинства:1)позволяетбыстрообнаружитьзначительныеутечкиприустановившемся режиме перекачки;2)применяется независимо от погодных условий;3)обеспечивает автоматическую обработку поступающей информации;4)обеспечивает автоматическую остановку перекачки по нефтепроводу иперекрытие задвижек;5)обеспечивает непрерывность дистанционного контроля возникновениязначительных утечек [45];6)не влияет на режим перекачки.Недостатки:1)низкая точность при определении даже значительных утечек;2)низкая чувствительность к величине утечки;3)дает ложные показания в период пуска и остановки перекачки понефтепроводу;4)компараторы расхода могут применяться только на коротких участкахтрубопровода, так как не всегда учитывают температурную поправку и21аккумулирующую способность трубопровода, то есть его способность накапливатьтранспортируемый продукт [45];5)смена и ремонт турбинных расходомеров требует остановки перекачкипо трубопроводу;6)наличие ложных срабатываний системы при последовательнойперекачке различных нефтепродуктов.II.

Метод линейного балансаОснован на постоянстве мгновенного и интегрального значений объемовперекачиваемой жидкости в начале и конце участка трубопровода при отсутствииутечки и установившемся режиме перекачки [6,26,42,46,54,67,68,73,86,99-103,110112,122,123,133,139,145,150-152,157,158,160,163,165].В начале и конце каждого участка нефтепровода устанавливаются датчикиизмерения количества перекачиваемого продукта.

Информация от датчиковнепрерывно поступает на компьютер центрального диспетчерского пункта, гдечерез определенные интервалы времени (15-30 [с]) проводится сравнение объемовс учетом температуры, плотности, вязкости и давления перекачиваемого продукта.При отсутствии утечки непрерывное сравнение значений измеренных объемовнефти на концах участка нефтепровода позволяет сделать вывод о егогерметичности.Если разница объемов в начальном и конечном сечении участкатрубопровода превысит установленные программой значения, то следует вывод опоявлении утечки.Достоинства:1)эффективен при быстром обнаружении значительных утечек;2)позволяет определить величину значительной утечки;3)предусматриваетавтоматическуюобработкупоступающейинформации и выдачу сигнала о появлении утечки, а также остановку перекачкипо нефтепроводу и закрытие задвижек;4)позволяетнепрерывноосуществлятьдистанционныйконтроль22появления утечек большой интенсивности;5)применим независимо от конструкции трубопровода и климатическихусловий.Недостатки:1)не позволяет точно определить место значительной утечки;2)сравнительно низкая чувствительность к величине утечки, неприменим для обнаружения малых утечек;3)смена и ремонт турбинных счетчиков требует остановки перекачки потрубопроводу (если установлены именно счетчики турбинного типа);4)погрешностьнеустановившемсявеличинырежимеутечкиэксплуатацииувеличиваетсятрубопровода,таккакприиприпоследовательной перекачке различных нефтепродуктов.III.

Характеристики

Список файлов диссертации